08-2009 by TNC

Люди Идеи Технологии

живая информация Как это работает

часть иллюстраций продублирована видеофайлами на

август (8) 2009

9,90*

грн

Летающий

*Рекомендованная цена

Humvee –

универсальный беспилотник

доступный водородный автомобиль Как изменится мир вокруг нас через 5 лет благодаря открытиям науки

Японские мобильники в борьбе со

свиным гриппом

стр.

Глубочайшая лаборатория раскроет тайны Вселенной

Полный распад:

исчезновение со света за 80 дней

Подземное радио доносит голоса погребенных заживо

Марс и Венера могут й столкнуться с Земле

¿ÄÉ¼Ç¼ÈÄÒÀ ½ÊÇÄ·Â Å ºÂ·¹ÄÅÃ ¤ ¡¨

А ВСЕУКР

Е ИЗДАНИ И Н С КО Е

П М И ПА ДЛЯ МА

ПОДПИСНОЙ ПОДПИСНОЙ ИИ НН Д Д ЕЕ КК СС

91537

ЦЕНА ПОДПИСКИ – ВСЕГО 5,45 грн в месяц

ИЮНЬ 2009

выписывайте у своего почтальона

ФИТНЕС

МОРЕ И РАДОСТ А Цх Нды И СОийЛот

¢¶ £ £²

ЧКАа НИни ПОгрТуд чк у

Летн ы будущей мам

ДЕТСКИЕ

ЕмС, ЛА Р К О Т В А ае р и б ищем, вы

Кризис етм: трееохдоллее

покупаем

пр

ÄÂ£Å¼ ÈºÑ ¤ ¿Ã º ºÐ ÁÀ ´Í¸º´²¿

¶½Ñ ·° ¼ÀµÀ ¾²½ ¿¢Î ¤¥ £¤

ÅÉ ½Ê

ÇÄ·

Â·

¤ ± £ ¤

¢ ª £ £± ¤¢

¤ ¢

ом к н е б е р с к Отпус

ие чуда»

кт «В ожидан

Модный прое Эксклюзив:

¡¤ ¡ £ ¢²¯¡

ТЕ ПОКУПАЙ Х! НА ЛОТКА О! НЕДОРОГ

» ÈÇ½¹ÉÇÃ ½ÄØ »¹Ñ¾¼Ç É¾º¾ÆÃ¹

КНИЖКАМАЛЫШК А

ПОКУПАЙТЕ НА ЛОТКАХ!

СОДЕРЖАНИЕ

новости ..... 4 дело техники

Река и простота соединились в водородном автомобиле ..... 10 Робот проверил на человеке силу своих предсказаний ..... 15 Виртуальный мир слушается вещей и следует жестам ..... 18 Двое в кубе на электротяге не считают собаку ..... 24 Персональный робот открывает двери и втыкается в найденные розетки ..... 27

открытия

Кости и легкие оспаривают связь динозавров с птицами ..... 32

сетевое окружение

Подземное радио доносит голоса погребенных заживо ..... 37 Люди Идеи Технологии

Регистрационное свидетельство КВ №10590, выданное Государственным комитетом телевидения и радиовещания Украины 08.11.2005 года Учредитель: Данюк Валерий Главный редактор: Самойлов Андрей а/я 5149, г. Харьков-144, 61144, Украина. Рекламный отдел тел./факс (057) 754-84-82, (044) 599-37-76. E-mail: valera@tnc.com.ua Номер составлен по материалам интернет-журнала MEMBRANA www.membrana.ru Издательский проект газеты «Интересная механика» охраняется ЗАКОНОМ УКРАИНЫ «Об авторском праве и смежных правах». Номер подписан в печать 02.07.2009 г. Изготовлено: ФЛП Данюк Я. В., Тел. (057) 754-84-82. Наряд-заказ № ИМ-008. Тираж: 32000 Верстка и дизайн: тел.: 8 (057) 751-47-04

секрет фирмы

Полный распад: бутылку сживают со света за 80 дней ..... 40 Роботы Segway провели маневры на рыночном поле ..... 44

эврика

Золотые нанопроводки втиснули терабайт на один диск ..... 48 Бетон нового века украсит собой тысячелетия ..... 52 Цифровой фитиль передает данные в спектре пламени ..... 56

здоровый интерес

Японцы бросили мобильники на борьбу со свиным гриппом ..... 60 Известный вирус оказался связан с гипертонией ..... 64

наука

Марс и Венера могут столкнуться с Землей ..... 68 Мыши обрели человеческие голос и грудное молоко ..... 71 Глубочайшая лаборатория раскроет тайны Вселенной ..... 76

оружие

Летающий Humvee претендует на пост универсального беспилотника ..... 80 Шокирующее оружие вылетело на новый радиус поражения ..... 84

объекты будущего и прошлого

Фермы-небоскребы вновь пробуют увлечь поля в небо ..... 89

факты

Топ-5 самых популярных пластических операций в 2009 году ..... 96

книга безумных идей ..... 98

новости

Создан универсальный потайной трекер Английская компания CATS-i подготовила к выходу на рынок самый маленький в мире комбинированный GPS-, GSM-, RF-трекер, способный надежно и точно отслеживать перемещение людей, животных, автомобилей, мотоциклов и так далее. Данный шедевр можно незаметно встроить во что угодно – от одежды и ошейников до грузовиков, сообщают авторы разработки. Практически одноименный приборчик CATS.i – это не просто крошечный чип-приемник спутниковой навигации GPS, предназначенный для создания навигаторов или встраивания в другую аппаратуру (телефоны, КПК). Это полноценный и самостоятельный трекер, обладающий массой функций и возможностей. CATS.i применяет сочетание нескольких технологий определения координат (по спутникам, сотовой сети и радиомаякам), чтобы заполнить любые пробелы в отслеживании передвижения объекта. Аппаратик полностью контролируется через Интернет или SMS и может быть запрограммирован на различные режимы работы. В частности, могут быть настроены параметры, при нарушении которых устройство пошлет сигнал предупреждения. Это может быть пересечение виртуальной ограды, падение пожилого человека, носящего такой прибор (тут встроен датчик удара), трогание с места контролируемой машины (есть сенсор движения) и так далее. Как пишет компания, для определения своих координат по сотам телефонных сетей CATS.i оборудован специальным SIM-чипом. Для связи с Сетью у него имеется GSM/GPRS-модем. И, конечно, аппарат принимает сигналы спутников GPS. 4

август • 2009

О цене новинки компания пока ничего не сообщает, хотя официальный релиз намечен на июль нынешнего года. Британцы ищут промышленных партнеров для вывода на рынок различных бытовых предметов с интегрированным мини-трекером. В зависимости от настроек и задействованных элементов CATS.i может использоваться и частниками (контроль за передвижением детей, стариков, больных – система не требует вмешательства со стороны носящего), и службами (полиция, армия, пожарные). Настройки также влияют на продолжительность работы устройства: встроенной литиевой батареи хватает на срок от 12 часов до 4 недель. Дальше трекер нужно будет подключить к заряднику. Но есть и другой вариант. В случае применения в автомобиле или другом транспортном средстве компания может поставить модификацию с постоянным внешним питанием по проводкам, подключенным к бортовой сети. Также к трекеру можно подсоединить солнечную батарейку. Похожую технику компании показывали и раньше, но новое устройство будет выпускаться в двух феноменально скромных размерах: 70х34х8 мм и 45х34х12 мм. При этом CATS.i еще и полностью водонепроницаем.

Японцы выпустили лампочку с дистанционным управлением Дебютировала новинка в Японии – там лампа появится в магазинах с 15 июля. Компания Sharp вывела на рынок первую в мире светодиодную лампочку (под обычный патрон E26), к которой прилагается ПДУ для настройки различных параметров излучения. Модель DL-L60AV выглядит как обычная лампа накаливания с матовым стеклом. Однако внутри спрятан светодиодный излучатель, да и само стекло не вполне обычное – оно снабжено эффективным светорассеивающим покрытием. Главная изюминка новой лампы – пульт дистанционного управления, который позволяет по отдельности настраивать не только яркость, но даже цветовую температуру излучения. Последняя может меняться от 2800 (теплый белый) до 5000 кельвинов (дневной белый). Причем на этой шкале имеется семь ступеней. Варьируя сразу два параметра, владелец лампы может создавать наиболее подходящее освещение комнаты в зависимости от погоды, времени года или суток, – заманивает потребителей Sharp. Стоит лампочка с ДУ немало – $82. Но тут нужно учесть, что помимо возможности тонкой настройки света она обладает еще одним преимуществом: срок службы DL-L60AV составляет 40 тысяч часов, что примерно в 40 раз больше, чем у обычной лампочки накаливания. При 5 часах работы в день DL-L60AV, по идее, может прослужить почти 22 года.

При потребляемой мощности в 8,2 ватта DL-L60AV генерирует максимальный световой поток (в зависимости от настройки цвета) от 300 до 450 люменов, что примерно соответствует обычной лампе накаливания мощностью в 20–35 ватт.

2009 • август

новости

Началось строительство первого в мире частного космодрома Будущий космодром займет площадь 70 квадратных километров. Очень многие люди, и мы в том числе, думали, что строительство «Космопорта Америки» стартовало еще в 2006 году. Однако выясняется, что на площадке в Нью-Мексико до сих пор, как говорится, конь не валялся. О начале работ было с большой помпой объявлено сегодня. Официальная церемония, названная «важным шагом в истории», «великой вехой для человечества» и «беспрецедентным событием, свидетельствующем о рождении новой коммерческой эры», собрала сотни гостей. Было объявлено, что в будущем аналогичные космодромы появятся в Техасе, Флориде, Оклахоме и других местах. Дизайн космодрома Spaceport America был утвержден в сентябре 2007-го. Компания Virgin Galactic, стоящая во главе проекта, обещала начать полеты в 2009‑2010 году. Но сроки (видимо, и из-за кризиса) «съехали»: теперь основные 6

август • 2009

http://www.youtube.com/watch?v=PIuzf9gcEiU&feature=player_embedded

объекты, терминал и ангар, планируется завершить к концу 2010-го, а «Великое открытие» космодрома отпраздновать в начале 2011 года. Цена вопроса – $200‑300 миллионов, эти деньги есть. Как известно, Spaceport America станет базой для суборбитальных полетов космоплана SpaceShipTwo (о котором мы рассказывали в прошлом номере журнала) «на плечах» разгон-

щика WhiteKnightTwo, которые будут осуществлять не только коммерческие рейсы с туристами, но и «научные» полеты. Заметим, что в 2006 году о строительстве сразу двух частных космодромов заявляла фирма Space Adventures, и тогда же о возведении своего космопорта сообщали канадцы. Но, похоже, ни там, ни там дело не сдвинулось с мертвой точки.

Британец придумал безопасный кухонный нож По некоторым данным, в прошлом году от ножевых ранений в Великобритании скончались 322 человека. «Мой нож никто не сможет выхватить из кухонного ящика и убить кого-нибудь», – заявляет автор новинки.

Промышленный дизайнер Джон Корнок (John Cornock) и его компания New point knives готовятся к концу октября нынешнего года выпустить в продажу «первый безопасный кухонный нож», получивший прозвище Anti-Stab knife (Stab – колотая рана). По словам Корнока, история его изобретения взяла начало в мае 2005 года, когда жена Джона – Лиз – посмотрела по телевизору выступление медиков. Они говорили о том, что кухонные ножи часто становятся смертельным оружием, и призывали к запрету самых опасных образцов. Супругов эта инициатива задела за живое. 42-летний Корнок понял, что запрет «длинных ножей», являющихся, по сути, необходимым злом, даст прямо про-

тивоположный результат. И он задумался, как сделать «более интеллектуальный» нож, который снизит число случайных или намеренных травм. Результат вы видите на картинках. В марте этого года нож Корнока (New Point) протестировало исследовательское подразделение британского МВД

Корнок признает, что безопасных ножей быть не может в принципе, но утверждает: изделием его конструкции не удастся нанести смертельную рану.

(HOSDB), и результаты были одобрительными. Ожидаемая цена «безопасного ножа» – 40–50 фунтов ($66–82).

2009 • август

новости

Три необычные игрушки для взрослых мальчиков Все мужчины в душе дети, только игрушки у них с возрастом становятся все дороже и дороже. У некоторых это автомобили, а кто-то по-прежнему предпочитает роботов и всякие другие электронные игрушки. Вот о трех таких гаджетах для не наигравшихся мужчин мы сегодня и расскажем.

3 1

На первом месте не просто игрушка, а еще и вполне функциональная вещь – она же Веб-камера WowWee Rovio, хотя внешне по ней и не скажешь. Это игрушечный мини-марсоход, который умеет передвигаться, не натыкаясь на предметы, благодаря встроенной GPS-навигации. Также веселое устройство легко соединяется с интернетом и мобильным телефоном, вертит головой в разные стороны, чтобы поймать на камеру нужный ракурс, да и просто веселит. Такая вот милая игрушка, главное, чтобы сын не припрятал у себя пульт с желанием поиграть в разведчика в родительской спальне. 8

август • 2009

Второе устройство в нашем топе носиться по квартире и попадаться под ноги не будет. Оно позволит вам всего лишь почувствовать себя воином будущего, настоящим джедаем, способным управлять всем при помощи одной только мысли. Достаточно только надеть специальные наушники, посылающие электроэнцефалографический сигнал к колбе с шариком, стоящей перед вами, и тренировка начата. Чем больше сосредоточенность, тем выше поднимается шарик, и вы ощущаете себя практически всемогущим.

Третьей не менее милой игрушкой является робот Joebot, хотя в случае попадания пульта к кому-либо из членов семьи более безопасная, чем предыдущая. Всего лишь разгуливает по квартире, в ритм играющей у него внутри музыки. Музыку при этом слушают все домочадцы также умеет громко палить из лазерной пушки во все вокруг. Правда, мебель не разносит, благодаря инфракрасным сенсорам. Ну а для закоренелых холостяков еще одна добавочная функция. Маленький железный человечек знает около 200 слов и с ним вполне можно пообщаться, когда на душе совсем тоскливо от одиночества. Управляется дистанционным пультом и стоит около 100 долларов.

Мобильник с часовым заводом спасет в любой ситуации Вот вам и возвращение старых часов в новом обличье. А ведь есть в этом мобильном достижении прогресса и дизайна какая-то романтика, навеянная новой жизнью старых традиций… Бренд Ulysse Nardin предложил свое виденье мобильного телефона, представив вниманию потребителей свой первый концепт класса люкс, смартфон – Chairman. Особенность этого мобильника в том, что его, как и часы, можно заводить вручную. Аккумулятора современного телефона, конечно, хватает надолго, но и садится он всегда

в самый неподходящий момент, причем зарядное устройство или электричество под рукой бывают не всегда. Вот в такието моменты и придет вам на помощь старинный механический завод. Да и смотрится вполне стильно и престижно. Помимо хитрого завода Chairman оснащен 5-мегапиксельной камерой и сенсорным дисплеем в

2,8 дюйма. Для сохранения конфиденциальной информации добавили функцию распознания отпечатка пальца хозяина, ну и о дизайне, конечно, не позабыли. Уже в этом году будут доступны модели из золота или стали, а также тандема этих материалов. Только стоимость пока, к сожалению, неизвестна.

Карманный принтер – возвращение эры бумажных фото Весь мир занят погоней за уменьшением размеров всевозможной техники. Да и как носители информации все уже давно зауважали цифровые устройства, а не привычную бумагу. Вспомните, как часто вы печатаете фотографии? Наверняка, не чаще чем раз в полгода но теперь все может измениться.

Компания Fujifilm предложила свой миниатюрный принтер для печати фотографий. Его достоинство в том, что он легко помещается в кармане, а с фотоаппаратом соединяется при помощи PictBridge, USB или инфракрасного порта. Таким образом, вы сможете где угодно быстро напечатать фотографии небольшого формата, кото-

рые можно будет и подарить, и красиво разложить в альбоме, чтобы долгими зимними вечерами развлекать гостей самыми интересными снимками не на бездушном экране компьютера. Так что Fujifilm Pivi MP-300 может снова совершить небольшую революцию в мире фотографии. 2009 • август

дело техники

техника, механизмы, электроника

Река и простота соединились в водородном автомобиле

http://www.youtube.com/watch?v=iAfhDB0CDr4&feature=player_embedded

август • 2009

Это экологически безопасное транспортное средство заявлено как первый действительно доступный водородный автомобиль в мире. Учитывая, что водород тут не сжигается в ДВС, а используется в блоке топливных элементов для прямой выработки электричества, становится интересно – откуда же берется доступность?

«Река – символ мобильности, а простота – наша философия». Так компания Riversimple объясняет свое имя.

Аппарат, призванный перевернуть представление людей о заоблачных ценах на «космические технологии» и водородное топливо, называется Riversimple Urban Car (RUC) или просто Riversimple. Разработала его одноименная британская компания. А сборка авто из отдельных «кусочков» велась в мастерской Alan Docking Racing в Сильверстоуне. Основатель Riversimple и лидер проекта – Хьюго Споуэрс (Hugo Spowers), предприниматель и инженер, 15 лет занимавшийся постройкой гоночных автомобилей и реставрацией автораритетов. В новой машине он постарался по максимуму реализовать два важных принципа: борьбу с лишним весом и повышение энергетической эффективности. «Если ваша машина легка и достаточно эффективна, трудностей меньше», – поясняет Хьюго основную идею RUC. Потому этот двухместный аппарат по размеру – примерно как Smart, а весит и вовсе 350 килограммов, то есть намного легче «Смарта». За что спасибо не только кузову из композитных материалов, но и предельному снижению массы всей начинки. Ну и КПД топливных элементов сам по себе неплох – 50%, что вдвое выше, чем у бензинового ДВС. Результат же впечатляет: это авто способно пройти бо-

техника, механизмы, электроника

Официальная презентация новинки прошла в Лондоне 16 июня.

лее 300–320 километров, использовав всего... 1 килограмм жидкого водорода! А поскольку в баке помещается несколько больше одного кило, предельный запас хода «Риверсимпла» (если не гонять, как ошпаренный) может достичь 386 км. Гонять, впрочем, особо и не получится – максимальная скорость машины достигает лишь 80 км/ч. Но, положа руку на сердце, куда в городе с его плотным движением больше? Разгон же RUC вполне терпим – с 0 до 48 км/ч за 5,5 секунды. Хранится водород на борту в криогенном баке при температуре минус 252 градуса по Цельсию. И это – очень редкое решение даже в экзотическом мире водородных машин. Можно лишь вспомнить выпущенный небольшой партией BMW Hydrogen 7 и переделанный на водород хэтч Toyota Prius.

Только и там и там легчайший газ сжигался в ДВС. А обычно авторы водородных легковушек (с ДВС, с топливными элементами, концептов, серийных – неважно) полагаются на сжатый газообразный водород, хранимый в баллонах при давлении 350 атмосфер. Что еще есть интересного в машине? Поскольку мощность, необходимая для равномерного движения, намного меньше требующейся для разгона, Riversimple поставила в RUC блок топливных элементов, развивающий всего 6 киловатт. Меньшая мощность означает меньшее количество драгметаллов (в качестве катализаторов). Да еще тут была взята промышленная модель, выпускаемая серийно и уже потому стоящая вполне умеренно. Электричество от водородных ячеек поступает в четыре мотор-колеса. Размещение элек2009 • август

дело техники тродвигателей непосредственно в ступицах позволило исключить потери в трансмиссии. Кроме того, все четыре колеса начинают возвращать электричество в бортовую сеть при торможении. В то время как в большинстве существующих гибридов и электромобилей этим полезным делом занята только одна ось (привод на все колеса в таких машинах встречается нечасто), а вторая тормозит как обычно. Результат существенен: при рекуперации у RUC возвращается обратно до 50-60% энергии несущегося авто. И запасается она не в тяговых аккумуляторах (их тут вовсе нет), а в блоке суперконденсаторов. Весит он всего 21 килограмм, но при этом может впитывать поток до 30 киловатт при торможении и отдавать моторам мощность до 15 киловатт в течение десяти секунд при разгоне. Десяти секунд, кстати, достаточно RUC для разгона до максималки. Таким образом, во время ускорения 75-80% необходимой энергии поступает из суперконденсаторов, а топливные элементы «отдуваются» при равномерном движении. И это еще одно слагаемое успеха машины, призванной очистить города от смога и гари. Понятно, сам Riversimple выбрасывает в воздух только водяной пар. Но водород-то производить как-то надо, заме12

август • 2009

Углеродные композиты и легкие сплавы: Хьюго принес в проект свой инженерный опыт из автоспорта.

тят скептики. И что тогда получается с пресловутой защитой окружающей среды? А получается здорово. Создатели RUC приводят такое сравнение: нынешний малыш VW Polo BlueMotion обладает выхлопом углекислого газа в 99 г/км, если учитывать эффективность «от бака до колес», но целый 121 г/км, если считать «от скважины до колес». У нового поколения, которое встанет на конвейер в следующем году, будет 87 г/км («бак – колеса»). Это феноменально мало, практически рекорд для массовых машин с ДВС. Но британцы смотрят на немецкий шедевр свысока: даже если весь водород для «Риверсимпла» производить из природного газа (метана), выброс углекислого газа нового авто (опосредованный) составит жалкие 30 граммов на километр. А если получать H2 за счет энергии из возобновляемых

источников (солнца и ветра) – и вовсе только 3 г/км. В создании RUC принимали участие специалисты из двух британских университетов (Oxford и Cranfield), сингапурская компания Horizon Fuel Cell Technologies (известная нам по «Водородным гонщикам» – она и поставила блок топливных элементов) и ряд других партнеров Riversimple. Финансировался проект за счет правительственных грантов, средств британской компании BOC Industrial (специалист по поставке промышленных газов, криогенных газов и криогенного оборудования), а также – на средства Себастьяна Пиха (Sebastian Piech) – правнука знаменитого Фердинанда Порше. Себастьян говорит: «Городской автомобиль Riversimple представляет собой важный шаг в направлении практичного личного транспорта XXI века

и в реализации амбициозной цели моего прадеда – создании доступного личного транспорта, сочетающего две его другие страсти: легкий вес и высокую эффективность. Теперь, когда у нас есть базовое транспортное средство, проблема состоит в том, чтобы приступить к созданию заправочной инфраструктуры, дабы стимулировать продажу аппарата и широкое участие в open-source-дизайне других партнеров. Что помогло бы адаптировать технологии под конкретного заказчика». Автомобиль «с открытым кодом» упомянут не случайно. Проектирование Riversimple велось действительно открыто – при содействии ресурса The 40 Fires Foundation. Компания Споуэрса сообщает, что таким способом значительно ускорила разработку и снизила стоимость компонентов. А то, что из-за открытости у нее могут появиться «зеленые» конкуренты, пользующиеся наработками компании, – так это только, мол, хорошо. И коли заговорили о соперниках, стоит сравнить Riversimple с другими водородными авто. Прежде всего на ум приходит Honda FCX Clarity – весьма крупная и комфортная легковушка на топливных элементах. О ее серийном выпуске японцы заговорили еще в 2006-м. Ныне выпуск начат, но он – фактически штучный.

