Page 1

Rubrike

I Kodiranje - BBC micro:bitI I Shield-A, učilo za programiranje I I Mala škola fotografije I

Cijena 10 KN KNI;; 1,32 EUR EURI;; 1,76 USD; USD;I 2,52 BAM; BAM;I 150,57 RSD; RSD;I 80,84 MKD

Izbor I Pelješki most I IP  lastični svijet I IR  obotsko serijsko bojanje unikata I

Prilog

ID  ječja igračka – ljuljačka I IR  obotski modeli za učenje kroz igru u STEM-nastavi - Fischertechnik (41) I

www.hztk.hr ČASOPIS ZA MODELARSTVO I SAMOGRADNJU

Broj 647 I Rujan / September 2021. I Godina LXV.


GRADITELJSTVO

U OVOM BROJU Pelješki most. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Pelješki most

Maketarstvo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Plastični svijet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Potpisivanjem zapisnika o primopredaji proBBC micro:bit [21]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 jektne dokumentacije za izgradnju Pelješkog Robotski modeli za učenje kroz igru u STEMmosta između predstavnika Hrvatskih cesta i nastavi - Fischertechnik (41) . . . . . . . . . . . . . 12 China Road and Bridge Corporation (CRBC) započeo je trogodišnji rok u kojem kineski izvođači Izolatori za neka buduća kvantna računala?. 16 moraju spojiti poluotok s kopnom. Projekt je Mala škola fotografije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 vrijedan 2,08 mlrd. kuna bez PDV-a. Pelješki most Pogled unatrag. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 dug 2,4 km i visok 55 metara ima 4 prometne trake koje su u promet trebale biti puštene najAnaliza fotografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 kasnije do kolovoza. 2021. godine. Instalacija velikog postrojenja Inače, ugovor s bivšim izvođačem radova za hvatanje CO2 iz atmosfere. . . . . . . . . . . . . 21 o gradnji Pelješkog mosta, koji je bio potpisan 2007., raskinut je 2012. godine. Vlada je Dječja igračka – ljuljačka . . . . . . . . . . . . . . . . 22 tada dala suglasnost da se raskine Ugovor  o Shield-A, učilo za programiranje gradnji mosta kopno‒Pelješac, sklopljen između mikroupravljača (17). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Hrvatskih cesta d.o.o. i Poslovne udruge tvrtki Konstruktor – Inženjering d.d., Split (vodeći parMjerna jedinica volt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 tner), Viadukt d.d., Zagreb (partner) i Hidroelektra Robotsko serijsko bojanje unikata. . . . . . . . . 32 niskogradnja d.d., Zagreb (partner). Obrazloženo Nova tehnologija “sluša” sjevernoatlantske je da Hrvatska nije u mogućnosti osigurati sredstva za dovršetak  tog projekta, vrijednog nešto prave kitove - jednu od najugroženijih više od 1,9 mlrd. kuna. vrsta kitova na svijetu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 EU će financirati izgradnju mosta s 85% prihvatljivih troškova. Pelješki most Nacrt u prilogu: • dužina: 2440 m Robotski modeli za učenje kroz igru • širina: 23,6 m u STEM-nastavi - Fischertechnik (41) • visina: 55 m • visina pilona: 36 do 124 m Dječja igračka – ljuljačka • promjer pilona: 2 i 2,5 m • visina stupova: 37,9 do 53,4 m • visina pilota iznad mosta: Nakladnik: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Uredništvo i administracija: Dalmatinska 12, P.p. 40 m 149, 10002 Za­greb, Hrvatska Dalmatinska 12, P. p. 149, 10002 Zagreb, Hrvat­ telefon (01) 48 48 762 i faks (01) 48 46 979; • najveća visina od dna mora do ska/Croatia www.hztk.hr; e-pošta: abc-tehnike@hztk.hr vrha pilota: 220 m Glavni urednik: Zoran Kušan “ABC tehnike” na adresi www.hztk.hr • najveći raspon mosta: 285 m Uredništvo: Ivan Jurić – Zagrebačka zajednica Izlazi jedanput na mjesec u školskoj godini tehničke kulture, Sanja Kovačević – Društvo • dubina mora ispod mosta: (10 brojeva godišnje) pedagoga tehničke kulture Zagreb, Neven 28 m Rukopisi, crteži i fotografije se ne vraćaju Kepenski – Modra Lasta, Zoran Kušan – urednik, Žiro-račun: Hrvat­ska zajednica tehničke kul­ture Preneseno: telegram.hr HZTK, Danko Kočiš – ZTK Đakovo