Блок топливных элементов. Если пересчитать эффективность «Риверсимпла» по энергетическому содержанию водорода, получится средний расход порядка 1 литра на 100 км в бензиновом эквиваленте.

Топливные элементы Clarity развивают 100 киловатт, столько же потребляет электромотор. Весит эта «Хонда» свыше 1,6 тонны. На одной заправке номинально она может пройти 386 км (столько же, сколько и Riversimple), а по некоторым данным и больше 400 км, вот только баллоны японской машины вмещают 3,92 кг водорода. Уже в 2011 году компания намерена выдать частникам (в ряде маленьких городов) в лизинг первую партию RUC. Стоить это будет 200 фунтов ($326) в месяц, причем в стоимость аренды

войдет обеспечение топливом (заправочные станции с жидким водородом будут открыты в Питерборо, Вустере или Оксфорде). А массовый выпуск RUC британцы планируют развернуть в 2013 году, причем на небольшом своем предприятии они смогут выпускать до 10 тысяч водородных малышей в год. При этом об их продаже речи не идет. Riversimple принципиально хочет построить бизнес на аренде. Если учесть, на какую сумму сжигает малолитражка бензина, да прибавить амортизацию 2009 • август

дело техники (сколько теряет в стоимости авто при эксплуатации), может оказаться, что автомобиль будущего не так уж и расточителен для владельца. И это удивительно, поскольку речь идет о топливных элементах. Выносливость RUC такова, что его расчетный срок службы составляет 20 лет (техобслуживание – раз в год), но на такой большой срок сразу британская компания машину не выдаст. По схеме, придуманной Riversimple, договор будет заключаться на три года с возможностью по истечении срока замены машины на новую или продления соглашения. Также предполагается, что многие авто из парка компании сменят за несколько лет нескольких хозяев (уже бравшееся в лизинг авто повторно будет выставлено по сниженной цене).

Важный вопрос – безопасность машины при аварии. Разумеется, британцы пишут об очень высокой прочности композитного кузова. Но мы понимаем, тут никуда не деться от низкой массы. При столкновении двух авто, вес которых существенно отличается, тяжесть последствий для маленькой машины оказывается выше, несмотря ни на какие поглощающие зоны и силовые клетки.

август • 2009

Интерьер ухитряется выглядеть простым и дорогим одновременно. Он настраивает на гоночный лад, хотя по скорости «Риверсимплу» тягаться разве что с грузовиками.

Таким способом, быть может, предпринимателям с Туманного Альбиона и

удастся сделать водородные машины практичными и доступными.

дело техники

Гуманоидные (и не очень) роботы ныне умеют многое: ходят и бегают, аккуратно берут в руки разные предметы, распознают лица и голоса. Однако, чтобы стать настоящими компаньонами людей в быту, им не хватает чего-то вроде интуиции. А проще – способности предсказывать действия человека. Именно такое умение получил ро-

Робототехника сделала колоссальный скачок вперед за несколько последних лет. Всех ярких новинок – и не перечесть. Только в домах людей по-прежнему не видно «железных слуг». Причина не только в заоблачной стоимости по-настоящему человекоподобных машин. Просто «умным» роботам, как и раньше, недостает некой живости. Механистичность исполнения ими «зашитых» программ чувствуется, какой бы хорошей ни была имитация живого, созданная учеными и конструкторами. Можно долго рассуждать о том, в какой момент у сложной машины может появиться такая таинственная вещь, как самосознание, но даже до того момента мы можем многое сделать на пути превращения андроидов в более удобные устройства. Необходимо, чтобы машины не только показывали красивые

техника, механизмы, электроника

«записанные» последовательности действий, но и свободно взаимодействовали с людьми в «естественной» человеческой манере, – рассудили авторы нового робота. Этой цели и посвящен трансъевропейский проект JAST (Joint-Action Science and Technology). Joint-Action означает, что участники его намерены отработать наилучшие пути организации работы тандемов человек-робот. А для этого нужно сначала понять, как работают группы людей. «Успех человеческого вида в решающей степени зависит от нашей обычной способности к участию в совместных действиях», – справедливо пишут авторы проекта. Чтобы научиться чему-то у человека, JAST включил в свой состав специалистов не в робототехнике, а в нейрофизиологии и психологии.

Робот проверил на человеке силу своих предсказаний

Подавать человеку предметы машины научились десятилетия назад. Но подавать их вовремя, не по команде оператора или заранее выбранной программы, а подстраиваясь под удачный момент – даже сейчас это непростая задача для машинного интеллекта.

2009 • август

дело техники Ученые провели ряд опытов и нашли интересную деталь: во время выполнения совместных задач человек, наблюдающий за действиями партнера, словно бы мысленно копирует их, в его мозгу активируются нейроны, отвечающие за такие же действия, хотя в реальности наблюдатель ничего не делает.

«Я вижу тебя, ты видишь меня. Я мысленно повторяю твои действия, чтобы понять, что нужно делать мне». Примерно такова схема взаимодействия двух и более человек при выполнении общего задания. Возможно, слишком упрощенная. Но в роботе она сработала.

Имитация схем, открытых в человеческой психике, наблюдение и обучение через подражание – таковы пути очеловечивания роботов, избранные авторами эмоциональной Nexi (из США) и страшненького CB2 (из Японии). Последнего его создатели намерены «выучить и воспитать» до уровня двухлетнего ребенка (на что уже потратили два года, и проект еще не окончен). Иными словами, программы этого робота предусматривают самостоятельное его «развитие» в процессе приобретения опыта. И это похоже на подход, используемый в проекте JAST .

Психологи пришли к выводу, что мысленное копирование действий визави помогает человеку осознать их и выявить возможные ошибки. Именно это свойство психики исследователи сымитировали в нейронных цепях нового робота (специалисты JAST называют это также «резонансной обработкой»). 16

август • 2009

И если раньше инженеры добивались от ходячих железяк с системами машинного зрения предсказания дальнейших движений объектов (скажем, того же человека, или только его рук), то новый аппарат предсказывает намерения человека и принимаемые им решения. И неважно, что прогнозы эти пока относятся к узкой области действий – сборке игрушек из конструктора. «В наших опытах робот наблюдает (за человеком) не для того, чтобы узнать задачу, – объясняет Вольфрам Эрлхаген (Wolfram Erlhagen) из университета Минью (Universidade do Minho), одного из участников JAST. – Робот уже знает ее. Однако он фиксирует поведение

Научить машину собрать самолетик из деталей – это одно, но научить видящего робота понимать, что сидящий перед ним человек собирает самолетик из деталей – это совсем другое.

техника, механизмы, электроника

визави, сверяет его с картой задач и быстро учится предвидеть действия партнера и отмечать ошибки, когда человек не следует ожидаемым процедурам». В тестах робот помогал человеку собирать детский конструктор. Он наблюдал за тем, какие детали берет человек в руки, и прогнозировал, что именно тот хочет получить. Тогда машина брала со стола детали, следующие по логике сборки, и предлагала их человеку. Если тот говорил «нет», робот уточнял, что именно человек намерен собрать, и поправлял его, если партнер сам брал со стола неподходящую деталь. При этом тесты отличались сценариями. В одном случае робот выступал в роли учителя, а человек следовал его указаниям. А во втором – участники опыта были равноправны и могли поправлять друг друга. Иными словами, машина училась понимать намерения человека, исходя из своих знаний об объектах окружающего мира. Пусть только в данном опыте это было смоделировано на простых пластмассовых пластинках с отверстиями и наборе болтиков – это только начало. В идеале развитие этой системы должно привести к появлению андроидов, способных предложить хозяину «не заварить ли вам кофе?», просто

«Вы строите семафор?» – делает предположение машина. «Да», – отвечает человек. «Следующим вам понадобится красный болт», – говорит робот и подает его своему визави. Примерно так действуют маленькие детишки, вместе собирающие конструктор. Для робота – большой успех.

увидев, что человек потянулся к кружке, стоящей на столе. А это уже совсем иной уровень взаимодействия роботов и людей. Даже впечатляющий ASIMO, приносящий подносы с едой посетителям компании Honda и понимающий три голоса одновременно, на самом-то деле не столь свободен в своих действиях, несмотря на прямохождение, ловкие руки и кучу

программ, позволяющих ему реагировать на изменения в обстановке. Перед нами еще, конечно, не свобода воли, но некий шаг на пути к ней. Во всяком случае, опыты JAST дают робототехнике еще один важный элемент, который поможет в будущем создать машины, так напоминающие разумных роботов из фантастических фильмов. 2009 • август

дело техники

техника, механизмы, электроника

Виртуальный мир слушается вещей и следует жестам

Раскидать несколько кадров по стенам, изменить изображения, дорисовать чтото: новая система позволяет проделать все это мановением руки прямо в воздухе.

http://www.youtube.com/watch?v=QYYN3fymgFA&feature=player_embedded

август • 2009

Управление данными «в воздухе», в стиле Minority Report, виртуальная секретарша, которая делает почти все (но кофе не готовит), и запуск приложения броском ботинка на стол. Выбор велик как никогда. Со времен появления графического интерфейса и компьютерной мыши люди почувствовали вкус к удобному взаимодействию с компьютер-

Наилучший способ общения пользователя и машины во многом зависит от задач. Но всегда хочется верить, что совершенство близко. Каким оно окажется? Можно только гадать. А пока познакомимся с новыми достижениями на этой ниве. Вы – дирижер. Но вместо оркестра вы управляете многочисленными данными. Повинуясь движениям ваших рук, комбинациям пальцев, поворотам ладони, на огромном экране-стене перед вами раскрываются файлы, меняется масштаб картинки, нужные части изображения перетекают на столик, стоящий у ваших ног, другие переползают на экран на соседней стене. Прямо в воздухе вы выписываете волнистые линии и отмечаете

Футурист и компьютерщик Джон Андеркоффлер также был научным консультантом при создании фильмов Hulk, Aeon flux и Iron man, а ещё – телесериала Taken.

техника, механизмы, электроника

У G-Speak (на снимке) было немало идеологических предшественников: мышь-перчатка, интерактивный стол «Голубой глаз», несложная система управления бытовой техникой жестами… Маркеры на руках, движение которых воспринимала камера, мы уже видели в удивительной системе Ли, а еще богатое управление данными «на кончиках пальцев» (правда, контактное) блестяще реализовано в столе Microsoft Surface. На стене-экране же ранее такое фантастическое взаимодействие показывал Джефферсон Хан.

ключевые точки на схемах и графиках. Такова реальная система, называемая «Операционная пространственная среда G-Speak» – детище американской компании Oblong Industries. На что похож этот интерфейс? Знатоки кино сразу скажут – «Особое мнение» (Minority Report). Действительно, это сравнение приводят и сами разработчики. Что ж, можно только порадоваться, ведь прошло всего-то шесть лет с выхода фантастического фильма, как инженеры и ученые реализовали одну из киношных придумок. Так?

А вот и нет! Все было с точностью до наоборот. Это создатели «Особого мнения» экранизировали неизвестную широкой публике и еще сырую (на тот момент) разработку, которую уже не один год вели американские компьютерщики. Правда, при съемке не обошлось без спецэффектов, но в основе замысла была реальная система. Авторами комплекса, который позже эволюционировал в G-Speak, являются Джон Андеркоффлер (John Underkoffler) и его коллеги из медиалаборатории Массачусетского технологического института (MIT Media Lab). Именно там Спилберг и его 2009 • август

дело техники подчиненные подсмотрели действующее управление данными при помощи жестов. Задолго до «Особого мнения» Андеркоффлер задумался над тем, как привнести компьютерную графику в реальный мир. Он мечтал, что снимки, схемы, таблицы можно будет выводить на стены, полы, ладони, столы и стулья. Причем управляться с этими виртуальными объектами хорошо было бы простыми жестами. Очертил пальцем круг – вырезал из кадра объект, провел ладонью вниз – переместил фрагмент на новый снимок, сделал еще несколько пассов – отправил полученное по электронной почте. Как-то так. С выводом было все понятно – нужны проекторы. Причем ученые сразу подумали о размещении одной или, лучше, нескольких таких установок на потолке и стенах, там, где обычно размещаются лампочки освещения. Лампочка же имеет «привилегированное положение» в комнате – ей все хорошо видно. Авторы системы пошутили, что, мол, лампочка – это тоже в некотором роде проектор, только показывающий один пиксель. Так что нужно было всего-то «поднять разрешение». Что американские исследователи и проделали, построив очень маленький цифровой проектор (не без 20

август • 2009

Бразильцы считают свою Николь самым реалистичным виртуальным помощником в мире. Самый или нет, но этот персонаж умеет перевоплощаться из секретаря в телеведущую, а еще может раздеться. Но такая «опция» в проекте Мойра ни к чему. Как и то, что на самом деле бот Николь – полный, с головы до пят, да еще и способный надевать разные платья и костюмы, ведь в ипостаси помощника (внизу слева) девушка выводится на экран в виде «говорящей головы».

помощи ряда партнеров из промышленности). Восприятие жестов оказалось более сложной задачей. Решено было встроить крошечную камеру в ту же самую «лампочку-проектор». Камера воспринимала бы движения рук (в специальных перчатках, оснащенных хорошо различимыми маркерами) и передавала бы их на комп. Дальше дело техники: PC должен на лету распознавать жесты, определять координаты рук в пространстве и интерпретировать их как команды. Создание такого софта, впрочем, заняло немало времени. Это только на словах все выглядит просто. Несколько таких «лампочек», перекрывающих различ-

ные «углы обстрела» в комнате, и создавали бы среду, о которой мечтал Андеркоффлер. Авторы даже придумали забавный термин «лампочка ввода-вывода» (input-output lightbulb), хотя к электрической лампочке это устройство не имеет никакого отношения. Так в 1990-х в Массачусетском институте и появилась «Светящаяся комната» (Luminous Room). В ней Андеркоффлер не один год шлифовал принцип «воздушного управления графикой», и в ней как раз члены команды Спилберга проводили целые дни напролет, чтобы потом наиболее правдоподобно показать в фильме компьютерный интерфейс «далекого будущего».

техника, механизмы, электроника

Джон Андеркоффлер, кстати, стал научным консультантом «Особого мнения». Ему в том числе мы обязаны продуманностью «реалий 2054 года». Фильм, как известно, имел успех (к слову, еще одну идею из Minority Report, пусть на ином принципе, попробовали воплотить в жизнь в Британии – это предсказание имен будущих убийц). Но главное – «будущее» в данном контексте оказалось не таким уж и далеким. Luminous Room «накачала мускулы», обрела более продвинутый «интеллект» и превратилась в среду G-Speak. Для ее дальнейшего развития и продвижения на рынок недавно была создана компания Oblong Industries (Андеркоффлер стал в ней ведущим ученым и одним из учредителей). Теперь удивительный интерфейс представлен публике под лозунгом «Minority Report в реальности». Реклама, куда ж без нее. А система и вправду впечатляющая. Лучше всего это видно в видеоролике. (ссылка в начале статьи) На него стоит потратить три минуты. Но если вам лень махать руками целыми часами подряд, можно попробовать обратиться к Николь (Nicole). Обратиться буквально: «Николь! Запусти IE и найди мне, пожалуйста, в Сети «Лунную сонату» Бетховена». Запустит

Выражение лица Николь может отражать удивление и гнев, веселье и задумчивость, движение ее губ согласовывается с произносимыми фразами, она может плакать и выражать сомнение в словах собеседника. Пожалуй, ее способности даже избыточны для амплуа экранной «секретарши». Да, одно из этих лиц – Том Мойр.

и найдет. А потом проиграет, подчиняясь все тем же голосовым командам. Создатель этой системы, своего рода виртуальной секретарши, а правильно – desktop personal assistant – Том Мойр (Tom Moir) из шко-

лы инжиниринга и передовых технологий новозеландского университета Мэсси (School of Engineering and Advanced Technology, Massey University). Недавно, Том показал виртуальную ассистентку Nicole в Окленде, на 15-й междуна2009 • август

дело техники родной конференции по мехатронике и машинному зрению M2VIP. Разумеется, управление голосом – далеко не новость в компьютерном мире. Достижение Мойра заключается в том, что он довел этот принцип если не до совершенства, то уж во всяком случае до приличного уровня сложности, а еще – совместил голосовое управление с виртуальным персонажем. (Тут надо сказать, что образ Nicole, точнее – целого бота, обладающего десятками выражений лица, Тому предоставила бразильская компания Guile 3D Studio, специализирующаяся на «виртуальных людях».) Мойр обучил бразильскую красотку всяческим премудростям: работе с файлами и папками, запуску выбранного аудио и видео, поиску данных, ответам на вопросы типа «который час?», зачитыванию вслух новостей и тому подобному. Но на управлении исключительно виртуальными объектами Том не остановился. Ведь он полагает, что Nicole должна стать помощником не столько ленивым пользователям, сколько инвалидам, которым с компьютером управляться сложно или даже попросту невозможно. А раз так, виртуальная девушка должна 22

август • 2009

Что вы запрограммируете на запуск той или иной «софтинки» – дело вкуса. Французы предлагают разные варианты: от кружки до кедов. Кстати, справа на поверхности сканера сидит «микрокролик» Nano:ztag – носитель RFID-чипа, который также позволяет запускать набор команд с «Зеркала». Внешне этот «зверь» повторяет гораздо более крупного интерактивного интернет-кролика Nabaztag (белый, на врезке), который завоевал добрую репутацию и известность для Violet несколькими годами ранее. Он самостоятельно выходит в Интернет (воспринимает команды на слух) и обладает голосом (читает новости, курсы валют или сводки с биржи), подвижными ушками и разноцветной иллюминацией .

техника, механизмы, электроника

«дотягиваться» и до реальных вещей. Скажем, включать и выключать по голосовой команде свет, вентилятор или еще что-нибудь в таком роде. Система, созданная Мойром, все это позволяет. Ну а если общение с Николь вам надоело, попробуйте «вещевой интерфейс». Приборчик «Зеркало» (Mir:ror) выпускает и продает французская компания Violet. За 45 евро пользователь получает возможность превращать повседневные вещи в интерактивные объекты. Система, дебютировавшая в прошлом месяце, построена на уже привычных чипах радиочастотной идентификации (RFID). Обычно эти неприметные радиомаркеры применяют на заводах, складах и в магазинах для учета и сортировки большого числа объектов. Но иногда встречаются оригинальные системы – RFID-брелоки, микрочипы и карточки в роли железнодорожных билетов, ключей от номера в отеле или системы против забывчивых хирургов, к примеру. И все равно в быту RFID как-то не очень плотно задействованы. А ведь какие перспективы открываются! Итак, Mir:ror – это настольный считыватель специальных RFID-марочек, на-

зываемых Ztamps (они идут в комплекте и могут быть докуплены по мере надобности), плюс соответствующий софт. Эти микрочипы можно поместить куда угодно. После того как предмет, оснащенный таким чипом, будет поднесен к «Зеркалу», компьютер выполнит набор команд, заранее «ассоциированных» с этим предметом. Принцип этот очень похож на работу «предметной» системы обучения английскому, только возможности «Зеркала» – куда шире. Например, книга, положенная на «кругляш» прибора, автоматически запустит Интернет и откроет страницу сайта издателя или видео, содержащее дополнительную информацию, или сайт писателя. Прогноз погоды на завтра можно получить, поднеся к Mir:ror зонтик; возьмете в руки сувенир из последней поездки – комп покажет соответствующий фотоальбом; любимая игрушка вашего малыша заставит PC прочитать сказку; пачка сигарет при помощи этого прибора может подсчитывать количество выкуренных сигарет за день или неделю; MP3-плеер, положенный на «Зеркало», откроет в компьютере папку со «стратегическим» запасом композиций, а мобильник – сайт гарантийной мастер-

ской. Почему нет? Решать вам. «Утро. Вы кладете ключи от машины на это загадочное устройство. Голос произносит: «Сегодня дождь, 14 °C. Вы доедете до работы за 15 минут». Экран компьютера включает изображения с вебкамер, расположенных вдоль намеченного ранее маршрута, в то время как голос читает гороскоп на день», – такой сценарий предлагает компания-производитель. Компьютер может выполнять массу инструкций, запрограммированных пользователем, всего лишь «увидев в зеркале» предмет, связанный с этим набором действий. Куда проще, чем сидеть перед экраном и последовательно открывать все эти приложения вручную. Такая вот «маленькая магия». Вроде бы по сути – ничего сложного. Схожие (отчасти) проекты мы уже видели раньше. В виде лабораторных опытов и «мечт». Но никто, кажется, еще не догадался выпустить на рынок такой готовый продукт для широких масс. Вы еще мучаетесь с клавиатурой? G-Speak, Nicole, Mir:ror предлагают альтернативу. Насколько она удобна – другой вопрос. Но ведь главное, когда есть выбор, не так ли? 2009 • август

дело техники

техника, механизмы, электроника

Двое в кубе на электротяге не считают собаку

Цвет может быть любой при условии, что он – белый. Так мог бы перефразировать Генри Форда американский промышленный дизайнер Карлос Мендес. Он мечтает во второй раз подарить миру доступное авто. Правда, последнее в силу запредельного минимализма больше напоминает ступу Бабы Яги.

И это тоже автомобиль? Да. Все формальные признаки налицо: четыре колеса, закрытый (почти) кузов, светотехника…

«Этот проект начался с моей любви-ненависти к автомобилям, – говорит Мендес (Carlos Mendez). – Я нахожу их классными и забавными, но они до смешного большие и тяжелые по сравнению с водителем. Поэтому я решил создать транспортное средство, лучше соответствующее человеческому масштабу».

август • 2009

Так появился проект «Куб» (The Cube), ныне воплощенный в прототипе. О его ездовых возможностях ничего не сообщается, это скорее полноразмерный макет. Но инженерам ничего не стоило бы оснастить этот веселый аппарат электромоторами и аккумуляторами (транспорт XXI века должен

техника, механизмы, электроника

быть электрическим, полагает новатор). В стремлении сократить расход энергии, занимаемое на дороге место, а также – место на парковке (или в гараже) Мендес пошел проторенной дорожкой и «вообразил» некую самоходную капсулу, которую с трудом можно назвать полноценным авто. По компактности этот аппарат сравним с новейшим двухколесным авто P.U.M.A. – спорным плодом сотрудничества компании Segway, не от хорошей жизни ударившейся в робототехнику, и банкрота General Motors. Но в отличие от «Пумы» тут – никаких проблем с балансировкой. Ведь «Куб» полагается на классическую четырехколесную схему. Не совсем классическую, впрочем. На стоянке «Куб» дол-

The Cube кажется небольшим, но это не так. Настоящим крохой он становится во время парковки. Подробнее об этом мы расскажем далее.

Идею втягивания шасси внутрь машины Мендес позаимствовал (как он сам пишет) из авиации.

жен прикрывать салон сдвижной шторкой, а колеса – втягивать внутрь корпуса. Где они там поместятся? Да там же, где во время движения находятся ноги водителя и пассажиров. Компактность в кубе – не иначе. В таком виде «Куб», мол, легче хранить дома, складировать в больших количествах (в магазинах, например) или перевозить куда-то (на огромном бензиновом пикапе, ага). Итак, мы получаем компактное устройство, обеспечивающее водителю обзор, как в мотоцикле, но несколько лучшую защищенность при аварии.

Тут, кстати, самое слабое место всех суперкомпактных систем. С другой стороны, это все же не кресло-авто, не костюм-мотоцикл и даже не самоходный диван. Запас хода… Тут все зависит от батарей. По идее, столь легкая конструкция может по данному параметру заткнуть за пояс многие современные электромобили. Увы, заплатив за это комфортом и объемом багажа. Зато компактность аппарата должна сослужить хорошую службу в тесноте городов. При условии что большинство автолюбителей пересядет (в будние 2009 • август

дело техники дни хотя бы) на точно такие же «ступы». В представлении Мендеса открытый двухместный автомобильчик на батареях – это только главный кирпичик Lego, в дополнении к которому владелец мог бы докупать легко устанавливаемые опции вроде крыши или навесного багажника. Тем самым могут быть достигнуты и умеренная началь-

Схема применения этой «стиральной машины» проста: сначала при помощи пульта она превращается в автомобиль. Потом вы надеваете мотоциклетный шлем и пробуете уехать со стоянки, растолкав толпу любопытствующих.

Перебрав разные варианты размещения водителя и одного пассажира (не считая собаки – Карлос поставил себе этот пункт обязательным условием), автор «Куба» остановился на тандемном размещении людей – самом компактном. Не новый прием: достаточно вспомнить такие экзотические аппараты, как VentureOne и Carver One, а еще – Clever .

ная цена машины, и сравнительная простота производства. По замыслу автора «Куба», этот аппарат может оказаться и модным (вроде iPhone) «авто с розеткой» (для повседневных разъездов в передовых странах, на родине в первую очередь), и утилитарной рабочей лошадкой для развивающихся стран. «Куб» может быть примерно тем же самым, чем сейчас являются многочисленные мотоколяски, только – с ярлычком «Без 26

август • 2009

выхлопа». Только не заменят ли тогда местные умельцы электромоторы на движок от мопеда, похоронив саму идею? Главное, впрочем, не столько обеспечить такой машине желаемые потребительские данные (вроде динамики и дальности хода), сколько изменить отношение людей к таким «почти автомобилям». Как мы знаем, всем пре дыдущим революционерам от транспорта сделать это не удалось.

«В идеальном мире «Кубы» были бы версией Ford Model T XXI века, – говорит Мендес. – Все они поставлялись бы в одном цвете, а после покупки владелец мог бы индивидуализировать свое авто сообразно потребностям». Как видим, под «кастомайзингом» Карлос понимает установку защитных дуг и небольшого ветрового стекла, более мощных и емких батарей, внешнего пластикового «рюкзака» и прочего в том же духе.

дело техники

«Теперь они могут сбежать и позаботиться о себе», – так концентрированно описал новый проект один из исследователей в Кремниевой долине. Они – это машины: в США построен первый робот, способный свободно путешествовать по обычному зданию, избегая препятствий в виде мебели или людей, открывать двери, на-

техника, механизмы, электроника

Персональный робот открывает двери и втыкается в найденные розетки

http://www.youtube.com/watch?v=0S2dc_B-6Kg&feature=player_embedded

«Беспрецедентный» – так охарактеризовал новичка известный специалист по роботам, не принимавший, однако, участия в данном проекте – Уильям Уайттекер (William Whittaker) из университета Карнеги-Меллона (CMU). Слово его весьма ценно.

Ведь Уайттекер – глава командыпобедителя гонки автомобилейроботов, руководитель проекта по отправке частного лунохода на Селену и автор лунных землекопов. И что такое робот, способный на автономные действия, – Уильям знает не понаслышке.

Нас уже не удивляют роботы-пылесосы, находящие свои специальные зарядные станции, равно как гуманоидные машины (вроде ASIMO), также уже способные искать специальные док-станции и подключаться к ним. Но по-настоящему интересно, когда робот кормит себя от обычной бытовой розетки. 2009 • август

дело техники Зовут новую машину Personal Robot 2 (PR2). Построена она в «Гараже Уиллоу» (Willow Garage) – молодой компании, поставившей перед собой задачу разработки действительно интеллектуальных и многофункциональных роботов для повседневного использования в роли помощников (от «пиво принести» до «на кухне подмести»). Основана эта фирма Скоттом Хассаном, одним из разработчиков поискового движка Google. А название компании – это ностальгический отсыл к давешнему гаражу на дороге Уиллоу в калифорнийском городе Menlo Park, в котором некогда располагался первый офис Google. PR2 – четырехколесный (все ведущие и управляемые) робот ростом немного ниже человека. Этот аппарат обладает двумя руками и способен выполнять самые различные действия. Наиболее же впечатляющее его достижение на данный момент – самостоятельное прохождение «лабиринта» из комнат, коридоров и закрытых дверей в поисках стандартных (что важно) бытовых розеток, от которых этот бот успешно и заряжает свои батареи. Вообще-то роботы не первый раз обучаются открывать двери. И поиск розеток для дозаправки тоже сам по себе не нов. Но впервые эти способности были совмещены в одной машине и к тому же реализованы на качественно новом уровне. 28

август • 2009

Плечи PR2 способны смещаться по вертикали и разворачиваться, что позволяет манипуляторам лучше приспосабливаться к работе с различными предметами, скажем, ручками дверей комнат или дверцами холодильников, бутылками на столе или страницами книги.

Далеко не всегда PR2 удается воткнуть вилку в розетку с первой попытки. Но он обладает способностью самостоятельно определять неудачу и делать второй заход, соображая – куда же нужно сместить руку (или даже весь корпус), чтобы аккуратнее наладить желаемое соединение. Кроме того, он умеет согласовывать движение своего основания и рук, чтобы производить сравнительно сложные действия вроде открытия ящика морозилки.

техника, механизмы, электроника

Тут нужно вспомнить, что первым самозаправляющимся роботом был Beast, построенный в лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса (APL) в 1960-х. Он ездил по комнате с белыми стенами и с помощью набора фотоэлементов искал черные розетки, к которым и подключался. Интеллекта у него было не больше, чем у тогдашних головок самонаведения ракет ПВО, однако начало было положено. Через четыре десятилетия PR2 демонстрирует куда более «натуральные» умения, и имя «зверь» ему подошло бы больше, чем далекому предку. Вся электрика, механика, электропитание, электроника плюс софт заключены в самом роботе. Никаких «внешних мозгов» ему не требуется. Весит новый аппарат 145 килограммов. Он обладает четырьмя степенями свободы в своем туловище. Что до рук, то каждая может похвастать восемью степенями. И еще три степени свободы «полагаются» голове, оснащенной стереокамерой и лазерным дальномером. Также тут имеются крепления для дальнейшего расширения «сенсорного вооружения». Робот контролирует силу, развиваемую своей рукой (датчики встроены в моторы сочленений). Более того, на конце каждого из его пальцев размещено по 22 сенсора давления. Так что он хорошо чувствует движение

Робот PR2 может действовать как в полностью автономном режиме, так и в режиме телеуправления (он и показан на этих кадрах: вверху – управление подвижной тележкой бота, внизу – его руками). Последнее необходимо для проведения ряда опытов. Не забываем, перед нами в первую очередь исследовательская платформа. Да, надо отметить, что «мозг» робота – это связка из четырех компов на базе Intel Core 2 Duo.

Робот умеет обращаться только с ручками такого типа. Скажем, круглые он не повернет. Но не беда – многие общественные здания в США избавлены от неудобных ручек согласно закону об инвалидах (americans with disabilities act). Нажимные ручки удобнее использовать людям с ограниченной подвижностью рук. И роботам. 2009 • август

дело техники двери и не нажимает на нее слишком сильно там, где этого не требуется. И в этом умении новый бот ближе к человеку, чем к прежним машинам, открывавшим двери заранее «заученным» и жестко заданным движением. В частности, 1 июня было проведено испытание, в ходе которого PR2, находясь в штаб-квартире компании, прошел через ряд комнат и коридоров, миновав восемь дверей, и подключился к девяти розеткам. На все про все у машины ушло 58 минут. При этом часть дверей была закрыта, но не заперта, часть открыта полностью или только частично. С последними иной раз у робота были небольшие проблемы. Он не сразу определял, что ручку поворачивать не надо, а достаточно просто легко подтолкнуть дверь вперед. Но потом машина поправлялась и делала все как надо. А еще в ходе своего путешествия робот встретился с одной дверью (номер 7), которая значилась в его плане (за ней располагалась еще одна «желанная» розетка), но она была закрыта на замок. Роботу хватило интеллекта (точнее – встроенной программы), чтобы понять: дверь закрыта и не нужно тратить время на попытки открыть ее, а следует перейти к поиску следующей двери (и розетки). Для человека такое рассуждение – элементарно. Но для роботов – это успех. Железяки нередко демонстрируют в быто30

август • 2009

Офис и розетки были вполне обычные. Но для робота все же было сделано небольшое послабление. Судя по видео, на некоторых стенах в здании были размещены путевые маркеры – в виде «шахматных досок», легко обнаруживаемых машинным зрением. Это, впрочем, не критично – системы распознавания образов движутся вперед семимильными шагами. «Шашечки» были наклеены и на вилку самого робота, который оставлял ее на магните у своего основания и брал в руку, когда приближался к очередной точке питания. Кстати, в данном испытании у робота была оставлена только одна рука. Но, по идее, в хождении по помещениям ему могли бы понадобиться обе: например, если потребовалось бы придержать дверь, снабженную пружиной.

вой обстановке чудеса с передвижением и манипулированием предметами, однако по большей части они следуют заранее намеченному плану действий. Выбор же машинами одного из ряда возможных решений, «произвольное» отклонение от плана – это область, в которой специа-

листам по робототехнике еще предстоит сделать многое. Тем не менее PR2 – еще один важный шаг на пути к обретению роботами подлинной самостоятельности. Ведь наряду с поиском розеток в программу машины можно заложить уборку помещений, охрану «периме-

техника, механизмы, электроника

тра» или сервировку стола. При этом человеку не придется думать о том. заряжен робот или нет. Пусть отныне он думает об этом сам. В этом плане PR2 способен на настоящие подвиги. В одном из тестов он автономно прошел настоящий марафон – 42 с хвостиком километра по офису. Правда, на это у робота ушло четыре с лишним дня (включая 32 часа собственно движения). Но ведь главное не победа, а участие, не так ли? Только подумайте – батарея робота (емкостью 1,3 киловаттчаса) дает ему возможность двигаться лишь от трех до шести часов, в зависимости от выполняемых действий и скорости перемещения. Сколько раз страннику пришлось «прикладываться» к живительным розеткам? Идеология проекта PR2 – развитие бытовых роботов с «умом» на базе специальной операционной системы робота (ROS) с открытым исходным кодом. Никаких тайн от коллег, напротив, американские инженеры мечтают о широком распространении своего софта и появлении на его базе новых машин. К примеру, недавно специалисты Токийского университета (University of Tokyo) модифицировали ROS от «гаража», чтобы построить что-то свое. И это только расширяет возможности проекта, к которому так или иначе подключается все больше специалистов.

Хотя поиск розеток становится настоящим коньком PR2, впереди его ждет более важная (для нас) работа вроде доставки еды и напитков (или лекарств) из холодильника. «Холодильный» опыт на снимке, впрочем, выполнялся еще в режиме управления человеком-оператором.

Willow Garage приветствует расширение своей исследовательской программы путем партнерства с другими организациями. Для этого компания даже намерена построить около десятка PR2. Они помогут разработать и проверить в деле различные новые компоненты и инструменты для такой платформы, исследовать ее слабые и сильные стороны и, в идеале, придумать новые сценарии применения PR2 в быту. «Наша конечная цель заключается в том, чтобы обеспечить набор возможностей, столь общих и универсальных, что они

смогут быть использованы в качестве составных элементов в более сложных приложениях», – объяснил замысел изобретателей Себастьян Тран (Sebastian Thrun), директор Стэнфордской лаборатории искусственного интеллекта (Stanford Artificial Intelligence Laboratory) и член совета директоров Willow Garage. А если подходить к роботам с точки зрения живой природы, какие базовые возможности им необходимы для выживания? Питание – одна из главнейших. И теперь роботам для этого не нужна помощь человека. Берегите ваши розетки. 2009 • август

открытия

природа, космос, общество

Начиная с 90-х годов прошлого века палеонтологи разделились на два лагеря. Большая часть считает неоспоримой теорию о происхождении птиц от динозавров, меньшая – все больше сомневается в ней и приводит новые доказательства обратного. Борьба не стихает вот уже почти 20 лет. Два новых открытия снова поставили

Кости и легкие оспаривают связь динозавров с птицами

Protoavis texensis (или «первоптица из штата Техас») был описан в 1991 году. Протоавис жил на 75 миллионов лет раньше археоптерикса и признается некоторыми учеными примитивной птицей, однако статус этой окаменелости до сих пор оспаривается.

Точка зрения, признанная официальной наукой, гласит: птицы произошли от двуногих тероподов около 150 миллионов лет назад. И действительно, у динозавров и птиц множество сходных черт. Так, например, среди древних окаменелостей встречаются птицеподобные дино с перьями и даже четырьмя кры-

август • 2009

льями, с птичьим поведением и так далее. Основной аргумент сторонников теории именно сходства (скелетные, морфологические и мягких тканей) – постоянно обнаруживаемые «переходные звенья», а также авторитет, который теория автоматически приобрела в течение многих лет.

Окаменелость одного из таких «переходных звеньев» была недавно обнаружена в Джунгарской чаше (Junggar Basin) на северо-западе Китая. Исследование провела группа палеонтологов под руководством Джеймса Кларка (James Clark) из университета Джорджа Вашингтона и Синя Сюя (Xing Xu) из китайского Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных (Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology). Длинношеего динозавра, чем-то напоминающего страуса, назвали Limusaurus inextricabilis, что означает примерно следующее: «болотная ящерица, которая не смогла сбежать». Ему от 156 до 161 миллиона лет (по крайней мере, таков возраст отложений, в которых обнаружены окаменелые останки), длина тела животного не превышала 1,7 метра. Этот динозавр является поистине уникальной находкой, считают многие ученые, поскольку он показывает, как «пальцы» тероподов могли эволюционировать в крылья. Ящер относится к цератозаврам юрской эпохи (ранним тероподам). Самым крупным представителем этого рода является Ceratosaurus nasicornis, он достигал в длину 8 метров, а также обладал характерным носовым рогом (у L. inextricabilis его нет). У многих цератозавров также были короткие «руки» и

Примерно так мог выглядеть Limusaurus inextricabilis, однако нельзя с уверенностью утверждать, что у него были перья.

узловатые пальцы без острых когтей. L. inextricabilis, дальний родственник всеми любимого Tyrannosaurus rex, являлся довольно необычным существом: у него не было зубов (возможно, вместо этого у него был клюв), и вообще он питался исключительно растительной пищей. Быть может, его туловище также покрывали примитивные перья, однако достоверных доказательств этому факту нет. Кстати, он ко всему прочему является еще и единственным цератозавром, найденным в Восточной Азии. Однако самое интересное в нем вовсе не это, а его «пальцы».

Поясним: в «руках» тероподов, как и в крыльях птиц, по три пальца, которые достались им от какого-то общего пятипалого предка. Когда-то очень давно пропал пятый палец (если считать от аналога нашего большого пальца). Это была следующая ступень развития кисти. Далее из оставшихся четырех динозавры «забрали» у предка, условно говоря, первый, второй и третий пальцы (произошло это примерно во времена дилофозавров). В то же время у птиц крылья состоят из второго, третьего и четвертого пальцев того самого четырехпалого предка (ученые судят по их форме). Как же это могло произойти? 2009 • август

открытия Эта странная закономерность долго не давала покоя палеонтологам, которые никак не могли найти ей достойное объяснение. Ведь (если придерживаться мнения, что птицы произошли от динозавров) получается, что пернатые каким-то образом должны были потерять первый палец и заново вырастить себе четвертый (тогда и получится набор 2–3–4).

Кости «руки» L. inextricabilis.

И вот на сцену выходит L. inextricabilis, у которого четыре пальца (1–4), но первый из них сильно редуцирован, в то время как второй, наоборот, – необычайно увеличен за счет пястной кости. Эта косточка очень похожа на ту, что присутствует в первом пальце ранних пятипалых предков. Два этих факта указывают на то, что ранее палеонтологи всего мира неправильно интерпретировали увиденное и принимали 2–3–4 пальцы ящеров за 1–2–3 (то есть второй ошибочно считали первым и так далее), 34

август • 2009

Эволюция костей пальцев различных тероподов.

пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Nature. В таком случае все становится гораздо проще: ранние тероподы потеряли первый и пятый пальцы и передали набор из второго, третьего и четвертого птицам. «Мы, вероятно, обнаружили некую переходную форму, которая ко всему прочему укладывается в определенные временные сроки», – говорит Кларк. Он считает, что находка не прекратит споры вокруг происхождения пальцев-крыльев, но все же поможет разобраться в этом вопросе. Однако для некоторых ученых достаточно и того, что есть. «Это лучшее свидетельство, которое мы могли бы заполучить», – считает доктор Джек Конрад (Jack Conrad) из Американского музея естествознания. Есть и те, кто не считает новые выводы ценными, среди них Гюнтер Вагнер (Günter Wagner) из Йеля. Он и вовсе полагает, что наблюдаемые 2–3–4 пальцы

птицы не являются таковыми, и приводит следующие данные. Во время развития эмбриона форма пальцев птиц определяется очень многими факторами (тканью, местоположением, влиянием генов). Если ткань готова стать вторым пальцем, а бомбардирующие ее гены требуют растить первый, то так и будет (первый вырастет на месте второго). Эксперимент показал, что такое происходит у современных птиц сплошь и рядом. «Окаменелость цератозавра может быть одним из переходных звеньев, но являются ли ее второй, третий и четвертый пальцы таковыми, пока сказать с полной уверенностью невозможно», – добавляет Вагнер. (Ведь современные ученые не способны проследить за процессом развития пальцев динозавра из эмбриона.) Есть и еще одно сомнение. Вполне вероятно, что появление необычной четырехпалой кисти L. inextricabilis обуслов-

природа, космос, общество

ливалось его образом жизни и было свойственно только этому виду. Ведь неизвестно, для чего L. inextricabilis были необходимы такие «руки». T. Rex хватал передними лапами добычу, однако L. inextricabilis был травоядным. Клар, Сюй и их коллеги пока не определились с этим вопросом. «Судя по его морфологии, они не предназначались для хватания, как у других тероподов. Возможно, они были нужны ему для подъема в вертикальное положение, когда он лежал», – говорит Сюй. Подводя предварительный итог, можно сказать, что не все так просто и ясно, как хотелось бы даже в этом конкретном исследовании. Что уж говорить обо всей теории эволюции пернатых! Аргументы противников теории происхождения птиц от динозавров пока единичны, но от этого не менее весомы. Одни ученые утверждают, что перья динозавров вовсе никакие и не перья, другие что они могли появляться и исчезать, третьи – что различия в анатомическом строении дино и птиц столь сильны, что нельзя считать их одной ветвью эволюции. К последним относится и группа исследователей из университета Орегона (Oregon State University). Ученые утверждают: не могут современные птицы быть

Тазобедренный сустав Бедренная кость

Колено

Лодыжка

Во время хождения и бега люди работают коленями, лодыжками и бедрами (тазобедренным суставом). А птицы полагаются в основном на движение в колене и щиколотке, так как их бедро практически не покидает своего горизонтального положения.

прямыми потомками плотоядных динозавров, потому что, в отличие от практически всех наземных животных, бедренная кость птиц (а также ребра и грудная кость) зафиксирована на месте. В своей статье, опубликованной в Journal of Morphology, ученые пишут, что это отличие является ключевым. Палеонтологи практически не оперируют новыми данными, рассуждая в основном над уже имеющимися. Давно известно, что бедро птиц не может двигаться, заставляя пернатых бегать за счет коленей. Недавно также было обнаруже-

но, что такое положение костей, а еще окружающей их и легкие мускулатуры, спасает пернатых от схлопывания главного органа дыхательной системы и воздушных мешков. Теплокровным птицам нужно примерно в 20 раз больше кислорода, нежели холоднокровным рептилиям. Потомуто их легкие преобразовались (дыхательная система птиц считается наиболее сложной среди всех позвоночных), и газообмен стал происходить эффективнее. «Это одна из фундаментальных составляющих физиологии пернатых. Такое положение бедренной кости и мускулов 2009 • август

открытия определяет работу дыхательной системы и объем их легких, а значит, и способность к полету», – говорит в пресс-релизе университета один из авторов исследования Девон Куик. В то же время другие животные (будь то люди, слоны, собаки, ящерицы, а также древние динозавры) обладают подвижным бедром, которое активно участвует в их движении по земле. А раз так, то птицы не могли произойти от тероподов, считают американские палеонтологи. Велоцираптор не мог в какой-то момент просто расправить свои перья и улететь на закат, добавляют они. «Даже странно, что за сотни лет изучения биологии птиц и их полета мы так мало поняли о них. Данное открытие означает, что птицы эволюционировали параллельно с «ужасными ящерами». Возможно, этот процесс начался даже раньше появления первых видов динозавров», – говорит второй автор данного исследования профессор зоологии Джон Рубен (John Ruben). Рубен в данном случае имеет в виду теорию о том, что самым древним предком птиц является не археоптерикс, а протоавис, который жил на планете около 225-210 миллионов лет назад, то есть как минимум параллельно с динозаврами. «Часто ученые указывают на сходство легких птиц 36

август • 2009

Системы воздушных мешков птиц и динозавров очень похожи. Они прогоняют воздух сквозь практически неподвижные легкие.