DTP / Layout and design: Zoran Kušan Lektura i korektura: Morana Kovač Broj 1 (647), rujan 2021. Školska godina 2021./2022. Naslovna stranica: Pelješki most, još uvijek veliko gradilište Izvor: CroPix

HR68 2360 0001 1015 5947 0 Devizni račun: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Zagreb, Dalmatinska 12, Zagre­bačka banka d.d. IBAN: 6823600001101559470 BIC: ZABAHR2X Cijena za inozemstvo: 2,25 eura, poštarina uključena u cijeni Tisak: Alfacommerce d.o.o., Zagreb

Ministarstvo znanosti i obrazovanja preporučilo je uporabu “ABC tehnike” u osnovnim i srednjim školama


Maketarstvo Početak nove školske godine najčešće je i vrijeme kada se mladi odlučuju za nove izvanškolske aktivnosti i hobije. Jedna od strasti je i maketarstvo, kreativan hobi koji u sebi ujedinjuje ljubav prema tehnici, interes za povijest i tehnologiju. Pomoću maketa (fr. maquette), umanjenih statičnih modela građevina, strojeva, vozila i sl., izrađenih od različitog materijala, može se pratiti razvoj tehnike još od najranijeg vremena. Makete vjerno prikazuju različite vrste cestovnih vozila, zrakoplove, brodove, ali i strojeve koji su nekada bili u uporabi ili se vrlo rijetko koriste, npr. vodenice. Često su zanimljivije od drugih vizuala (npr. fotografije) budući da mogu dati više podataka o određenom razdoblju ili događaju. Za izradu maketa koriste se različiti materijali, poput drva, kamena ili mesinga (slitina bakra i cinka). Osnovni alat za izradu maketa su skalpeli, škarice, kliješta, pincete, razne vrste turpija i fini brusni papir. Danas se sve više koristi plastika, odnosno u uporabi je plastično maketarstvo koje se pojavilo u SAD-u sredinom prošlog stoljeća. Ovim načinom omogućena je serijska proizvodnja određenih dijelova maketa, npr. lego-kockice ili druge igračke, budući da se rastopljena plastika ubrizgava u čelične kalupe. Uobičajena mjerila za makete su 1:10, 1:50, 1:100, ali mogu biti rađene i u većem mjerilu ili kao minijature. Maketa se razlikuje od modela (pisano u 646. broju ABC tehnike) jer model prikazuje način na koji objekt funkcionira, npr. model broda plovi, dok je maketa statična. Maketarstvom su pokrivena gotovo sva povijesna razdoblja, od figura prvih ljudi, izuma iz srednjeg vijeka, pa do najnovijih otkrića u XX. stoljeću. Zanimljivo je kako je brodomaketarstvo, grana maketarstva, zbog svoje praktične primjene tijekom planiranja i izobrazbe u XVII. stoljeću postalo profesionalna djelatnost u engleskoj mornarici. Također, maketarstvo nalazi svoju primjenu i u arhitekturi, npr. u sklopu Arhitektonskog fakulteta u Zagrebu prije desetak godina otvorena je maketarnica, radni prostor u kojem studenti teorijsko naučeno znanje koriste u praksi koristeći različite alate i tehnike za izradu arhitektonskih modela. Različite se makete često susreću u poslovnim prostorima