и динозавров, однако из-за движущейся бедренной кости брюшной воздушный мешок ящеров, если таковой действительно существовал, должен был схлопнуться», – рассказывает Рубен. (Кстати, не относящиеся к динозаврам птерозавры также имели похожую дыхательную систему.) Что же касается остальных сходств динозавров и птиц, то их Рубен и Куик поясняют следующим образом: у обеих ветвей эволюции был общий предок. Например, им мог бы быть текодонт. От представителей этой группы могли бы появиться птицы, динозавры и крокодилы. Кстати, крокодилы по строению легких и физиологии куда больше похожи на древних ящеров, отмечают палеонтологи из Орегона. Рубен также говорит, что несмотря на все свои старания

(университет Орегона уже не впервые оспаривает главенствующую теорию), он не надеется, что ученых всего мира удастся переубедить в один миг. Во-первых, уничтожить теорию, столь прочно утвердившуюся в головах большинства, не так-то просто. Во-вторых, динозавры слишком любимы людьми (трудно найти более романтизированное древнее животное). А в-третьих, немалую роль, по мнению Джона, играет политика музеев, для которых изменение положений основной теории влечет серьезные последствия (вплоть до увольнения части персонала). «Однако с каждым годом становится все больше свидетельств в пользу нашего мнения, и мы надеемся, что в скором времени весь мир узнает – далеко не все ученые согласны с устоявшейся точкой зрения», – подводит итог профессор.

сетевое окружение

При крупных катастрофах на шахтах, как правило, рвутся проводные линии связи с поверхностью. А невозможность установить контакт с шахтерами, попавшими в западню, резко снижает их шансы на спасение. Но теперь эта проблема решена – появились радиопередатчики, способные общаться сквозь огромные толщи породы.

Называется эта необычная технология «Подземное радио» (Underground Radio). Ее автор – Дэвид Ригор (David Reagor), физик из Лос-Аламоса (Los Alamos National Laboratory). Еще в середине 1990-х он задумался над способами передачи информации через толщу земли. И, естественно, поскольку в то время он работал над подземным радаром, способным искать полезные ископаемые, найденное им решение было из той же области.

интернет и связь в Украине и в мире

Подземное радио доносит голоса погребенных заживо

Опытная установка, состоящая из двух «Подземных радиостанций», была испытана в реальных шахтах на большой глубине и показала надежную трансляцию звука и данных через толщу скал протяженностью более 152 метров. Ригор установил, что радио волны с частотой в несколько килогерц хорошо проходят сквозь самые разные горные породы, даже через скалы, на расстояния, по меньшей мере, в сотню-другую метров. Именно низкочастотные радиоволны автор изобретения и выбрал в качестве несущей. Правда, перед тем, как подземное радио нормально заработало, физику пришлось решить ряд проблем с передачей на таких волнах, собственно, по2009 • август

сетевое окружение лезной информации. Решение заключалось в том, что голос человека «сужался» до полосы шириной всего в 500 герц и в цифровом закодированном виде накладывался на несущий сигнал. Цифровой же процессор и продуманная программа управления сигналом позволили избежать типичных для низкочастотной связи проблем. Типа дисперсии волн, их наложения и задержки фазы, различных шумов и так далее. Электроника пригодилась и еще для одного дела: при помощи своей аппаратуры Ригор научился передавать не только голос, но и текстовые сообщения. Опытная установка, состоящая из двух «Подземных радиостанций», была испытана в реальных шахтах на большой глубине и показала надежную трансляцию звука и данных через толщу скал протяженностью больше 152 метров. Американский изобретатель придумал целую стратегию использования таких станций. Россыпь этих установок можно было бы поместить в самых разных частях шахты, через каждые энное число метров. При этом на поверхности следует установить целую сеть аналогичных приемников (для большей надежности). А работники шахты могли бы выходить на связь с поверхностью как напрямую, 38

август • 2009

В такой конфигурации установка испытывалась до сих пор. Зеленые квадратики – «Подземные радиостанции». Голубые прямоугольники – штольни, между которыми устанавливалась связь. Между ними и над ними – сплошная скальная порода.

взяв «трубку» у первого попавшегося базового передатчика, так и с некоторого свободного пространства вокруг него: при помощи маленьких карманных передатчиков, связывающихся с ближайшим базовым блоком на обычной УКВ-частоте, вполне способной преодолеть пару поворотов подземной выработки. Более того, базовыми станциями низкой частоты, ведущими «вещание» прямо вверх, через горную породу, можно оснастить все датчики (газовые, температурные и так далее) в шахте. Таким образом, даже при аварии и потере проводных коммуникаций с каким-то участком можно непрерывно получать информацию о состоянии среды в штольнях и штреках.

Наконец, наземные приемники этой системы нетрудно связать с Интернетом, что позволит получать через Сеть любую информацию о происходящем в аварийной шахте, так же, как и общаться с теми людьми, кто оказался в ней заперт. Любопытно, что столь важный для безопасности шахтеров проект был закончен еще в 2003 году. Но тогда на него никто не обратил особого внимания. Потребовалось несколько катастроф на американских и мексиканских шахтах, с человеческими жертвами, чтобы об изобретении вспомнили СМИ. Последняя из таких трагедий случилась в США, в Саго, 2 января 2006-го. Тут-то и выяснилось, что неугомонный мистер Ригор не только отточил свою удиви-

интернет и связь в Украине и в мире

А в такой конфигурации система должна работать в идеале. На низких частотах «Подземные радиостанции» соединяются как между собой, так и с аналогичным приемопередатчиком, расположенным на поверхности (черные стрелки). С людьми же, носящими обычные «уоки-токи», эти пробивающие скалы передатчики соединены через обычную «воздушную» радиосвязь (светло серые стрелки).

тельную технологию, но уже полным ходом сотрудничает с промышленниками, дабы вывести «Подземное радио» из стадии опытов. И нужно было лишь немного внимания прессы, чтобы о новинке повсюду заговорили как о «перспективной технологии». Зато теперь можно сказать, что это изобретение превратилось-таки в коммерческий продукт. Американская компания Vital Alert Communication, получив от автора права на выпуск «Подземного радио», подготовила его к серийному производству и намерена начать продажи таких комплексов аварийной коммуникации уже летом нынешнего года.

Компания справедливо рассчитывает на окупаемость проекта. И не только за счет

клиентов из горнодобывающей отрасли. Такие системы связи могут оказаться незаменимыми для пожарных и спасателей, работающих на местах катастроф. При помощи таких систем можно было бы связываться с людьми, оказавшимися под завалами разрушенных зданий. Да и сами спасатели, проникая в подземелья (скажем, в метро, где случился пожар, и где отключились обычные средства связи), не отказались бы от возможности в любой момент переговорить с коллегами на поверхности, из любого места под землей. В общем-то, очевидно, что и этими областями применения возможности новинки не исчерпываются. Перспективы такого подземного передатчика вы легко можете представить сами.

2009 • август

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

Полный распад: бутылку сживают со света за 80 дней

Пока вода Belu только для Великобритании.

август • 2009

Бутылки пластиковые не разлагаются. Никаким микроорганизмам они не по зубам, оттого и называют такие бутылки «вечными». Однако ж ничто не вечно. И есть альтернатива – такие же с виду бутылки, от которых через 80 дней не остается и следа. Есть надежда, что эти «смертные» бутылки вскоре все же заменят пластик.

Так, позитивная новость пришла из Великобритании. Здесь первая разлагаемая микроорганизмами бутылка поступила-таки в продажу – это минералка Belu Mineral Water в поддающейся биохимическому распаду таре, сделанной на основе кукурузы. Для превращения в компост этой бутылке требуется меньше 100 дней. Пока некоторые защитники окружающей среды объявляли «новую эру в сражении против пластиковой упаковки», кое-кто с пылу с жару приписал британцам изобретение и мировое первенство в создании «biodegradable bottle». Ну, несправедливо это. И вот почему. В первой в мире «биологически деградирующей» бутылке тоже находится вода, но ключевая американская – BIOTA Spring Water. Ее бутыл-

ке для полного разложения нужно 75-80 суток, 12 недель – максимум. Так вот, BIOTA увидела свет осенью 2004 года, если не раньше. Своим появлением данная упаковка водички почти всем обязана другой компании из Штатов – NatureWorks. То же самое можно сказать и о новоявленной английской Belu, и об ароматизированной воде Jivita, и о нескольких других продуктах. NatureWorks, основанная в 1997-м (почти 12 лет прошло!) фирма из Миннесоты, первой предложила своим клиентам «семью полимеров, полностью полученных из ежегодно возобновимых ресурсов со стоимостью и трудозатратами, способными конкурировать с традиционными упаковочными материалами».

Это и есть первая на нашей планете разлагаемая микроорганизмами бутылка.

Чтобы объяснить, с какими такими полимерами работает NatureWorks, а называются они PLA (Polylactic acid или Polylactide), обратимся к датированной 2001 годом статье В. А. Фомина и В. В. Гузеева из журнала «Пластические массы». Уж очень неплохо они все объясняют. Цитируем: «Одним из самых перспективных биодеградируемых пластиков для применения в упаковке в настоящее время является полилактид – продукт конденсации молочной кислоты. Это обусловлено, прежде всего, тем, что полу2009 • август

секрет фирмы чается лактид и полилактид как синтетическим способом, так и ферментативным брожением декстрозы сахара или мальтозы, сусла зерна или картофеля, которые являются возобновляемым сырьем биологического происхождения. Полилактид в компосте биоразлагается в течение одного месяца, усваивается он и микробами морской воды. Важным достоинством полилактида является и то, что он представляет собой прозрачный, бесцветный термопластичный полимер, который может быть переработан всеми способами, применяемыми для переработки известных термопластов. Из листов можно термоформовать подносы, тарелки, получать пленку, волокно, упаковку для пищевых продуктов, имплантаты для медицины и так далее. При соответствующей пластификации полилактид становится эластичным и имитирует полиэтилен, пластифицированный поливинилхлорид или полипропилен. Срок службы полимера увеличивается с уменьшением мономера в его составе, а также после ориентации, которая повышает прочность, модуль упругости и термостабильность. 42

август • 2009

Вот так день за днем «деградирует» тара из-под воды BIOTA.

Несмотря на все перечисленные достоинства полилактида, широкое внедрение его как полимера бытового и технического назначения до последнего времени сдерживается небольшими объемами выпуска, низкой производительностью технологических линий и, как следствие, высокой стоимостью продукции. Фирмой Cargill в результате проведенных работ освоено производство полилактида ферментацией декстрозы кукурузы мощностью до 6 тысяч тонн в год. В

перспективе она планирует расширить производство до 50–150 тысяч тонн и снизить стоимость полилактида с $250 до $2,2 за кг». Конец цитаты. Заметим, что Cargill – владелец NatureWorks, то есть, одно и то же. Удалось ли им за пять лет нарастить объемы производства и сбить цену, компания умалчивает, пишет «свяжитесь с коммерческим представителем». Судя по всему, не очень. Что касается цены, то, к примеру, продавцы BIOTA на вопрос «Эта новая бутыл-

бизнес, люди и деньги

Ультраструктура полилактида под электронным микроскопом. Пугающее зрелище.

ка стоит больше?» отвечают: «стоимость нашей ключевой воды оценена соревновательно с другими водами класса премиум». По данным на апрель, за литровую бутылку просят $1,9. За поллитру – 99 центов. Приведем ответы и на другие вопросы о бутылке из кукурузы, больше всего волнующие потенциальных потребителей.

Действительно ли ее безопасно использовать с пищей? «Да, продукт одобрен для контакта с пищей и водой».

Может ли бутылка начать разлагаться на полке или в автомобиле, стоящем на солнце в течение нескольких недель? «Для бутылки, чтобы разложиться, нужны правильные условия: она должна быть открыта, ей требуется температура 50–60 градусов Цельсия, высокая влажность плюс микроорганизмы».

Разлагаются ли этикетка и пробка? «Этикетка да, но не пробка. BIOTA в настоящее время исследует другие варианты пробки».

Если эта бутылка сделана из кукурузы, могу ли я съесть ее? «Как и в случае с пластиковыми продуктами, контейнеры BIOTA не рекомендуется употреблять в пищу».

Jivita рекламируется как «первый продукт, который объединил воду в бутылках с ароматерапией – экстрактами цветов, смол и коры». Бутылки тоже сделаны по технологии NatureWorks.

супермаркетах для гурманов. Ее британская родственница Belu, как обещают, должна появиться в обычных магазинах. О «новой эре в битве против пластика» говорить, возможно, и преждевременно, но сказать, что у «недеградирующей» бутылки век не будет слишком долгим – можно запросто.

Остается добавить, что в Штатах BIOTA продается в специализированных магазинах для фанатов натуральных пищевых продуктов и в 2009 • август

секрет фирмы

бизнес, люди и деньги

Наследники экзотического скутера опустились с «двух ног» на «четвереньки» – обрели множество колес, дабы уверенно стоять на земле. Ведь устойчивость этим машинам ох как понадобится: два новых робота призваны бороться с пожарами, стихийными бедствиями, демон-

Роботы Segway провели маневры на рыночном поле

Пусть вас не обманывает непривычная внешность машинки – это тоже Segway.

август • 2009

Весной этого года в Бостоне на выставке-конференции Robobusiness 2009 знаменитая компания Segway предстала перед зрителями в несколько необычном амплуа – изготовителя роботов. А как же одноосный самокат, виртуозно балансирующий сам по себе?

Аппараты Segway породили волну подражаний, но не стали революционным транспортом. Да, прошлым летом компания оптимистично отрапортовала о росте продаж. А тут раз – и кризис. Но и без него, надо признать, покупал народ Segway не особо бодро. Что такое несколько де-

сятков тысяч «скутеров» за семь лет продаж на фоне роста мирового автопарка? Причина понятна: на обычной улице, среди машин, находиться небезопасно для владельца Segway, а на тротуаре самокат опасен для пешеходов. Ну и высокая цена, конечно. Необходимость расширения профиля компания Дина Кеймена (Dean Kamen) чувствовала давно. В частности, в воздухе витала идея приспособления платформы от самоката к нуждам робототехники. Первые такие проекты были осуществлены силами не самой Segway, а институтов да университетов. Позже Segway решила, что робототехнический пирог достаточно вкусен, чтобы заняться этой темой самой. В результате в компании образовалось подразделение робототехники с целой производственной гаммой Robotic Mobility Platform. И тут, как выяснилось, фирма не ограничилась тележками от своего знаменитого скутера-акробата. Классические многоколесные аппараты (наподобие тех, что давно применяются в полиции и армии) в ряде случаев могут быть куда удобнее, рассудили американские инженеры. На этой стезе, однако, компания все равно нашла, чем отличиться. Год назад она показала сверхманевренную самоходную платформу, способную чуть ли не танцевать. Для нее даже движение боком по диа-

Удобство Segway едва ли не в большей степени оценили не гражданские, а полисмены, которым иначе приходилось бы ежедневно преодолевать большие дистанции на своих двоих, патрулируя жилые и торговые зоны, вокзалы и аэропорты. Пожарные и медики также приспособили новинку под свои нужды .

гонали с одновременным разворотом вокруг вертикальной оси – дело нехитрое. Дебютировавший тогда 100килограммовый аппарат RMP обратился ныне в серийный RMP 400 Omni (на который повесили ценник в $42 тысячи). А еще он обзавелся младшей сестрой – тележкой размером поменьше – RMP 50 Omni. Она при собственном весе в 68 кг способна нести такой же груз. Ценник у нее более гуманный – $21 тысяча. Вот на этой «малой» базе Segway совместно с американской компанией SRI International

построила робота для обезвреживания бомб. На выставке его, правда, показали без «рук», и был он скорее похож на самоходный стеллаж. Но руки его – это вполне реальные манипуляторы с удивительными возможностями. Манипуляторы эти – ни много ни мало – хирургический робот M7, который SRI International построила некогда для военных и космических нужд и который небезуспешно испытала даже в невесомости и под водой. Связь между медициной и обезвреживанием бомб куда бо2009 • август

секрет фирмы лее прямая, чем может показаться. Оператору требуется хирургическая точность движений, чтобы разобраться с бомбой. Особенно если это так называемая грязная бомба, при взрыве распыляющая радиоактивный материал. В таком случае цена ошибки чрезвычайно высока. Обычное взрывное уст ройство можно попробовать нейтрализовать при помощи водяной пушки, а с «хитрым» зарядом придется корпеть чуть ли не с лупой в руках (роль которой исполнит видеокамера). Вот SRI и подумала, что прецизионная механика M7 саперам должна понравиться, и решила создать модификацию своего робота для полицейских нужд. Что до шасси RMP 50 Omni, то оператору очень пригодится сверхманевренность аппарата: он может филигранно подвести манипуляторы к нужному участку бомбы. Ведь всенаправленная платформа способна просто сместиться вбок и повернуться, там, где обычный робот-сапер типа «маленький танк» потребует множества суетливых движений взадвперед. Что небезопасно в плане провоцирования взрыва, да и драгоценное время теряется. Цена на сапера от Segway/ SRI не объявлена. Но партнеры надеются, что несколько единиц у них купят. Хотя бы для охраны особо ценных объектов, типа Пентагона, международных аэропортов и так далее. 46

август • 2009

Гамма мобильных платформ Segway: RMP 50 Omni и RMP 400 Omni, RMP 50 и RMP 100, RMP 200/200 ATV и RMP 400.

А вот второй робот, которого Segway привезла в Бостон, потенциально куда более продаваемый. Несмотря на объявленную цену – $100 тысяч. Это пожарный и спасатель. Создан он на платформе RMP 400 (ее собственный вес составляет 109 кг, грузоподъемность 181 кг). Крупные шины этого аппарата позволяют ему неплохо ездить по пересеченной местности, а она даже в городе вполне может стать таковой в результате пожара, техногенной катастрофы или землетрясения.

Главное оружие нового бота – водяной ствол, способный обрушивать на очаг возгорания приличный поток воды (38 литров в секунду). Segway считает, что один RMP может в некоторых ситуациях заменить трех пожарных. Особенно стойкий робот должен быть востребован при тушении лесных пожаров с земли (в дополнение к воздушным средствам), там, где людям находиться просто небезопасно. А если придется тушить цистерну с топливом, готовую взор-

бизнес, люди и деньги

Антитеррористический робот от Segway должен извлечь выгоду из способностей «гипермобильной» платформы. Ее максимальная скорость составляет 3 км/ч, а запас хода 4–5 км.

ваться в любой миг, – тут уж без робота придется туго. Занимательно, что Segway готова преобразовать этого бота также в полицейского (и если нужно – даже бронировать его). Мол, достаточно изменить некоторые параметры водяной пушки, и вот готов аппарат для разгона демонстраций. Кровожадно? Обычный бизнес. Зато когда-нибудь мы можем увидеть RMP 400 в более мирной ипостаси – санитара и спасателя. Управляя этой платформой дистанционно, оператор может транспортировать человека. Вот для чего прицеп. Мысль не новая. Пострадавшего при пожаре или землетрясении было бы неплохо вывозить в безопасное место без риска для людей-спасателей. Значит – нужны роботы. А сколь необычные аппараты уже научи-

лись таскать пострадавших, мы уже видели пару или тройку раз. Segway, как видно, также не обошла стороной эту тему, добавив «пожарному» свой прицепчик. Компания говорит, что при серийном выпуске цена на робота-пожарного может быть снижена до $50 тысяч. Неплохо, учитывая, что тележка RMP 400 сама по себе оценена компанией в $32 тысячи. Продажи должны начаться в ближайшие шесть месяцев. Солидные разработки. Может быть, они позволят компании не просто выжить, но и расширить бизнес. Но как же оригинальный самокат, неужели мы наблюдаем его кончину? Как знать. Недавно Segway предприняла еще одну попытку спасти свою мечту. Коли «скутеры с палочкой» покупатели больше воспринимают как развлекательный снаряд или транспорт, пригодный только для парков, надо снабдить его креслами (причем двумя), крышей и дверями, в общем – превратить в этакий аналог автомобиля.

RMP 400 с водяной пушкой. Скорость этого аппарата достигает 29 км/ч, а запас хода (тут стоят литиевые аккумуляторы) равен 16–24 км. Но что это за прицеп сзади? Об этом – ниже.

Эй, кто там считал «Смарт» несолидным авто? Знакомьтесь с «Пумой»! Эту штуковину Segway создала совместно с General Motors, самочувствие которой явно оставляет желать лучшего. И кто кого тут спасает – большой вопрос. Для нас, впрочем, лишь важно, что изобретательская мысль сделала еще один виток. А интересно, если «Пума», что называется, не пойдет, попробуют на ее базе создать робота?

Зачем на ноги несчастного положили «блины» от штанги? Хотели показать высокую тягу робота? Хорошо хоть в роли пострадавшего выступал манекен. 2009 • август

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Золотые нанопроводки втиснули терабайт на один диск

Очередной скачок вместимости DVD-дисков, который произойдет примерно через пять-десять лет, обещают нам австралийские ученые. С помощью нанотехнологий им удалось на одном и том же участке диска разместить пять непересекающихся «измерений» данных, каждое из которых можно зафиксировать лучом лазера со строго определенными параметрами.

Две тысячи фильмов на одном DVD-диске – это уже не фантастика, а вполне себе обозримое будущее. Впрочем, за увеличением вместимости носителей, скорее всего, последует и «рост» самих файлов.

Можно ли считать, что в этом случае информация хранится в пятимерном пространстве? Не совсем. Но если технология будет доведена до ума (и коммерческого продукта, естественно), вместительность DVD-дисков действительно увеличится в тысячи раз. Однако обо всем по порядку.

август • 2009

В прошлом месяце американская компания General Electric рапортовала о том, что ее специалисты разработали голографические диски, которые могут вмещать до сотни стандартных DVD. Между тем уже существуют двухслойные диски Blu-ray, эквивалентные десяти DVD.

Но команда материаловедов из австралийского университета Суинберна (Swinburne University of Technology in Melbourne) получила еще более впечатляющие результаты. Ученые нанесли на полимер (поливиниловый спирт) золотые наностерженьки. При этом все они получились направленными в разные стороны. Десять таких слоев наночастиц обеспечили плотность записи 140 гигабайт на кубический сантиметр. Итого – 1,6 терабайта данных на одном DVD-диске (с возможностью увеличения до 7 терабайт, если удастся уменьшить расстояния между слоями). И все-таки австралийские изобретатели называют новый материал не иначе как «пятимерный». Почему? Напомним, что уже ставшие традиционными DVD и CD могут хранить данные на своей поверхности в двух измерениях. У голографических дисков в распоряжении имеется и третья составляющая. Третьим измерением также условно можно считать многослойность создаваемых ныне носителей (без значительного увеличения их толщины). Золотые наночастицы добавили новому прототипу диска будущего еще «два измерения»: по цветовому спектру и поляризации. Дело в том, что форма наночастицы (точнее, соотношение сторон) определяет, как она будет реагировать на свет. То есть рас-

Слои диска

λ1

λ2

Детектор Фильтры

Смешанное изображение

λ3

Лазерный луч Слева показана система считывания изображения с диска. Сам диск состоит из трех слоев полимера, в который внедрили золотые наностержни. Между несущими информацию слоями находится прозрачное реагирующее на давление связующее вещество (толщиной 10 микрометров). Вся конструкция располагается на стеклянной подложке. Посередине: смешанное изображение, полученное с помощью неполяризованного света с широким диапазоном длин волн. Справа: информация проявляется без перемешивания только в случае правильно подобранных параметров считывания: длины волны λ и направления поляризации (указаны двунаправленными стрелками).

топить и превратить в каплю более тонкий и длинный наностержень сможет, к примеру, только свет зеленого цвета, а более ко-

роткий, но широкий «бочонок» поддастся синему излучению. Эти изменения формы приводят к тому, что в дальнейшем

Слева схематически показано, что лазер воздействует лишь на определенные наночастицы (с особым соотношением сторон и ориентацией), изменяя их форму. Справа: микрофотографии золотых наностержней, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM). Сверху – до облучения лазером, снизу – после. Стрелками показаны наночастицы, которые «откликнулись» на воздействие лазера. Масштабные линейки соответствуют 100 нанометрам. 2009 • август

эврика

Поглощение

записанный «бит» будет поразному реагировать и на считывающее излучение. Получается, что на одном и том же участке диска могут быть записаны данные на различных длинах волн (точнее, на разных составляющих общего массива наночастиц). В то же время современные CD, DVD и Blu-Ray записываются лазерным лучом только одной длины волны. «Пятое измерение» – это поляризация света. Здесь работает другое явление: на излучение с определенной линейной поляризацией реагируют только те наночастицы, которые ориентированы параллельно направлению колебания волны (так как в таком случае погло-

Изображения, записанные с помощью трех различных направлений поляризации (такой подход также позволит увеличить вместимость одного диска до 7 терабайт). Длина волны одна – 840 нанометров. Сторона «рисунка» составляет 100 микрометров или 75 пикселей.

щается наибольшее количество энергии). Поляризацию можно изменять в пределах 360 градусов, соответственно, появляется дополнительное «пространство». «Мы можем записать информацию при «нулевой» поляризации, а затем – с помощью волн, поляризация которых находится под прямым углом к первой. При этом волны (как и данные) не будут интерферировать, то есть не смогут смешиваться между собой», – говорит в пресс-релизе универ-

ситета один из авторов работы Джеймс Чон. Все эти способы записи (по разным параметрам) использовались ранее, но всегда по отдельности. А австралийским ученым впервые удалось собрать их все воедино на одном носителе. «Мы установили, что объем записанной информации можно увеличить во много раз, не увеличивая физические размеры диска», – добавляет Минь Гу (Min Gu), ведущий исследователь и директор Центра микрофотоники.

500 600 700 800 900 1000 1100 Длина волны (мм)

Спектры экстинкции растворов наночастиц (отдельно для каждой группы с определенным соотношением сторон). На врезках показаны фотографии наностержней, полученные с помощью просвечивающего электронного микроскопа (TEM). Соотношение сторон первых составляет примерно 2, вторых – 4,2, третьих – 6,25. Масштабные линейки соответствуют 50 нанометрам.

август • 2009

Всего три длины волны (цвета) и два направления поляризации, на одном и том же участке диска можно поместить 18 разных изображений. Все рисунки расположились в три слоя.

изобретения, открытия, гипотезы

Однако при всех очевидных достоинствах метода есть и проблемы, которые ученым еще предстоит решить. Например, низкая скорость записи и считывания данных (общая трудность всех высокоплотных массивов информации). В своей статье, опубликованной на днях в журнале Nature, авторы утверждают, что на данной разработке вполне возможно достигнуть скорости в один гигабит в секунду. Можно достигнуть, но получится ли? Для чтения информации ученые использовали высокоинтенсивный, но при этом низкоэнергетический фемтосекундный лазер, который не способен расплавить наностержни. Сканирование таким лучом позволяет считать нужную информацию, не задев при этом уже записанную. Кроме того, для многослойных дисков очень важно преодолеть помехи, которые могут создавать внешние слои при чтении внутренних. Но фемтосекундный лазер достаточно дорогой и громоздкий, его будет очень сложно внедрить в коммерческий привод. «В решении этой проблемы мы полагаемся на наших коллег физиков», – комментирует Чон. Австралийские материаловеды также отмечают, что пока информацию на диски можно будет только записать – стереть или перезаписать ее невозможно. Что, правда, не отменяет возможности использования новых

Растровое изображение одного из образцов данных, полученное с помощью лазера с длиной волны 840 нанометров и вертикальной поляризацией (такие же параметры использовались при записи). На врезке: сильно увеличенная фотография участка со стороной 7 микрометров. Справа показаны изображения, полученные на других длинах волн (двунаправленными стрелками также отмечены направления поляризации). Видно, что, не зная нужных параметров, невозможно восстановить начальную картинку. Это означает, что новинку можно использовать для зашифровки информации. Масштабные линейки – 20 микрометров.

дисков в крупных архивах (медицинских, банковских и других). К тому же полученная информация будет храниться долго (сколько именно, пока не уточняется). Также пока ничего не известно о времени доступа к записанной информации и цене будущих дисков (хоть золото в них и в микроскопических количествах, но все же это драгоценный металл). Основными конкурентами «золотых» носителей на данный момент являются другие высокоплотные разработки. Это и усовершенствованные голографические диски (последний прототип от InPhase Technologies способен хранить 43,5 гигабай-

та в кубическом сантиметре), и чипы флэш-памяти, и магнитные накопительные устройства. Но несмотря на все возможные трудности по внедрению технологии в массовое производство, австралийцы уже подписали соглашение с корейской Samsung, а также ведут переговоры с китайской компанией Shenzhen Sunland Technology о возможности создания патента на перспективную разработку. Станет ли разработка столь же распространенной, как DVD и CD? Возможно. Если к тому времени ее не догонят и перегонят по вместимости другие новички, например, такие, как диски биологические. 2009 • август

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Бетон нового века украсит собой тысячелетия

Один из них способен выстоять под нагрузкой столько, сколько существует цивилизация. Другой свободно пропускает сквозь себя поток воды. Из третьего вырастает трава. Эти необычные разновидности самого распространенного строительного материала на Земле могут оказать большое воздействие на жизнь людей, на эстетику нашей среды обитания,

«Все на свете боится времени, а время боится пирамид» – только представьте, что теперь мы можем создать бетонные сооружения, способные посрамить Великие пирамиды в области долговечности.

Разнообразие сортов бетона ныне таково, что их разработку, получение, изучение и совершенствование впору величать самостоятельной наукой. И хотя бетон сам по себе известен людям шесть тысяч лет, а так называемый современный (на основе цемента) – с середины XIX века, до сих пор в этой науке остается много белых пятен.

август • 2009

Скажем, есть такое явление, как ползучесть бетона, – усиление деформации со временем при постоянной нагрузке. Она среди прочего влияет на долговечность конструкций. Строителям известно немало способов улучшить этот показатель (то есть – снизить ползучесть), но действуют они чаще методом перебора со-

ставов и испытаний готовых изделий. Да и испытания эти приходится проводить в естественных условиях, а значит – годами. Ведь упомянутые процессы растянуты во времени. А можно раскрыть секрет ползучести, просто посмотрев на структуру бетона поглубже? Детальное изучение частиц бетона на наноуровне провели Франц-Йозеф Ульм (Franz-Josef Ulm) из Массачусетского технологического института и Матье Вандамм (Matthieu Vandamme) из университета Парижа (Université Paris-Est). «Наконец мы можем объяснить, как происходит ползучесть», – заявил Ульм, потративший на «бетонологию» 20 лет жизни. Оказалось, что этот негативный процесс связан с перераспределением наноразмерных частиц гидросиликата кальция (C–S–H), которые меняют свою плотность упаковки – в одних местах на большую, в других на меньшую. Также авторы работы показали, как известный способ улучшения бетона – добавка силикатного дыма или микрокремнезема (это побочный продукт металлургической промышленности) – сказывается на структуре состава на все том же микро- и наноуровне. Эти микроскопические частицы встраиваются в пространство между гранулами C–S–H в тех местах, где обычно находятся молекулы воды, тем самым

Франц-Йозеф Ульм на фоне наноиндентора. Это устройство позволяет проводить прецизионные измерения прочностных характеристик главного компонента бетона – гранул цементной пасты. Рассматривая их изменение, авторы исследования смогли за минуты получить данные, которые при традиционном испытании макрообразцов приходилось ждать годами.

мешая дальнейшему смещению гранул по мере старения конструкции. Ульм и Вандамм при помощи ряда опытов и математических моделей показали, что замедление ползучести влияет

на долговечность изделия экспоненциально, и что при помощи наноразмерных добавок ползучесть готового бетона под нагрузкой, при тех же самых внешних условиях, можно снизить еще в 2,6 раза против луч-

Отпечаток наноиндентора на поверхности цементной пасты. Большая округлая «капля» в верхней части ямки – случайная пылинка. 2009 • август

эврика ших образцов. А это может иметь драматические последствия для отрасли и в целом человечества. Скажем, саркофаги для ядерных отходов, сделанные из обычного бетона, могут простоять без существенных повреждений лет 100, а из ультравысокоплотного, приготовленного с учетом новых знаний, – все 16 тысяч лет, утверждают ученые. Какой нам прок от такого сверхдолговечного бетона? Из него можно было бы делать плотины, мосты и каналы, не теряющие «товарный вид», то есть не требующие ремонта или полной переделки, буквально столетиями. Уже только это могло бы сократить воздействие промышленности на окружающую среду, ведь огромное число сооружений, не требующих замены через 30, 40 или 60 лет, как раньше, означает сокращение потребности в бетоне. А его сейчас на Земле производят в количестве 20 миллиардов тонн в год, и имеется 5-процентный ежегодный рост выпуска. При этом данная отрасль генерирует от 5% до 8% от общего выброса CO2 в атмосферу. Кроме того, «нанобетон» обладает большей прочностью, а значит, изделия из него можно делать тоньше. При этом тонкие изделия обычно более чувствительны к ползучести, чем массивные. А ее мы теперь можем победить. Вот и еще один путь 54

август • 2009

Проницаемый бетон еще и легче обычного, при сопоставимой прочности.

сокращения выпуска бетона, а значит – выбросов парниковых газов. Поскольку работа Ульма и Вандамма велась на средства французской компании Lafarge Group, мирового лидера в области стройматериалов, есть шанс, что теоретические выкладки ученых не останутся без внимания практиков. Как не осталось без внимания другое изобретение последнего времени – проницаемый бетон (Pervious concrete), выпускаемый рядом поставщиков, в частности, в США. Не странно ли? Обычно бетон стараются сделать как можно более непроницаемым – дольше простоит. Но тут иной принцип. Водопропускающие бетонные плиты делают из сравнительно крупных и стойких гранул бетона, которые склеиваются между собой так, что между ними остаются мно-

гочисленные пустоты и каналы (они составляют 15–25% объема) – путь для воды. В чем смысл такой затеи? Дело в том, что в городах изза вездесущего нашествия асфальта и бетона кардинально меняется режим стока дождевых вод, в сравнении с дикой природой. В городе в почву попадает минимум воды, поверхностный сток максимален, да и тот в конце концов уходит по ливневой канализации в реки или моря. Траве и деревьям перепадает минимум влаги, и это одна из причин чахлой растительности. В лесу, напротив, поверхностного стока почти нет, вода накапливается в толще грунта, где ее «пьют» корни деревьев. Но не ходить же в городах по голой земле? Проницаемый бетон – один из возможных ответов на этот вопрос (второй – это плиты из

изобретения, открытия, гипотезы

Обычные решетчатые плиты (вверху) уже могут решить проблему воды, но их не везде положишь. Да и не всегда нужно, чтобы сквозь дорожки пробивалась трава. Водопропускающий бетон может оказаться более удобным решением (на врезке – стоянка из такого бетона).

обычного монолитного бетона, но с множеством крупных вырезов, такие во многих местах можно увидеть в роли бетоннотравяных автостоянок).

Новый бетон – привлекательный материал для различных дорожек и подъездных путей. При этом он еще и экономит средства строителей за счет

Betão Orgânico. Самое интересное – как в таком случае избежать растрескивания монолита по мере роста зелени?

отказа или уменьшения числа сточных труб на участке – пусть вода впитывается грунтом так, как это происходит за городом. Заметим, самый обычный бетон тоже неплохо держит влагу (собственно, вода является его частью), чем и воспользовалась лиссабонская e-studio, когда создавала свой «Органический бетон» (Betão Orgânico). Не новая работа. Образец такого бетона дизайнеры показали публике осенью 2005-го. Но идея до сих пор актуальна. Соединение живого и искусственного в одном флаконе достигнуто интеграцией семян в бетон с небольшими полостями, с добавкой толики грунта. Трава, мол, сама выберет нужную влагу из толщи плиты, если снаружи окажется слишком сухо. Такие плиты могли бы стать еще одним элементом городского дизайна, приближающего бетонные джунгли чуть-чуть к природе. Насколько при таком «сплаве» менялись бы прочность и долговечность материала – авторы не сообщили. Но для декора это не существенно. Зато каков эффект. Вон Хизер и Дэну пришлось размазывать по большому зданию тонны почвы, чтобы превратить его в зеленый куб. А оказывается, модифициро вать-то нужно было сам бетон. Полагаем, на этом фантазии «бетонологов» не исчерпаются. Причем этот многоликий материал уже не раз давал нам повод для удивления. 2009 • август

эврика

изобретения, открытия, гипотезы

Цифровой фитиль передает данные в спектре пламени

Скрещивание информационных технологий с химией и физикой дало любопытный результат. Ученые передали кодированную цифровую информацию необычным способом: при помощи света, но без применения каких-либо электронных чипов и даже источников питания. Прекрасное дополнение к будущим логическим

Различного рода запальные шнуры и фитили, сгорающие с эффектными вспышками, нередко используются в фейерверках. Сложно представить, что такого рода объекты могут нести закодированную цифровую информацию.

Небольшая полоска «бумаги», спичка – и вот уже яркий бегущий огонек сжигает образец. Происходит это быстро, так что

август • 2009

трудно заметить в пламени чтолибо необычное. Между тем сгоревший «реквизит» успел отправить «в эфир» небольшой текст.

Результаты такого необычного эксперимента изложила в PNAS группа ученых во главе с Джорждем Уайтсайдесом (George Whitesides) из Гарварда, в нее входили также специалисты из университета Тафтса (Tufts University) и агентства по передовым оборонным исследованиям Пентагона DARPA. Секрет передачи информации, конечно, заключается в самой полоске, которую исследователи называли инфофитиль (infofuse). Придумал его Сэмюэль Томас (Samuel Thomas III), работая над проектом в лаборатории Уайтсайдеса (Whitesides Research Group). В основе фитиля – ярко сгорающая полоска из нитроцеллюлозы (температура пламени – тысяча градусов Цельсия). На ней расположены невидимые глазу небольшие участки, покрытые солями различных металлов высокой чистоты. По мере сгорания активируются химические реакции с

За последнее десятилетие за свои исследования знаменитый химик Уайтсайдес получил пять различных наград и премий.

Даже простым глазом видно, что инфофитиль сгорает, последовательно выдавая разные цвета. Но тонкие вариации спектра, как и быстрые его перемены, несущие закодированную информацию, можно уловить только приборами. Толщина бумажки варьировалась (от 100 микрометров и выше), да и длина тоже была различной – от 10 до 20 сантиметров.

участием их ионов, и полоска испускает свет с различными длинами волн в зависимости от состава того или иного участка. Специальная схема шифрования позволила экспериментаторам закодировать в пламени весь алфавит, все цифры и несколько знаков препинания, чего было достаточно для составления посланий. Принцип шифрования таков: на каждый символ приходятся два так называемых импульса. В каждом из них – три соседствующих участка, представляющих три металла (это были литий, рубидий и цезий, но можно применять другие тройки). Соль металла можно нанести на данный участок, или вместо нее может быть оставлен пробел. Соответственно, вспышка на фиксированной частоте излучения означает бинарную единицу, пауза – ноль. Всех возможных

комбинаций, то есть двоичных шестиразрядных чисел, более чем достаточно, чтобы закодировать все, что требуется. Скорость сгорания инфофитиля составила примерно 3–4 сантиметра в секунду. «Примерно», поскольку авторы опыта сделали несколько образцов этих полосок, различающихся размерами. Ширина закодированных участков была такова, что вспышки следовали с частотой от 5 до 20 герц. Чтобы их расшифровать, новаторы применили набор из фильтров, линз, дихроичных зеркал и фотодетекторов, подключенных к компьютеру. Параллельно сгорание полосок снималось на высокоскоростную (1000 кадров в секунду) цветную камеру. Закодировав таким способом последовательность букв, ученые передали при помощи одного из своих фитилей фразу 2009 • август

эврика (0,1,0) (1,1,0) (1,1,0) (0,1,1) (1,0,0) (1,0,0) (0,1,0) (0,1,0) (1,0,0) (0,1,1) (1,0,1) (1,0,1) (0,1,0) (0,0,1) (0,1,0) (0,1,1) (0,0,1) (1,0,0) (0,0,1) (0,0,1) (1,0,0) (1,0,1) (0,0,1) (1,1,0) (0,0,1) (0,1,0)

(0,0,1) (0,1,0) (0,0,1) (1,0,0) (0,1,0) (1,0,1) (1,1,0) (1,0,1) (0,0,1) (0,1,0) (0,0,1) (0,1,0) (0,1,1) (0,1,0) (1,0,0) (0,0,1) (0,0,1) (0,1,1) (1,1,0) (1,0,0) (1,1,0) (1,0,0) (1,0,1) (1,0,0) (0,1,1) (0,1,0)

Импульс 1 (Li, Rb, Cs)

Импульс 2 (Li, Rb, Cs)

(1,0,1) (1,1,0) (1,0,1) (0,1,1) (1,1,0) (1,0,1) (0,1,1) (1,0,1) (1,1,0) (0,1,1) (1,1,1) (1,1,1)

(1,1,1) (1,0,1) (1,1,0) (1,1,0) (0,1,1) (0,1,1) (1,0,1) (1,0,1) (1,1,0) (0,1,1) (1,0,0) (0,1,0)

А B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Х Y Z

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 . !

Всего система из трех металлов позволила закодировать 40 знаков. Для того чтобы машина могла на лету расшифровывать код с минимум ошибок, комбинациям частот, которые легче всего было разрешить при анализе спектра, поручили обозначать распространенные буквы (E, T и A), а сочетания, которые легче всего было спутать друг с другом, – редкие (Q, Z и X).

август • 2009

1 мм

Участок горения λ2 λ1

0,5 мм

Импульс 2 (Li, Rb, Cs)

3 мм

Импульс 1 (Li, Rb, Cs)

λ3

Зоны эмиссии от солей

Интенсивность излучения на различных частотах

λ1 λ2 λ3 Время

Упрощенный принцип работы инфофитиля.

«Смотри мама, без электричества» (Look Mom, No Electricity), на что ушло менее 4 секунд горения фитиля. В принципе, данная технология способна передавать и куда более емкие послания, даже без увеличения длины инфофитиля. Применение чувствительных спектрографов или более сложной системы фильтров и зеркал приведет к расширению списка применяемых одновременно металлов, а значит – поможет усложнить код. Только представьте, что разрешение такой «съемки» позволит надежно идентифицировать излучение от меди, бария, натрия, лития, стронция, кальция, калия, рубидия и цезия… Да и частоту вспышек можно увеличить.

Авторы системы называют данную область науки инфохимией. «Клетки общаются с помощью химических сигналов, и мы заинтересованы в сокращении разрыва между такого рода химическими системами связи и цифровой связью, на которой основана наша техническая инфраструктура», – поясняет Томас важность разработки. А Уайтсайдес добавляет: «Опыт свидетельствует о возможности прямого бинарного химического кодирования и передачи полезной информации, причем без батареи». Исследователи надеются, что их прототип поможет построить системы, пересылающие информацию в тяжелых условиях, в которых электроника и батареи не работают. А на такой базе можно соз-

изобретения, открытия, гипотезы

давать необычные датчики окружающей среды и другие устройства. Но что будет от них толку, если не получится выявить зашифрованное послание на большом расстоянии? В данных опытах дистанция между полоской вспыхивающего полимера и детекторами в основном составляла пару метров, но ученые продемонстрировали, что могут надежно идентифицировать свои послания с расстояния в 30 метров даже при ярком дневном свете. Да и 300 метров – возможны, утверждают экспериментаторы. При этом масса солей в «пятнышках» составляла по 200 пикограммов (полоски наносились как микропипеткой, так и струйным принтером). Причина такой устойчивости передачи – превосходное отношение сигнал/шум, то есть четкое отличие на спектре пиков, происходящих от самой нитроцеллюлозы и от «кодирующих» буквы и цифры металлов. А ведь неиспользованными остаются еще дополнительные «измерения» кодирования, радуются исследователи: при помощи вариации ширины полосок и массы солей в каждой из них, то есть яркости узкочастотной вспышки (наложенной на обычное пламя от полоски) и ее продолжительности. По словам Томаса, группа работает над удлинением инфофитилей и вкладыванием в них более сложных посланий, которые

Медь Барий

Кальций

Стронций Литий Калий Рубидий Цезий Пустая нитроцеллюлоза 400 500 600 700 800 900 1000

Спектр излучения от полосок с различными солями. Пунктиром отмечены пики от самой нитроцеллюлозы. Шкала – длины волн в нанометрах.

к тому же можно будет расшифровывать с большей дистанции. К примеру, «цифровыми» могут стать сигнальные ракеты, запускаемые в небо во время бедствия. Вместо простого обозначения места крушения последовательность вспышек может нести сведения о корабле (лодке, человеке), пославшем сигнал. Эту информацию мог бы прочесть несложный прибор на самолете спасателей. А ведь без применения электроники еще можно вы-

страивать и не слишком сложные логические схемы, полагаясь лишь на «умные» цепочки химических или даже биохимических реакций. Мысленно соединим такие схемы с цифровыми фитилями. Получится аппаратура, способная собирать информацию из окружающей среды и передавать результаты анализа на большое расстояние. Без микросхем. Без радиопередатчиков. Без батареек. Заманчиво? 2009 • август

здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Японцы бросили мобильники на борьбу со свиным гриппом

По числу выявленных носителей вируса Япония вошла в семерку из 76 затронутых на данный момент вспышкой гриппа стран. Неудивительно, что в стране, столь славящейся высокими технологиями, нашли «технологичный» способ контроля над распространением эпидемии.

август • 2009

Вирусологи в ряде стран пробуют создать вакцину от свежего штамма гриппа, постепенно захватывающего все новые и новые территории. Тем временем специалисты в технологиях, казалось бы, далеких от медицины, находят оригинальные способы задержать шествие этого заболевания

Оттого что ученым и медикам ясны основные принципы прихода сезонных вспышек гриппа, противостоять им не становится легче. Особенно если речь идет об исключительных ситуациях, грозящих перейти в настоящую пандемию. Вспышка гриппа 2009 года, вызванная новым штаммом вируса А/H1N1, – один из таких случаев, всколыхнувших общество. 25 апреля Всемирная организация здравоохранения (WHO)

формально определила ситуацию как «опасность общественному здоровью международного масштаба». И по данным этой организации, по состоянию на 5 июня, этот вирус официально записал на свой счет почти 22 тысячи носителей в 69 странах и уже, увы, 125 смертей. А всего сообщения о выявленных случаях заражения А/H1N1 пришли из 76 стран. Свиным, кстати, этот грипп называют не вполне корректно. Судя по всему, говорят спе-

циалисты, перед нами именно человеческий вирус, обладающий генетическим сходством с вирусом свиного гриппа. Однако суть проблемы от этого не меняется: пока не создана универсальная вакцина против любого гриппа или хотя бы против данного конкретного штамма, нужно всеми силами предотвратить дальнейшее распространение болезни. И тут две любопытные новости пришли из Японии и Нидерландов. С японцев и начнем. Корпорация Softbank, крупный японский провайдер и оператор мобильной связи, предложила технологию предотвращения эпидемий при помощи мобильных телефонов. Не совсем обычных, а оснащенных системой спутниковой навигации GPS. В Стране восходящего солнца такие, впрочем, широко распространены. Суть идеи заключается в том, что система поминутно отслеживает перемещение каждого человека (включенного в сеть «предупреждения»), сохраняет эти данные на специальном сервере и автоматически высылает на телефон сообщение об опасности, если этот человек находился поблизости от подтвержденного носителя вируса. Разумеется, люди, у которых выявлен вирус, также в таком случае должны носить GPSтелефоны. Составляя картину пересечений «всех со всеми», компьюте-

ры оперативно предупреждают только тех, кто потенциально мог заразиться. Вместе с предупреждением высылается совет относительно мер личной защиты, а также – рекомендация побывать у врача и проверить себя. Что важно: система хранит данные о передвижениях людей некоторое время, так что если

Схема эта не идеальна, но лучше, чем ничего. И она, по оценке авторов, может оказать колоссальное влияние на распространение инфекции. Вот условный расчет. Если один человек, зараженный вирусом, в день заражает троих, а те на следующий день еще по трое – на десятый день вирус

Раскрашенный снимок с электронного микроскопа: A/CA/4/09 – один из выделенных в США штаммов «того самого» вируса свиного гриппа. Диаметр этого вируса составляет порядка 100 нанометров.

кто-то из них обратится к врачу с симптомами болезни и у него будет выявлен вирус – комплекс сможет «отмотать пленку назад», то есть восстановить все контакты этого человека за последние дни и автоматически предупредить всех, с кем он встречался.

поселится в 60 тысячах человек. Если же число заражаемых при таком невольном контакте сократить до двух – последнее число уменьшится до 1,5 тысячи. Министерство внутренних дел и коммуникаций Японии (MIC) намерено провести ис2009 • август

здоровый интерес пытания системы нынешней осенью (когда возобновятся занятия в начальной школе и риск распространения А/H1N1 вырастет). Правда, пока это будет только «холостой» тест: в нем примут участие две тысячи школьников-добровольцев, живущих как в городе, так и сельской местности. «Зараженных» среди них выберут наугад. Цель теста – проверить работоспособность комплекса, выявить затраты на его эксплуатацию и наконец понять – можно ли такую систему внедрить в практику. Скажем, у GPS есть проблемы с «трекингом людей» внутри больших зданий. С другой стороны, отмечают специалисты, для задач проекта точность «до метра» и не нужна. Иной вопрос – какова будет реакция людей на сообщения о возможном заражении. Что в целом будет преобладать – паника или спокойные действия по дальнейшей защите и проверке? И еще, говорят японцы, интересно проверить реакцию людей на нарушение конфиденциальности. Не всем понравится, что некий сервис круглосуточно знает, где ты находишься. MIC, впрочем, подчеркивает: если такой комплекс и запустят в реальную эксплуатацию, участие в сети будет сугубо добровольным. Интересно, что данная система была придумана еще до нынешней вспышки свиного грип62

август • 2009

Вирус

Ма три ца кам еры

Антитело

Чи п

ер Лаз Схема нового детектора. Кстати, далеко не первый раз ученые применяют микропотоковую технологию для создания сверхминиатюрных био- и химических «лабораторий на ладони».

па, но ее намеченный заранее тест пришелся как раз к месту. Точно так же, как своевременно «обнаружился» еще один высокотехнологичный проект, связанный с вирусами и эпидемиями. Ostendum – дочерняя компания университета Твенте (Universiteit Twente) – построила рабочий прототип небольшого переносного детектора вирусов, обладающего к тому же высокой чувствительностью. Всего за пять минут он может определить, заражен человек или нет, используя крошечный образец слюны. И это – вместо обычных лабораторных тестов, занимающих многие часы, а то и дни. Да еще новая машина способна выявлять не только широкий спектр вирусов. Ее можно настроить на поиск в пробах специфических белков (изменение концентрации которых

в слюне может являться свидетельством той или иной болезни) или ДНК, а также – бактерий. Все, что нужно для предварительной подготовки аппарата, – получить рецепторы, связывающиеся с тем или иным микроорганизмом или биологическими веществами. В случае того же А/ H1N1, говорят создатели детектора, им нужно лишь раздобыть антитела к этому вирусу, и аппарат будет готов выявлять его в такой малой концентрации, что поймает даже единственный вирус, попавший в пробу. В основе прибора лежит миниатюрный оптический чип, в котором устроено несколько микрожидкостных каналов. Каждый канал покрыт рецепторами – специфическими антителами. По этим каналам и пропускают пробу слюны (или, как вариант, крови). Одновременно вдоль каналов распространяется свет от лазера.

медицина, здоровье, образ жизни Скорость определения вируса может иметь решающее значение в предотвращении эпидемии, а возможность применять этот аппарат где угодно и вовсе трудно переоценить.

Если в пробе имеется тот или иной вирус (бактерия и так далее) – данная частица окажется захвачена рецепторами только «своего» канала. При этом накопленные микроскопические частицы вызывают сдвиг фазы проходящего через чип лазерного излучения. На другом конце чипа установлена цифровая камера, которая снимает интерференционную картину, получающуюся от всех лучей, пробежавшихся по каналам-волноводам. И она будет индивидуальна для каждого вируса, попавшего в ловушку прибора. К тому же точное вычисление изменений в интерференционной картине может указать и концентрацию тех или иных вирусных (бактериальных) частиц в образце. Первую установку такого рода группа ученых из университета Твенте, а это были Аурель Имети, Альма Дудиа и Пол Нидеркоорн, построила еще в 2007-м, доказав, что схема работает. Но то были сугубо лабораторные приборы – тяжелые и громоздкие. В прошлом году они основали компанию для коммерциализации своего изобретения. Ну а теперь та же команда создала портативный вариант

Для выполнения проверки на вирус при помощи нового аппарата не требуется никакой специальной квалификации, и это – еще одно достоинство разработки.

детектора, который мы и видим на снимках, – он уже проходит испытания. В конце 2010 года Ostendum рассчитывает показать первый коммерческий вариант прибора, который должен быть готов к выходу на рынок. Как будет в это время складываться ситуация с пресловутым свиным гриппом – не так уж и важно. Столь замечательный сенсор пригодится людям

и в других случаях. Можно лишь помечтать, что когда-нибудь такого рода детектор сумеют поместить в корпус мобильника, наряду с той же GPS. И если такая техника станет распространенной, «свиные», «птичьи» и прочие напасти не будут уже вызывать такого ажиотажа, ведь медикам окажется куда проще справляться со вспышками опасных недугов. 2009 • август

здоровый интерес

медицина, здоровье, образ жизни

Известный вирус оказался связан с гипертонией

Повышение артериального давления – одно из самых распространенных человеческих заболеваний, которое уже давно воспринимается почти как норма. Между тем в большинстве случаев истинная причина его появления так и не устанавливается. Американские ученые пришли к выводу, что одним из пусковых

Человеческие клетки, зараженные вирусом, вырабатывают белок ренин, который участвует в регуляции кровяного давления. Желтые пятна – вирусы и белки, локализованные близ ядер клеток.

Только в США от гипертонии страдает каждый третий взрослый. А по всему миру – миллионы, если не миллиарды людей. В год семь миллионов из них умирает от всякого рода осложнений. Это инфаркты и инсульты, сердечная и почечная недостаточность, ишемическая болезнь и сердца и

август • 2009

множество других проблем со здоровьем. Чтобы добиться действительно хороших результатов (и ничего не пропустить), в команду были собраны профессионалы из разных областей науки: инфекционисты, кардиологи, аллергологи и специалисты по патологиям различного характера.

Ученые провели опыты на четырех группах лабораторных мышей (по 12 в каждой). Первую держали на стандартной диете и заразили цитомегаловирусом (cytomegalovirus) спустя четыре недели после начала эксперимента. Второй (здоровой) – ввели в рацион много продуктов, содержащих холестерин. Третью – кормили так же, как и вторую и через четыре недели тоже инфицировали вирусом. Контрольную группу здоровых мышей кормили обычной едой. Спустя еще шесть недель ученые провели серию исследований артериального давления в сонной артерии животных. В своей статье, опубликованной в открытом доступе в журнале PLoS Pathogens, авторы пишут, что те мыши, что были заражены цитомегаловирусом, имели более высокое кровяное давление, нежели здоровые (примерно на 10 миллиметров ртутного столба). К тому же 120

Давление (мм рт.ст.)

100

Ученые установили, что на рост давления при заражении цитомегаловирусом атеросклероз (потеря эластичности стенок сосудов) не влияет. Здесь показаны участки стенки аорты: сверху у незараженных, снизу у больных мышей, при этом фотографии справа получены у мышей, в рацион которых входило большое количество холестерина.

диета с высоким содержанием холестерина еще сильнее ухуд-

p < 0.05 p < 0.01

Вирус + холестерин

p < 0.05

p < 0.01

Холестерин Вирус Контрольная группа

40 20 0

Cистолическое

Диастолическое

Соотношение систолического и диастолического давлений в разных группах мышей.

шала положение (повышение в среднем на 50 мм). Давно известно, что рацион – одна из основных причин ожирения, которое весьма способствует развитию гипертонии (и не только). Кроме того, не меньшее влияние оказывает наследственность. О том же, что в процесс может быть вовлечен еще и вирус, упоминалось лишь кратко в нескольких исследованиях (в частности, в качестве виновников назывались вирусы герпеса HHV-8 и СПИДа HIV-1). Однако 2009 • август

здоровый интерес

Западное общество давно привыкло к тому, что измерять давление нужно периодически и соблюдая определенные правила.

на этот раз ученые впервые разобрались, как именно инфицирование вирусом приводит к повышению артериального давления. Между тем цитомегаловирусом, по разным подсчетам, заражены от 50 до 99% всего взрослого населения планеты. Он передается через биологические жидкости (будь то слюна, слезы, кровь, моча или сперма), а также от матери к новорожденному младенцу (более того, этот вирус чаще других передается от женщины к ребенку при рождении). Часто он никак не проявляет себя, и лишь когда иммунная система человека дает сбой, могут появиться какиелибо симптомы инфекции. Например, это происходит, если 66

август • 2009

ребенок рожден раньше срока или человек в возрасте переживает операцию по трансплантации. Специалисты уверены, что результаты, полученные на мышах, можно перенести

и на человека. По крайней мере, дальнейшие опыты, проведенные с культурами человеческих клеток, показали, что зараженные экземпляры вырабатывают больше ренина (renin), белка, который уча-

Клайд также заведует лабораторией одного из медицинских центров Гарварда – Beth Israel Deaconess Medical Center.

медицина, здоровье, образ жизни

ствует в процессе регулирования кровяного давления. «Почти в 90% случаев истинная причина гипертонии остается невыясненной, и мы полагаем, что вирус вносит свой значительный вклад», – говорит ведущий исследователь профессор Клайд Крампэкер (Clyde Crumpacker) из медицинской школы Гарварда. Это открытие (в случае его подтверждения в отношении людей) может привести к появлению новых, более эффективных средств лечения гипертонии, считают ученые. «Возможно, повышенное давление можно будет побороть с помощью антивирусных препаратов или даже вакцины», – говорит Крампэкер в пресс-релизе Гарварда. Конечно, вряд ли вирус является единственной причиной гипертонии. Диету и наследственность по-прежнему не стоит оставлять без внимания. Но, возможно, проведение комплексного лечения даст лучший результат. Кстати, буквально на днях две независимые группы ученых заявили о том, что ими в ходе масштабного исследования были обнаружены гены и генетические варианты, наличие которых также приводит к риску развития гипертонии. Подробности ищите в статьях авторов, опубликованных в журнале Nature Genetics.

В декабре 2008 года, исследовав группу амишей (на фото) из Пенсильвании, ученые связали с гипертонией ген STK39.

Отметим, что связь распространенного заболевания и вируса (а также бактерий) вскрывается далеко не впервые. Самый выдающийся пример, пожалуй, открытие 70-х годов прошлого века, когда ученые выяснили, что рак шейки матки вызывает папилломавирус человека (human papillomavirus – HPV). Благодаря этому открытию в наши дни вакцинация спасает множество жизней. В то же время основной причиной язв долгое время считался стресс, однако недавно выяснилось, что настоящий виновник – бактерия Helicobacter pylori. По данным американского Национального института здравоохранения (National Institutes of Health), около 90% всех случаев гастрита, язв и рака желудка вызваны именно этой инфекцией.

Недавно было установлено, что иногда ожирение развивается у тех людей, что заражены аденовирусом-36 (human adenovirus 36 – AD36). Он заставляет делиться жировые клетки (у здорового человека их количество с годами не меняется), в результате человек начинает полнеть. Развитие диабета первого типа у детей иногда связывают с вирусом Coxsackie B4, который разрушает клетки поджелудочной железы. Печальный список можно продолжать, уверены ученые. И нынешнее открытие еще больше подкрепляет эту уверенность. Но радует то, что выяснение истинных причин заболеваний позволит найти более действенные методы борьбы с ними. 2009 • август

наука

природа, космос, общество

Марс и Венера могут столкнуться с Землей

http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/8093962.stm

август • 2009

Существует небольшой шанс, что через 3,34 миллиарда лет Марс столкнется с Землей. Также есть вероятность столкновения Земли и Венеры или Меркурия и Венеры. Меркурий вообще может упасть на Солнце или улететь в межзвездное пространство. Таковы причуды нашей системы, новые тайны которой раскрыли ученые.

Столкновение Земли и Марса. Детальные исследования опубликовал журнал Nature.

Подробнейшее численное моделирование эволюции орбит в Солнечной системе выполнили профессор Жак Ласкар (Jacques Laskar) и Микаэль Гастино (Mickael Gastineau) из Парижской обсерватории (Observatoire de Paris). Долгое время астрономы полагали, что орбиты планет в Солнечной системе стабильны и неизменны. Потом стали появляться сведения, что на заре зарождения системы орбиты ряда планет сильно отличались от нынешних и претерпевали большие изменения, прежде чем все «устоялось». И уже много лет ученые знают, что и сейчас орбиты планет испытывают крошечные колебания, в частности, на малую толику меняется их эксцентриситет. Ласкар решил выяснить, что может произойти с этими самыми колебаниями в отдаленном будущем, когда они начнут накапливаться, и каковы будут последствия деста-

По идее, даже уже одно приближение Марса вызовет на Земле катастрофические процессы из-за действия гравитации. Но это будет лишь короткая «преамбула» перед настоящей катастрофой.

билизации орбит из-за гравитационного взаимодействия планет друг с другом (а особенно – с Юпитером). Астрономы выполнили более 2500 моделирований эволюции нашей системы на срок в 5 миллиардов лет при помощи компьютера терафлопного класса и обнаружили, что во многих случаях происходят катастрофические столкновения миров. Так, существует однопроцентная вероятность, что через миллиард лет (или не-

Грегори Лафлин (Greg Laughlin) из Калифорнийского университета в Санта-Круз опубликовал в Nature материал с комментариями к работе коллег. Здесь показана схема дестабилизации орбиты Меркурия. Кстати, Лафлин нам известен по планете с самой экстремальной сменой сезонов, схеме спасения Земли от раздувания Солнца и гипотезе о пригодных для жизни планетах у Альфы Центавра.

сколько позже) Меркурий дестабилизируется настолько, что врежется в Венеру. Тогда в яркой вспышке родится новая планета, несколько большего размера, чем Утренняя звезда, но Землю такая катастрофа не затронет. Либо, утверждает Жак, «прогулки» Меркурия вызовут дальнейшее раскачивание орбит с неприятными последствиями для целого ряда планет. В некоторых сценариях происходила такая «раскачка по цепочке»: сначала – орбиты Меркурия, из-за него – Марса, а уже из-за него – Венеры. Так дестабилизировалась вся внутренняя Солнечная система, в результате чего орбиты пересекали друг друга и в районе 3,3 миллиарда лет от настоящего времени происходило соударение планет. Целых 200 таких случаев разглядели ученые в своих 2009 • август

наука моделях, в том числе 48 – с участием Земли, уточняет Space.com. Французские исследователи говорят, что существует крохотный шанс на соударение с нашим родным миром Марса, Венеры и все того же Меркурия. Во всех случаях это означает уничтожение двух столкнувшихся планет в том виде, в каком мы их знаем. Удар столь массивных тел на скорости 10 километров в секунду говорит сам за себя. Специалисты называют моделирование Ласкара и его группы самым точным из всех ранее предпринятых. В нем даже учитывались эффекты Общей теории относительности. Интересно также, что в нескольких сценариях про-

Столкновение Земли и Венеры. Вероятность его крайне мала, зато последствия – самые феерические.

По наиболее вероятной версии, рождение Луны произошло в результате столкновения молодой Земли с крупным космическим телом размером с Марс. Эту планету-молоток иногда называют Тейя (Theia).

август • 2009

исходил выброс за пределы Солнечной системы Меркурия или Марса, либо столкновение Меркурия с Солнцем. Но это, конечно, уже не может так впечатлять, как соударение с Землей. С другой стороны, небесная механика дает нам массу поводов для восхищения. Или похищения? В общем, существует расчет, согласно которому само Солнце и его планеты с приличной вероятностью могут быть похищены другой галактикой. И чего тогда удивляться небесным «авариям»?

наука

Генная инженерия продолжает шагать по планете, и вот уже самые любимые подопытные животные ученых всего мира – мыши – обзавелись не только генами человеческого грудного молока, но и голоса. Станут ли грызуны от этого ближе к людям? И какова выгода от многомиллионных вложений и труда сотен

природа, космос, общество

Мыши обрели человеческие голос и грудное молоко

http://www.youtube.com/watch?v=Uid_RzbgCiM&feature=player_embedded

Первое исследование провели биологи из Германии (хотя помогали им в этом исследователи многих стран мира). Они внедрили в ДНК мышей измененную версию гена FOXP2, который считается главным «геном голоса» человека. Его обнаружили в 2003 году. Тогда генетики изучили членов одной британской семьи. Половине из них по наследству передалось сложное нарушение речи (так называемая диспраксия, некоординированная

Хотя мыши пока еще не способны поболтать по телефону, рассказать коечто об эволюции голоса они вполне в состоянии.

работа языка, глотки и губ). Присмотревшись к геному больных, биологи выяснили, что их FOXP2 имеет другую форму (присутствует нефункциональная версия гена). У мышей (и у шимпанзе) FOXP2 также устроен по-своему, в нем отсутствуют некоторые аминокислоты, присущие только человеку и его ближайшему родственнику неандертальцу, что позволяет предположить: «человеческая» версия и определяет нашу способность к общению. 2009 • август

наука И это понятно. В ходе эволюции геномы животных и птиц изменялись, но они научились общаться лишь с помощью отдельных звуков, лая или трелей. Человек способен создавать и воспринимать более сложную (настоящую) речь, потому и FOXP2 у него стал другим. Зачем ученым такие опыты? Они хотят узнать больше о том, как именно человек приобрел способность разговаривать. Почему же тогда для исследований были выбраны мыши, а не более близкие к нам неговорящие шимпанзе, отделившиеся от Homo sapiens куда как позже? Вопервых, изменять генетический код мышей научились уже давно. С обезьянами все гораздо сложнее: только недавно ученым наконец-то удалось создать трансгенную мартышку, которая не только оказалась здоровой, но и дала потомство. Вовторых, по строению FOXP2 шимпанзе от мышей не отличаются. Кроме того, грызунов проще содержать и разводить. И хотя генетических отличий у мыши и человека оказалось куда больше, чем считалось ранее, «ген речи» работает у грызунов похожим образом. Стало быть, чтобы увидеть и понять различия, уче72

август • 2009

ным необходимо было создать и сравнить две группы животных: обычных и с человеческой версией гена. Что биологи и проделали. Конечно, мыши не стали

Мышки уже умеют видеть как люди, теперь они почти научились говорить.

Сравнение нейронов обычной и трансгенной мышки. Масштабные линейки соответствуют 25 микрометрам.

тут же лепетать как младенцы, но кое-что все-таки изменилось. Чтобы определить, что именно, биологам пришлось сопоставить обычных и трансгенных мышек по более чем сотне параметров. В результате ученые зафиксировали перемены в работе подкорковых узлов (basal ganglia), участков мозга, которые уже неоднократно связывали с речью. Также у подопытных мышек наблюдалось более сложное строение нейронов этих зон. Кроме того, трансгенные мышата по-другому издавали ультразвуки (их ученые фиксировали, когда детенышей выносили из уютного материнского гнезда).

Однако в своей статье, опубликованной в открытом доступе в журнале Cell, ученые отмечают, что коммуникативные навыки грызунов изучены слишком слабо. А потому понять, что же значат эти изменения, биологам так и не удалось. Также учеными было сделано еще одно интересное наблюдение: несмотря на тот факт, что ген FOXP2 активно работает и в других тканях организма, его подмена на человеческую версию никак не отразилась на здоровье грызунов. «В ходе этого исследования мы впервые поняли, что мыши помогают изучать не только болезни, но и нашу собственную историю», – рассказывает ведущий специалист Вольфганг Энард (Wolfgang Enard) из института эволюционной антропологии Макса Планка (Max-PlanckInstitut für evolutionäre Anthropologie).

природа, космос, общество

Много было сказано о пользе грудного вскармливания. Ясно одно, что никакая молочная смесь (даже с самым лучшим составом) и навороченная бутылочка не заменят ощущений от контакта ребенка с матерью во время кормления грудью.

Делать какие-то конкретные выводы ученые пока не спешат, для этого необходимы дальнейшие исследования работы «человеческого» FOXP2 у мышей. Пока же, по мнению этой научной группы, можно лишь предполагать, как те или иные эффекты могли отразиться на эволюции речи

(впрочем, восстановить все этапы изменения голоса и его восприятия в любом случае не удастся). Перейдем ко второй группе ученых из Института биологии гена РАН. Они работали в совершенно другой области, пытаясь воспроизвести в организме мышей процесс, который

происходит в молочных железах женщин. Руководила группой Елена Садчикова. Если с изучением эволюции развития речи все более или менее понятно, то для чего биологам понадобилось внедрять в ДНК грызунов ген, который генерирует выработку белка женского грудного молока? 2009 • август

наука Дело в том, что белок лактоферрин (lactoferrin) очень полезен для здоровья новорожденных, так как он защищает детей от вирусов и бактерий до того, как окрепнет их иммунитет (подсчитано, что детская смертность в его отсутствие увеличивается в 10 раз). По этой причине лактоферрин мог бы стать очень важным компонентом молочных смесей, предназначенных для малышей, матери которых не могут кормить их собственным молоком. Но почему были выбраны именно мыши? Посылы все те же: генетическая близость, быстрое размножение… Но есть и еще одно важное свойство грызунов, которое, возможно, и определило выбор ученых. Если в грудном молоке кормящей женщины образуется порядка 4-5 граммов лактоферрина на один литр, то генетически измененная мышь может давать до 160 граммов полезного вещества на литр! «Молоко мышей богато белками, можно предположить, что трансгенные грызуны также будут давать большие количества нужных человеку соединений», – добавляет Патрик ван Беркель (Patrick van Berkel), глава датской компании Genmab, также занимающейся вы74

август • 2009

Чтобы подоить мышь, приходится использовать анестезию и миниатюрную аппаратуру. Не слишком удобно для массового производства.

ращиванием трансгенных животных. Мыши благодаря проведенным генетическим изменениям стали первыми животными после человека, способными вырабатывать лактоферрин (напомним, что другие белки человеческого молока от животных уже получали, и неоднократно). В будущем же биологи планируют наладить массовое производство лактоферрина с помощью трансгенных коз (опыты пока еще не закончены и проводятся лишь на небольшом количестве особей). «Эти животные хороши тем, что их беременность почти в два раза короче, чем

у коров, да и половой зрелости они достигают быстрее. Кроме того, они реже болеют и их проще содержать. А еще у коз и человека мало одинаковых болезней, что также является большим плюсом», – говорит Садчикова. Игорь Гольдман, директор Трансгенбанка Института биологии гена, добавля-

Российские ученые вырастили уже несколько тысяч трансгенных мышей, дающих человеческий белок, теперь они перешли на коз.

природа, космос, общество

ет, что лактоферрин можно считать натуральным антибиотиком, который могут принимать как дети, так и взрослые. По поводу проводимых изменений состава молока он говорит так: «Да, мы имеем дело с генномодифицированным продуктом. Но полученное молоко уже нельзя считать едой, скорее это лекарство. Я и сам побаиваюсь ГМИ, но в данном случае совсем другое дело. Полученный лактоферрин присутствует в нашем организме, а значит, он не может вызвать аллергию или какие-либо другие побочные эффекты». Возможно, в Украине когда-нибудь будут созданы крупные фермы, на которых животные станут давать за-

Картина «Рождение Млечного Пути» Якопо Тинторенто отображает взгляд древних греков на ценность женского молока. Видно, что звезды рождаются из капель, пролившихся из груди богини Геры.

менители человеческого молока. Когда это будет и кто именно станет испол-

По данным Daily Mail, в России уже существует ферма, на которой содержатся 90 коз, готовых к осеменению трансгенными козлами с «кодом» лактоферрина.

нять роль «кормилиц» (кролики, козы или все же коровы), пока сказать трудно. Что же касается приближения к человеку, то вряд ли когда-либо будут созданы настоящие гибриды людей и животных, обладающие какими-либо невероятными способностями вроде той же возможности разговаривать (по крайней мере, такие опыты уж точно не станут широко освещаться в прессе). Скорее животные будут опытными площадками для тестирования новых технологий и лекарств или же живыми фермами по выращиванию необходимых человечеству веществ и органов. 2009 • август

наука

природа, космос, общество

Глубочайшая лаборатория раскроет тайны Вселенной

22 июня под Черными холмами (Black Hills) в Южной Дакоте официально начала работу Сэнфордская подземная лаборатория. Ее установки разместятся на глубине 1478 метров под землей. Но в будущем исследователи спустятся значительно глубже, чтобы понять устройство мироздания.

Инженерия 6,5 небоскребов «Эмпайр Стейт» Геология

Физика

Астрофизика

«Золота, возможно, здесь больше нет, по крайней мере в извлекаемых объемах. Но я думаю, здесь есть еще Нобелевские премии», – пошутил губернатор штата на открытии лаборатории. 76

август • 2009

Биология

Золотоносная шахта Homestake в городке Лид (Lead) была закрыта в 2001 году после 125 лет работы. Тонны поднятой руды и раскрошенных скал оставили после себя многокилометровую сеть штолен и горизонтов. Насосы, откачивающие воду, были остановлены, а затопленную шахту опечатали. В 2007-м целое содружество ряда американских университетов и ведущих национальных лабораторий под эгидой (и с подачи) Национального научного фонда (NSF) решили вернуть шахту к жизни в облике научного комплекса. Так родился проект Deep Underground Science and Engineering Lab (DUSEL) – фактически целая сеть различного рода лабораторий, в которых будут работать специалисты из нескольких университетов. Официально открытая вчера Sanford Underground Laboratory at Homestake – лишь его часть, добравшаяся до реализации первой. Кстати, исследования здесь проводились и раньше. Так, в 1960-х американский физик Рэй Дэвис (Raymond Davis) при помощи огромного детектора, смонтированного в пещере на уровне 4850 футов, впервые поймал солнечные нейтрино (Homestake Experiment).

Шахтерский поселок, под которым и раскинулись многочисленные ходы Homestake. Видна также открытая выработка, впрочем, не столь глубокая, как сама шахта, упрощенную схему которой вы также тут видите.

Опыт, продолжавшийся вообще-то десятилетия (до середины 90-х), привел ученых к открытию осцилляций нейтрино на их пути между

Солнцем и Землей. За эту работу Дэвис, вместе с двумя другими учеными, получил Нобелевку по физике в 2002 году.

Вверху слева: Рэй Дэвис проверяет нейтринный детектор. 1965 год. Внизу: продолжатели дела Дэвиса осваиваются на отметке 4850 футов. 2009 • август

наука Но с тех пор много воды утекло. Воду и потребовалось откачивать в первую очередь. Только недавно уровень ее был опущен ниже отметки 4850 (сейчас она плещется примерно в 5000 футах ниже поверхности Земли), и в открывшихся старых туннелях закипела работа по обустройству исследовательского комплекса. Первым тут должен быть возведен детектор Large Underground Xenon – LUX. С его помощью физики надеются поймать частицы темной материи, играющей колоссальную роль в эволюции Вселенной (скажем, без нее вряд ли образовались бы галактики). Глубины шахты Homestake подходят для него идеально, поскольку толща скал хорошо экранирует космические лучи, способные напрочь заглушить сверхчувствительные датчики. Последние должны уловить результат крайне редкого и слабого (и притом пока еще гипотетического) столкновения пролетающих частиц Wimp (это и есть кандидат на частицу темной материи) с 300 килограммами жидкого ксенона. Материал, который втрое плотнее воды, находящийся к тому же при температуре почти -110 градусов Цельсия, должен, по замыслу авторов опыта, повысить вероятность 78

август • 2009

Пока еще во многих частях шахты царит жуткая обстановка, но постепенно сюда вернется жизнь.

взаимодействия обычного вещества с Wimp. Новый детектор будет в 100 раз более чувствителен, чем установки, на которых пробовали поймать Wimp раньше, – поясняют ученые. LUX разместят в той самой «пещере Дэвиса», где когда-то стояла историческая установка, уловившая нейтрино от Солнца. Начнет работу LUX примерно через год. Перспектива поимки темной матери радует. Но гораздо интенсивнее тут пойдет работа, если Конгресс и Белый дом утвердят дальнейшее финансирование проекта DUSEL (всего он оценивается в $550 миллионов).

Ведь лабиринт Homestake на отметке 4850 не заканчивается – иначе какой был бы это рекорд? Те же нейтринные обсерватории в ряде стран мира могут похвастать глубинами в 1,6-2 км (пример – установка SNO, построенная в Канаде при участии США и Британии). Но дело в том, что нижняя точка этой шахты лежит на уровне 8000 футов (2438 метров) под поверхностью Земли! Предполагается, что более глубокие лаборатории в Homestake начнут строить в 2012-м, а откроют в 2016 году.

природа, космос, общество

В целом DUSEL должна послужить базой для экспериментов не только астрофизических (поиск частиц темной материи – их часть), но также геологии, гидрологии, биологии, физики, биохимии, геоинженерии и в других областях. К примеру, биологи будут искать тут бактерииэкстремофилы, подобные тем, что процветают в золотоносной шахте в ЮАР, а инженеры будут экспериментировать с технологиями постройки «глубоких» подземных фабрик, предназначенных для создания сверхчистых материалов. Причем аппаратура в туннелях DUSEL должна быть размещена на разных уровнях – от совсем небольших глубин (всего-то в несколько метров) и до самого нижнего горизонта этого исполинского комплекса. Помимо того же детектора частиц темной материи под Черными холмами поя-

Установка LUX, ее размещение и собственно детектор (на врезке).

вятся нейтринные детекторы, а еще – установки, которые

Церемония «номинального» открытия лаборатории прошла прямо на месте будущего комплекса – на глубине 4850 футов.

попробуют уловить совсем уж «иллюзорные» события, такие как распад протона или безнейтринный двойной бета-распад. В последующие десятилетия эта лаборатория должна стать одной из крупнейших исследовательских площадок такого рода в мире. И будет оставаться таковой, видимо, до тех пор, пока добывающая отрасль не освободит какуюнибудь еще выпотрошенную дочиста шахту. 2009 • август

оружие

военные технологии, техника

Летающий Humvee претендует на пост универсального беспилотника

Новый разведчикробот должен обладать очень низкой заметностью как в визуальном плане, так и в смысле производимого шума. Но главное его преимущество перед конкурентами – сочетание вертикального взлета с высокой крейсерской скоростью.

август • 2009

Этот аппарат – настоящий воздушный трансформер. Стартует он как вертолет, а далее передвигается как самолет. При этом крылья меняют свою форму в зависимости от режима полета. А еще эта машина в минуты может быть снаряжена для выполнения самых непохожих друг на друга боевых задач. И все – без людей на борту.

Американская компания Frontline Aerospace анонсировала свою разработку – беспилотный летательный аппарат V-STAR. «V-STAR – это Humvee в воздухе, – заявил основатель и глава Frontline Aerospace Райан Вуд (Ryan S. Wood), – он предостав-

ляет революционное решение для логистики на линии фронта и боевых миссий». Сравнение со знаменитым американским вездеходом подразумевает вовсе не высокую проходимость летающей машины (что очевидно), а ее универсальность. Humvee в армии –

настоящая рабочая лошадка. Его применяют не только для транспортировки людей или грузов, но и в качестве платформы для легкого оружия или систем разведки, как связную машину, в общем – в десятках различных ситуаций. Точно так же и V-STAR должен нести в своем брюхе разнообразную начинку или грузы. Это может быть и современная электроника, и высокоточное оружие, и простые канистры с питьевой водой. Работа над аппаратами такого рода – подлинными универсалами – ведется в нескольких компаниях, и ряд интересных машин уже поднимался в воздух. Однако Frontline Aerospace полагает, что сможет построить беспилотник с самым «интересным» для военных сочетанием характеристик. V-STAR должен стать самым быстрым беспилотным аппаратом с вертикальным взлетом. Собственно имя машины так и расшифровывается: V – от VTOL, то есть «вертикальный взлет и посадка», а STAR – это сокращение от Swift Tactical Aerial Resource – «Стремительный тактический воздушный ресурс». И «ресурс» этот может доставлять солдатам боеприпасы, еду и воду, запчасти для других машин, равно как сам служить оружием или разведывательной системой. По расчетам инженеров, максимальная скорость V-STAR

Размах крыльев аппарата составляет 5,03 метра, ширина корпуса – 2,28, длина – 6,55 метра. При транспортировке машины по земле ее крылья можно легко демонтировать.

достигнет 533 километра в час, что даже выше, чем у самого быстрого вертолета в мире – Sikorsky X2. В основе V-STAR лежит принцип, уже не раз виденный нами (вспомним X-Hawk) в дру-

гих аппаратах аналогичного назначения: в корпусе машины скрыт подъемный вентилятор (точнее два – противоположного вращения), в хвосте – толкающий винт, также в кольце. Но есть и отличия.

Потолок V-STAR равен 9,45, а рабочая высота полета – 4,6 километра. В сочетании с отменными дальностью полета и скоростью эти параметры превращают данный аппарат в прекрасного «снабженца». 2009 • август

оружие Изюминка нового проекта – это крылья. Основные – ромбовидная «этажерка». А по ее краям аппарат может раскладывать одну или две пары небольших прямых крылышек. При помощи такой трансформации можно добавлять машине грузоподъемности во время дальних транспортных рейсов на малой скорости либо снижать сопротивление воздуха при разгоне. Полезная нагрузка робота составляет 181 килограмм, а максимальный взлетный вес – 1,07 тонны. Интересно, что груз в машине размещается в центре тяжести аппарата (внутри широкой шахты, в которой вращается подъемный винт), так что при любой начинке V-STAR чувствует себя одинаково устойчиво. Дальность полета этой «мухи» должна составлять 1215 километров с почти полной нагрузкой, однако если в «багажник» робота положить лишь 14 килограммов (скажем, видеокамеру и систему связи), V-STAR сможет (в теории) пролететь 5560 километров. Одно из напрашивающихся применений такой машины – разведка, слежение, целеуказание и поиск (которые складываются в аббревиатуру ISTAR: Intelligence Surveillance Target Acquisition Reconnaissance). Так вот – разработчики универсального беспилотника пишут, что с ISTAR-начинкой весом до 50 килограммов он сможет продержаться в небе свыше 19 часов подряд. 82

август • 2009

Такой ромб, по замыслу авторов проекта, обеспечит машине хорошие летные данные. На продольном разрезе белым цветом показаны двигатели и трансмиссия, темносерым – кольцевой канал подъемного вентилятора.

Конечно, это ничто по сравнению с разведывательными самолетами-роботами, рассчитанными на пятилетний непрерывный рейс, но у последних – несравненно меньше максимальная скорость. V-STAR же должен уметь быстро переходить от «ленивого» барражирования к молниеносному броску в сторону цели. Идеальное транспортное средство, неважно, везет оно мешки с картошкой, камеры наблюдения или боеприпасы, должно доставлять груз как можно дальше с наибольшей

скоростью, при этом само не должно ничего весить. Идеала не бывает, но к нему стремятся. Frontline Aerospace взяла технические характеристики нескольких современных летательных аппаратов, в том числе – беспилотных (плюс – одного автомобиля, для сравнения), и посчитала их транспортную эффективность, перемножив максимальную скорость, дальность полета (хода) и полезную нагрузку и поделив их на полный взлетный вес (полную массу для авто). Получилось, что V-STAR в этом отношении – самый «та-

военные технологии, техника

лантливый». Правда, не забываем – машина пока существует только на бумаге. Зато не на бумаге существует ее двигатель. Создатели V-STAR выбрали в качестве его «сердца» турбовальный Rolls Royce Model 250, который, в зависимости от исполнения, может развивать мощность до 750 лошадиных сил при собственном весе порядка 120 килограммов. Это проверенная временем конструкция. «250-й» ставили и ставят на 170 моделей легких вертолетов и самолетов, а также – беспилотных летательных аппаратов. В том числе – на новый военный вертолет-робот Fire Scout, являющийся для V-STAR прямым конкурентом. В настоящее время в мире эксплуатируется 15 тысяч таких движков. Так что Frontline Aerospace справедливо рассчитывает на высокую надежность своего детища (она в значительной мере зависит от безотказности движка), а также – на сравнительно низкие эксплуатационные расходы. В V-STAR должно стоять два таких агрегата: один в носу, один

Диаметр отсека для груза составляет 0,81 метра, а высота – 0,6.

в хвосте. Между собой они соединяются трансмиссией, так что при отказе любого движка машина спокойно продолжит полет. Также надо отметить, что в штатном режиме оба двигателя работают одновременно лишь на взлете, когда нужно оторвать тяжелый, заправленный «под пробку» аппарат от земли. При горизонтальном же полете, уже в самолетном режиме, хвостовой винт приводит лишь один газотурбинный двигатель (ГТД), второй – отдыхает, экономя топливо. Кстати, об экономии. В арсенале Frontline Aerospace есть еще одно ноу-хау, которое она намерена внедрить на V-STAR. Называется эта штуковина MicroFire, а представляет собой теплообменник-рекуператор, использующий часть тепла выхлопных газов ГТД для подогрева входящего в камеру сгорания воздуха. Такой узел способен заметно улучшить экономичность турбовального движка, снизив удельный расход топлива (в зависимости от режима) на 40%. Сама по себе эта идея далеко не нова и даже применяется в целом ряде ГТД. Однако хитрость в том – как именно устроить такой теплообменник и, что еще важнее, из каких материалов его выполнить. Дело в том, что эффективность движка сильно зависит от температуры газов перед турбиной, но на повышение температуры ограничение накладывают именно материалы.

MicroFire – самая загадочная часть разработки. Мы даже не уверены, что опубликованный компанией рисунок теплообменника отражает облик конечного узла, который, предположительно, вмонтируют в ГТД.

MicroFire – это «секретная» конструкция в которой применена, предположительно, керамика. Точных данных, впрочем, нет. И неслучайно. Компания сейчас патентует этот теплообменник и рассчитывает на заинтересованность в нем других фирм, выпускающих летательные аппараты и ГТД. «Откровенно говоря, в данный момент мы держим MicroFire под покрывалом», – говорит Вуд. Действительно ли MicroFire так хорош, или нет, – даже без него V-STAR должен стать одним из самых интересных беспилотников. И если параметры реального летающего робота хотя бы примерно будут походить на те числа, что озвучены разработчиками, военные с радостью отдадут по $4 миллиона за каждый серийный экземпляр V-STAR. Только произойдет это попозже – в 2010 году. 2009 • август

оружие

военные технологии, техника

«Добро пожаловать в мир беспроводных технологий!» – гласит рекламный лозунг, сопровождающий презентацию новинки из класса несмертельного оружия. Однако «подопечным» новой системы ни мира, ни добра от нее ждать не приходится, поскольку речь идет о первом дальнобойном электрошоке. И других в буквальном смысле поразительных вещах.

Шокирующее оружие вылетело на новый радиус поражения

Если нельзя протянуть провода на достаточное расстояние, нужно доставить к жертве высоковольтный разряд в летающей «упаковке».

О продукции американской компании Taser International мы знаем с января 2002 года. Напомним, под этой маркой выпускаются пистолеты, позволяющие, в отличие от обычных электрошокеров,останавливать преступника или подозреваемого с некоторого расстояния. В иных случаях, как выясняется, останавливать навеки.

август • 2009

Последний раз компания засветилась совместной с корпорацией iRobot разработкой, в которой впервые электрошоковое оружие решено объединить с боевым (полицейским) гусеничным роботом. Добавим, что новинка не получила пока какого-то специального имени, и вообще, как сообщается на странице про-

екта, данная многообещающая технология находится только в самом начале своего развития. Робот в ролике, очевидно, пока смоделирован на компьютере. Но Taser International не ограничилась этой идеей. Она представила еще два новых продукта, призванных вывести электрошоковую технологию на новый уровень. Первая – это «Электронный снаряд расширенного диапазона» (eXtended Range Electronic Projectile – XREP). Он несет в себе тот же самый нейромускульный электрический парализатор, что работает в пистолете-шокере Taser X26. Но если в последнем 50-киловольтный разряд поставляется к цели по паре выстреливаемых проводков (которые могут выбрасываться

Так будет выглядеть первый робот, оснащенный стреляющим электрошоком.

Рекламный ролик электрошокового iRobot. «Ну и что?» – подумал преступник. «Сюрприз!» – подумал оператор.

на расстояние до 10,6 метра), то снаряд XREP «загружается» в стандартный полицейский 12-зарядный дробовик и летит на дальность до 30,5 метров. И никаких проводов за ним не тянется. Ключевой деталью нового снаряда является «двигатель» XREP. Тут имеется в виду блок электроники, поставляющей разряд. Он весит всего 2,4 грамма (весь снаряд тянет на 14 граммов) и занимает, вместе с батарейкой, очень мало места. Блок встроен в прозрачный корпус снаряда, стало быть, такую «пулю» с первого взгляда можно отличить от обычного заряда дробовика. После выстрела разрывающийся шнур, натянутый между снарядом и гильзой, активирует XREP, так что из ствола он вы-

летает уже готовый к действию. Кстати, вылетает XREP на скорости 91 метр в секунду. Для номинальной дальности действия в 30 метров это вполне приличная скорость.

Вот из такого дробовика стреляют снарядом XREP. Внизу: электронный «двигатель» снаряда и его «кактусовые» боковые электроды. 2009 • август

оружие

Shockwave – это устройство портативное, легкое, но область его применения сильно ограничена неподвижностью оружия. Зато «из засады» его можно применять с большим успехом.

В полете XREP раскрывает три небольших стабилизатора, которые раскручивают его вокруг продольной оси для повышения точности попадания (для запуска снаряда применяется гладкоствольный дробовик). При попадании в тело четыре передних электрода впиваются в жертву, разрушая при этом защитные обтекатели. Одновременно от удара ломается ряд соединительных шпилек, и основная часть снаряда падает вниз, разматывая по пути тонкие кевларовые проводки. Головная часть остается там, куда она попала. В этот же момент из корпуса снаряда вбок раскрывается 6 «кактусовых» колючек, которые 86

август • 2009

проникают через одежду и замыкают получившуюся цепь на расстоянии в несколько десятков сантиметров от точки попадания (скажем, между грудью преступника и его ногами). Тутто и подается ток, причем цикл разрядов (идущих двадцать раз

в секунду) длится целых 20 секунд. Эффект – сногсшибательный. И это не все секреты снаряда. Что если человек попробует оторвать от себя наконечник с электродами? Оказывается, он снабжен электродами и с об-

Модульный принцип позволяет создавать целые электрошоковые стенки.

военные технологии, техника

ратной стороны, так что при попытке избавиться от снаряда ток пойдет в руку. Если ни один из шести «кактусовых» электродов основного корпуса не замкнет цепь – напряжение будет подаваться между носовыми электродами, что также сможет сильно шокировать жертву и, возможно, вынудит ее попытаться оторвать от себя снаряд и размотанные им проводки, что вызовет замыкание главной цепи. Осенью нынешнего года снаряд поступит на испытания, которые продлятся полгодагод, прежде чем новинку запустят в серийное производство. Однако если вы полагаете, что такая «летающая молния» – самая впечатляющая новая разработка Taser International – познакомьтесь с «электрической миной» – системой Shockwave T-RAD (Taser Remote Area Denial), которая, в соответствии со своим названием, позволяет отбрасывать нападающих в пределах охраняемого пространства (а вернее – «ронять» их на землю). Причем управлять этой занятной системой можно дистанционно. Дистанционное управление подразумевает активацию этого устройства нажатием кнопки. А вот защищаемая зона – это ограниченное пространство перед аппаратом (внешне, да и по функциям в чем-то сходным с противопехотными минами направленного действия), в

пределах которого будет поражена цель. Блок Shockwave состоит из шести стреляющих картриджей, нацеленных вперед, в пределах 20-градусного сектора. Глубина их зоны поражения составляет 7,6 метра. На это расстояние картриджи выбрасывают острые электроды с вытягивающимися вслед за ними проводками и поставляют жертве или нескольким жертвам высоковольтные разряды, которые длятся 5 секунд. Повторная активация разрядника может выдать дополнительные 5 секунд электрошока, чтобы гарантировать усмирение нападающего. Но какова вероятность, что провода от шести «пушек» попадут хоть в одного преступника, оказавшегося перед системой? На это у компании есть замечательный ответ. Вся прелесть набора Shockwave заключается в том, что он легко масштабируется. Из шестиствольных блоков, словно из кирпичиков Lego, можно составлять целую стенку, наращивая ее хоть вверх, хоть вширь (и захватывая больший сектор обстрела, во всех направлениях). Все блоки в стенке могут быть активированы одновременно, создавая целое облако электродов (летящих как осколки или поражающие элементы мины), которое наверняка накроет группу нападающих.

Военный модуль T-RAD.

Кстати, использованная модель картриджа (25 XP) отличается повышенной проникающей способностью электродов. Попросту они лучше пробивают одежду, чем электроды базовой модели. Где можно установить такие защитные системы – остается только фантазировать. Зато Taser International подчеркивает, что принцип Shockwave позволяет создавать комплексы самой разной формы, сообразно окружающей обстановке и возможным опасным направлениям. Если реакция потенциальных клиентов будет положительной, серийный выпуск Shockwave T-RAD может быть начат в 2009 году. Заинтересованы? Тут нужно добавить, что за аббревиатурой T-RAD скрывается не только аппарат Shockwave, но и еще одна родственная ему установка, построенная по схожему принципу. Компания по2009 • август

оружие зиционирует ее не только как полицейское, но и военное снаряжение, очевидно, способное пригодиться там, где требуется именно несмертельное оружие. В отличие от Shockwave, военный модуль T-RAD снабжен не только картриджами с вылетающими проводками, но и инфракрасной камерой, для эффективной защиты территории (склада или военной базы) ночью. По замыслу компании, набор из ряда таких аппаратов, установленных в ключевых точках и поставляющих «картинки» на единый охранный пост, поможет в защите закрытых тер-

август • 2009

риторий от злоумышленников. Но будет ли все это действенным в реальной обстановке? Серьезный вопрос. Предлагаем обсудить это вам. И все же нельзя не отметить, насколько плодотворна идея защиты складов и баз необычным, дистанционно-управляемым оружием. Пусть даже доводить до ума его придется, пожалуй, не один год. Вспомним, что новаторыоружейники уже как-то создавали опытную 30-ствольную скорострельную электрошоковую пушку. Правда, ее компактность оставляла желать лучшего. Мягко говоря.

Ну а если несмертельного оружия для должной охраны территории окажется недостаточно, изобретатели всегда помогут военным. Вот можно обратиться к другой весьма необычной разработке: ультраскорострельной «думающей» пушке Redback с дистанционным управлением. Поскольку теоретически ее можно оснастить командным радиоканалом, мы снова возвращаемся к ласковому лозунгу «Добро пожаловать в мир беспроводных технологий!», который необходимо снабдить добавкой: «…или посторонним вход воспрещен».

объекты будущего

Идея городских ферм, или фермнебоскребов, все не дает покоя архитекторам. Не первый год длятся споры об эффективности таких сооружений и их оправданности с точки зрения защиты окружающей среды. И, видимо, баталии идут не случайно. Недавно появилось сразу несколько свежих проектов из этой серии, один другого

архитектура, конструкции, механизмы

Фермынебоскребы вновь пробуют увлечь поля в небо

Если когда-нибудь эта «Стрекоза» затмит небоскрёбы Нью-Йорка, мы сможем отпраздновать настоящую победу идеологии городской фермы.

В мае канадская компания Romses Architects выиграла в своем родном Ванкувере конкурс «Вызов 2030» (the 2030 challenge), в котором специалисты должны были показать свое видение вклада города в борьбу с изменением климата планеты (путем снижения выбросов парниковых газов, разумеется). Сердца жюри завоевал проект Harvest green: овощи

и прочая зелень, фрукты и рыба, курицы-несушки, козы и овцы – все вместе под крышей футуристического здания, способного превратить какую-нибудь заброшенную промзону в островок фермерских технологий XXI века. Общая мысль не нова: взять больше урожая с меньшей площади, да еще прямо в городской черте. Можно привести минимум один крупный 2009 • август

объекты будущего довод за: расходы на транспорт сельхозпродукции в мегаполис – не шутка. Добавьте более легкую, чем в поле, автоматизацию, передовые энергетические источники и стерильность продукции. Ведь защита растений и животных от болезней, вре-

Башня Harvest green. Это не просто футуристично и необычно на вид. Смешивание нескольких направлений сельскохозяйственного производства в одном здании несет еще положительный синергетический эффект: то, что является отходом в одном блоке, может оказаться питательным составом для другого.

В плане канадцев мы видим разнокалиберные ветряки на крыше и на открытых балконах, сбор дождевой воды и даже геотермальную электростанцию. Также было бы неразумным упустить из виду еще один источник даровой энергии – биогаз, получаемый тут же из отходов «растительного» и «животного» секторов башни. Romses Architects его и не упускает.

август • 2009

дителей, сорняков и прочих напастей «открытого» фермерского хозяйства в данном случае максимальна. Чем не будущее сельского хозяйства? Помните овощную вертикальную ферму и город свиней? Harvest green project смешал их вместе, сдобрив получившийся «салат» всеми модными «зелеными» технологиями, какие только можно внедрить в высотке.

Свое архитектурное предложение Ванкуверу Romses дополнила жилыми корпусами, сельскохозяйственным рынком и супермаркетом, а также научно-исследовательским и учебным заведением с профилем... сельское хозяйство, разумеется. До 2030 года эти мечты еще не раз можно будет подвергнуть ревизии. Но уже сейчас ясно: передовые техноло-

архитектура, конструкции, механизмы

гии выращивания растений и животных плюс концентрация всех этапов переработки съедобной продукции на крошечном пятачке могут оправдать затраты на возведение такого комплекса. Не зря о чем-то похожем думают в другой части света. Лондон задумчиво размышляет – нужно ли ему еще одно гигантское колесо? Ну, может, не очень-то и гигантское, но примечательное. Представьте нечто железное и ажурное, очень похожее на водяную мельницу, погруженную в поток воды канала Регента. «Ящики», укрепленные на ободе колеса, напол-

Ветряки

Дождевая вода Вертикальный сад Зерновой блок Гидропонный овощной блок Рыбная ферма Курятник Пастбище

Дождевая вода Сад на крыше Рабочие помещения Сад на крыше Магазин Ресторан

Биолаборатория Склад Станция Метро

Супермаркет Стоянка арендных авто Обычная парковка

Схема городской фермы в видении канадцев. Авторы проекта подчеркивают, что их башня поставляет близлежащим кварталам не только «органическую» еду, но и электроэнергию, а еще – служит транспортным узлом и центром досуга.

Дизайнеры Наннетт Яковски (Nannette Jackowski) и Рикардо де Остос (Ricardo de Ostos) из британской Архитектурной ассоциации (Architectural Association) попросили своих студентов ответить на вопрос: «Можно ли крайнюю эффективность смешать с хрупкостью места человеческого обитания?» Перед нами ответ Саманты Ли .

нены чем-то растительным. И каков смысл всей этой стимпанковской конструкции? Странное сооружение под названием Farmacy призвано освежить и оздоровить район Kings Cross как в эстетическом плане, так и буквально. Ибо колесо это – вертикальная фармацевтическая ферма. Такова фантазия Саманты Ли (Samantha Lee). Farmacy должна выращивать (в длинной цепочке сеток, укрепленных вдоль кирпичной стены канала), промывать, высушивать, измельчать, очищать и настаивать различные лекарственные травы. Здесь же их можно было бы и продавать, – мечтает художница. 2009 • август

объекты будущего Ее «колесо травяного обозрения» по стилю как нельзя лучше подходит к старому району Лондона. Да и функция сооружения – с намеком. В 1980-е Kings Cross слыл неблагополучным местом, где процветали наркопритоны. С 1990-х город проводит работы по возрождению и обновлению района, окружающего знаменитый одноименный вокзал. Потому полезные для здоровья травы – это еще и символ отказа от негативного прошлого. В своем проекте Саманта подобрала растения, помогающие от типичных лондонских недугов: стресса, бессонницы, простуды и депрессии. Большое водяное колесо, по замыслу Ли, выступает и как символ прогресса, и как символ пасторали. Не зря этот объект должен оказаться еще и местом прогулок (тут предусмотрено несколько дорожек), где замученные городской суетой лондонцы могли бы вдыхать ароматы трав. Таков рецепт «детоксикации» городской жизни по версии Саманты. Нас же интересует все тот же принцип выращивания чего-либо полезного в пределах большого города. Соединение эстетики зеленых насаждений с практической выгодой городских ферм может оказаться подлинным рецептом оздоровления не только для Лондона. 92

август • 2009

Никто не скажет – будет ли когда-либо построена травяная ферма по проекту Саманты. Но мы предположим, что от туристов в таком необычном месте отбою бы не было.

Нью-Йорк подхватывает знамя вертикальных ферм. И его гипотетическая суперферманебоскреб действительно похожа на знамя. Или на сложенные крылья стрекозы. Проект так и называется – Dragonfly. Это детище французского архитектора бельгийского происхождения Венсана Каллебо (Vincent Callebaut), уже известного нам по городам-

лилиям, спасающим от всемирного потопа, а также своего рода прообразам вертикальных ферм и садов – проектам воздухоочистительных зеленых башен для Парижа, Гонконга и Мехико. Возвести данное титаническое сооружение (700 метров высоты вместе с антенной, между прочим, и по крышу тоже немало – 600 м) он предлагает на острове Рузвельта.

архитектура, конструкции, механизмы

На 132 этажах «Стрекозы» поместятся 28 различных сельскохозяйственных угодий для производства фруктов, овощей, зерна, мяса и молочных продуктов. Если не на весь город, то на близлежащий Манхэттен должно хватить. Пространство между стеклянными крыльями образует гигантскую теплицу, микроклимат в которой будет поддерживаться сам собой, за счет естественной вентиляции и испарения влаги под лучами солнца летом и накопления теплого воздуха зимой в прозрачных стенах, задуманных двухслойными. Бельгиец посчитал, что подражание природе поможет удержать температуру в ферме на нормальном уровне как в мороз, так и в жару. На фоне всеобщей борьбы за экологию такая архитектурная доминанта города вполне может оказаться привлекательнее для горожан, чем соревнующиеся друг с другом (кажется, до бесконечности) жилые и офисные высотки. Но, может, кроме визуальной привлекательности такие сооружения не несут в себе никакой практической пользы? В сравнении с классическими фермами за чертой города? Непростой вопрос. С одной стороны, рост сельского хозяйства во всем мире приводит к деградации земель и опустыниванию.

По размаху Dragonfly, кажется, затмевает все ранее предложенное в области «небесных ферм». Но насколько этот проект выполним?

Вертикальные фермы если не остановят эту тенденцию, то хотя бы чуть-чуть смягчат ее последствия, полагают «революционеры». Ведь чтобы накормить всех землян, парытройки таких ферм в мегаполисах явно не хватит. И парытройки тысяч, пожалуй, тоже. А сколько на планете было

реализовано в последние десятилетия проектов высоток более 400 метров? Потому некоторые специалисты считают, что надо развивать традиционные фермы и традиционные оранжереи. Другие возражают: человечеству нужна альтернатива. И предлагают крайности – от 2009 • август

объекты будущего искусственного леса Сахары (пока еще не построенного) до подземной фермы в подвале токийского небоскреба (небольшой – но зато вполне реальной). Сторонники же традиционного подхода признают, что перемены необходимы, и понемногу движутся в сторону... вертикальности. Вот на днях канадская агропромышленная компания Houweling Nurseries открыла в Калифорнии необычную теплицу для томатов. Нет, в ее основе все та же классическая «плоская» архитектура. Но сооружение заметно увеличено в высоту, и помидоры тут зреют в столько ярусов, что снизу толком и не разглядеть. Точнее, так все будет в финале, поскольку на полный режим теплица будет запущена в нынешнем месяце. Секрет – в высоких подъемниках, при помощи которых работники смогут собирать урожай. А он не мал: новая теплица будет выдавать 482 тонны томатов с акра, утверждает компания, что в 20 раз больше в сравнении с выращиванием плодов в открытом грунте и на 15% больше, чем дают лучшие теплицы компании Houweling предыдущего поколения. «Зеленых» технологий тут немногим меньше, чем в рассмотренных выше утопических проектах. Дождевая вода собирается впрок. Есть 94

август • 2009

Внутри «Стрекозы», по идее, разместятся не только фермы, но и жилые и производственные помещения, сады и научно-исследовательские лаборатории, зоны отдыха. Биологические отходы здесь должны использоваться повторно как удобрения. И дождевая вода также не должна пропасть зря. Налицо сходство общего замысла с проектом башни Harvest green.

и система сбора конденсата. Гидропонная подкормка томатов – по последнему слову. Несколько акров солнечных батарей покрывают значительную долю общего расхода

энергии. Есть тут и солнечные тепловые коллекторы, а холодильные установки склада одновременно являются отопителями теплицы в зимний период.

архитектура, конструкции, механизмы

В общем, сооружение практически самодостаточно в плане энергетики, а высокий урожай позволяет канадцам надеяться на 10-летнюю окупаемость постройки, которая обошлась им в $1 миллион за акр, не считая стоимости самой земли, но включая все энергетическое оборудование и системы контроля климата, гидропонику и упаковочные цеха.

Кейси Хоуэлинг (Casey Houweling), президент Houweling Nurseries, приподнят над посадками в новой теплице. За ее чудеса надо благодарить разработчика сооружения – голландскую фирму Kubo Greenhouse Projects.

Ветряки и солнечные панели, как водится, должны покрыть 100% потребностей Dragonfly в энергии.

Как видим, даже в более или менее традиционном агропромышленном хозяйстве передовые компании привлекают все больше новых идей для концентрации производства в сравнительно небольших, но эффективных сооружениях. Может, фермынебоскребы все же станут однажды логичным продолжением этой тенденции, или просто мы начали мечтать о них слишком рано? 2009 • август

факты

Топ-5

самых популярных пластических операций

в 2009 году

С каждым годом времени на уход за собой остается все меньше и меньше. Поэтому многие хотят вернуть себе красоту и скорректировать какие-то физические недостатки в рекордно короткие сроки. В этом

непростом деле им на помощь приходят пластические хирурги и косметологи, которые способны воплотить в жизнь ваши самые заветные желания и лишить вас застарелых комплексов.

Блефаропластика Блефаропластика представляет собой коррекцию век. Благодаря этой операции вы сможете избавиться от излишнего жира, морщин и отечности, которые возникают в этой зоне. Блефароплатсика сделает ваш взгляд более ясным и открытым не дольше, чем за 3 часа.

Ринопластика Ринопластика предлагает конструктивное решение для всех тех, кто недоволен шириной своего носа, его длиной, наличием горбинки или же формой его кончика. 80% пациентов, которые обращаются за подобной помощью, составляют женщины. Обладательницей нового симпатичного носика вы станете за 1–5 часов. 96

август • 2009

Химический пилинг Основной целью проведения химического пилинга лица является омоложение кожи и ее обновление, удаление излишних пигментных пятен, а также рубцов и других дефектов кожи. В зависимости от состояния вашего эпидермиса, процедура длится от 30 минут до 3 часов.

3 Липосакция 60% женщин, недовольных своим животиком, приходится на возрастную группу от 35 до 50 лет. Липосакция является достойной альтернативой многочасовым занятиям в тренажерных залах и изнурительным диетам. Процедура займет от 2 до 5 часов.

4 Лазерная шлифовка лица Лазерная шлифовка лица помогает оживить лицо, которое подверглось излишнему солнечному воздействию и ожогам, устранить мимические морщины вокруг рта и глаз, а также активно борется с угревыми рубцами. Длительность процедуры составляет вплоть до 90 минут.

5 2009 • август

письма читателей

КНИГА БЕЗУМНЫХ ИДЕЙ Уж если какая-нибудь идея вам вдруг покажется не очень безумной, значит, вы уже можете зарабатывать деньги. Алексей Виноградов

Хочу всем предложить делать деревянные табуретЯ предлагаю выпускать бронежилеты с дополни1гвоздями ки с подогревом. Вместо обивки сверху прибить 5 тельным, верхним чернильным слоем. Пуля, пропростую электрическую грелку – и порядок. бивая слой красных чернил, убеждает убийцу, что вы Вмагазинахвсегдабудуточередизатакимитабуретками– бабки станут брать. За пару лет можно посадить на табуретки всех украинских бабушек. Как, типа, наркотик: картошку в сентябре выкопают, а ветерок холодный дунет, и все сядут на теплые табуретки. До самого мая месяца никого с них уже не сгонишь...

Я советую строить и размещать на улицах наших городов специальные «кабины счастья». По конструкции, они должны быть похожими на два соединенных вместе уличных туалета или две узенькие кабины для переодевания. На уровне лица в этих кабинах надо сделать небольшие отверстия, чтобы через них можно было свободно целоваться, но нельзя было заняться чем-нибудь более неприличным. Вход в такую кабинку платный – опускаешь несколько монеток, стенки кабинок тут же перестают быть прозрачными на несколько минут, в одну дверь входит девушка, а в другую дверь – парень. Все – можно целоваться оплаченное количество минут. Я уверен, что изготовление таких кабинок станет быстро окупаться, слишком много влюбленных пар на улице хочет хоть на минуту остаться наедине. А если в этих кабинках начнут злоупотреблять спиртными напитками, то это будет двойной выгодой для владельцев этих «кабинок счастья» – ведь там начнут оставлять пустые бутылки...

уже на небесах. А вам же остается притворятся дохлым и подсматривать за лицом киллера... безумная идея –продавать простые дождевые 6как Моя зонтики приезжающим в Украину иностранцам, антирадиоактивные. Для этого на обыкновенный

зонтик надо будет желтой краской нанести знак радиации и перечеркнуть его черной полосой. А в инструкции написать по-английски – выдерживает 36 часов радиоактивного дождя. Такой зонтик можно продавать, к примеру, в международном аэропорту «Борисполь» в 3–5 раз дороже обычного... Предлагаю выпускать спичечные коробки со сле7любовницу, дующими этикетками-надписями: ищу жену, ищу ищу мужа, ищу любовника. Я думаю, будут

раскупать пачками. Очень удобно – если нужна любовница, то давай всем прикуривать от такого коробка. Так быстрей найдешь. Еще я предлагаю делать такие надписи на презервативах: минздрав предупреждает – если жена узнает, то убьет... безумная идея – это выпуск русских клавиатур 8тереМоя для компьютеров. Чтобы при включенном компьюэта клавиатура не любила бездельничать. Если в

течение пяти минут ни одна клавиша не будет нажата, то маленький динамик бы говорил: уволю!

Я предлагаю выпускать специальные семейные 3сильные алкогольные напитки, в которые подмешивать В резиновые каблуки и подошвы зимней обуви слабительные вещества. А маскировать эти 9 надо сразу подмешивать речной песок, чтобы они бутылки надо под самые раскупаемые названия водок не скользили по льду. Это гораздо дешевле и практичи пива. Любая жена сможет тогда зайти в аптеку за такой специальной водкой и купить ее на праздник своему супругу. Мужик после рюмки стремглав срывается из-за стола и подолгу сидит в туалете. Это очень удобно для остальных членов семьи, которые смогут отдохнуть в праздник от мата и драк... знаю, как на сто процентов проверить предан4боты,Яность и лояльность своего заместителя. Уходя с разабудьте на своем столе десять долларов, а заме-

стителю трагически скажите, что врачи вам поставили смертельный диагноз, и жить вам осталось не больше десяти часов. Если после этого он не стибрит ваши доллары, значит, он вам не верит. И вы его можете смело уволить за это...

август • 2009

нее, чем разбрасывать миллионы тонн этого песка на улицах наших городов...

Моя безумная идея очень проста и легко испол-

нима. Я прошлым летом взяла магнитофон внука (пока он в армии был) и записала на пленку хруст и шмяк раздавливаемого колорадского жука. Долго давила и записывала, я потом начала из динамиков давать слушать эти звуки всем остальным жукам на даче, которых я еще не успела поймать. Что удивительно!!! С моей дачи все жуки за первый же «музыкальный день» ушли и стали жрать зелень у соседей. Вот!!! Эти же эксперименты я повторила и с комарами и тараканами, но они оказались глухими или бессердечными – на них не действуют звуки казней товарищей...

Журнал предлагает вам поучаствовать в конкурсе

«Как изменится мир вокруг нас через 5 лет благодаря открытиям науки» Цель конкурса – кратко сформулировать открытие, которое, по вашему мнению, изменит мир через 5 лет

Начиная со следующего номера мы будем публиковать самые интересные ваши предположения. В конце года автор самой лучшей гипотезы будет награжден ценным призом.

НОУТБУК

Свои гипотезы высылайте на электронный адрес: Valera@tnc.com.ua

2009 • август

СЕКРЕТ ФИРМЫ!

Читайте в следующем номере:

Электронные матрешка и ручка читают книги и

учат детей

Суда, автомобили, самолеты – все они, по идее, могут двигаться за счет солнечного света. Но построить такой аппарат в реальности – задача колоссальной инженерной сложности. Особенно если речь идет о воздушной стихии ...

Игрушки берут на себя сложную миссию – они «стремятся» научить двухлетних малышей читать, причем собственно чтение возлагают на себя.

первый в мире

пилотируемый самолёт на солнечной энергии, способный оставаться в воздухе и ночью

самодвижущееся химическое вещество для Терминаторов будущего Группа японских ученых создала химический гель, способный самостоятельно двигаться, подобно гусенице.

А таже Люди Идеи Технологии

100 страниц

Продается внеземной автомобиль Это не концепткар, не плод чьеголибо изображения – этот автомобиль, названный Внеземной автомобиль, или ETV, на самом деле существует. И вы можете его купить.

ста Покупайте c 15 авгу сы на лотках прес и вы узнаете, как это работает…

По вопросам оптовых поставок журнала обращайтесь на e-mail: Valera@tnc.com.ua