TEHNIČKE POŠTANSKE MARKE

Slika 1. Maketarstvo potiče mlade na kreativnost i razvoj tehničke kulture, tehnologije, ali i na interes za poviješću

ili u domovima kao ostavština bivših radnika, njihovih stvaratelja ili vlasnika kada su one bile poistovjećivane s originalima. Čini se ipak kako maketari, zaljubljenici u povijest tehničke kulture, najviše u svojoj izradi koriste prijevozna sredstva, prije svega zbog dostupne literature, ali i poznavanja povijesnih okolnosti oko nastanka određenog izuma (npr. željezničke pruge i vlakovi u XIX. stoljeću). Vjerne i unikatne replike nekih predmeta ili događaja vrlo često završe u različitim muzejima ili galerijama gdje se čuvaju kao nacionalno blago. Najbolji primjeri kod nas su: Gallerion, privatna galerija stalnoga postava: povijest pomorstva i pomorskih ratova na Jadranskom i Sredozemnom moru, u Novigradu, u Istri; Pomorski i povijesni muzej Hrvatskog primorja u Rijeci, u kojem se nalaze različite zbirke maketa i modela jedrenjaka i parobroda od XII. pa do početka prošlog stoljeća, te Memorijalni centar Faust Vrančić u Prvić Luci kod Šibenika, s izloženim maketama Vrančićevih izuma, poput mlinova na vodeni, vjetreni i ručni pogon, raznih konstrukcija mostova te naprava za prenošenje teških tereta i dr. Zaljubljenici u ovaj hobi okupljaju se kroz različite udruge i klubove. U Hrvatskoj je među poznatijima Hrvatski savez brodomaketara koji kao član Hrvatske zajednice tehničke kulture i Svjetske organizacije brodomodelara (engl.

3


Slika 2. Vjerno napravljena maketa vrlo često završi kao muzejski eksponat

World Organisation for Modelshipbuilding and Modelshipsport, NAVIGA) okuplja sedam udruga čiji članovi izrađuju i druge makete koje nisu povezane s brodovima i pomorstvom. Hrvatska zajednica tehničke kulture donijela je 1997. nacionalna pravila za izradu, natjecanje i ocjenjivanje maketa hrvatskih tradicionalnih brodova i brodica. Za razliku od međunarodnih pravila, koja su predviđena za ocjenjivanje napose sadržajnih, reprodukcijskih maketa, nacionalna pravila omogućuju ocjenjivanje uloženoga istraživačkog rada koji se nagrađuje dodatnim bodovima. Divovsko odmaralište Proteklog ljeta brojni ljudi bili su na putovanju radi odmora i uživanja. Odmarališta su najčešće bila povezana s vodom, bilo da je riječ o moru, jezerima, rijekama ili vodi koja se odnosi na zdravstveno-rekreacijski program kao što su splavarenje, rafting, plivanje, jedrenje, ronjenje ili korištenje termalnih voda radi zdravstvenih razloga. Najpoznatije odredište je Sredozemno more ili Mediteran koji tijekom ljeta posjeti čak 250 milijuna ili jedna trećina od ukupnog broja turista. Sredozemno more je unutarnje more između Europe, Bliskog istoka u Aziji i sjeverne Afrike. Ovo more, u čijem je sastavu još njih jedanaest (ukljuSlika 3. Prometna sredstva su zbog čuje Jadransko svoje popularnosti jedna od najza- more) obuhvanimljivijih tema među maketarima

4

Slika 4. Sredozemno more dobilo je ime po svom međukontinentskom položaju

ća 2,8% Atlantskog oceana kojega je rubno more. Okosnica svih prometnih pravaca u Sredozemnome moru je pravac Gibraltarska vrata–Sueski kanal, dok su Istanbul, Marseille, Genova, Alžir i Aleksandrija najveća lučka središta. Na ovome području nalaze se 24 države u kojima živi oko 430 milijuna stanovnika, te bi uskoro moglo postati najgušće naseljeno područje na svijetu. Zanimljivo je kako je ovo područje 27. godine prije Krista bilo jedna država (Rimsko Carstvo), tada i nikada više. Stari Grci nazivali su ga Unutarnjim morem (grč. ἡ ἐντòς ϑάλασσα), a Rimljani Našim morem (lat.  Mare nostrum). Na području ovoga mora nastale su prve ljudske civilizacije, carstva, abrahamove religije (judaizam, kršćanstvo i islam), a na njemu je čovjek izumio trgovinu, geometriju i pismo. Ne postoje u pravom smislu granice Mediterana, ali

Slika 5. Turizam i promet, koji je posebno izražen na Sredozemlju, smatraju se jednim od glavnih pokretača globalnog ekonomskog razvoja

se ono smatra područjem sve do granice dokle masline mogu uspijevati. Ivo Aščić


TEHNIKA I PRIRODA

Plastični svijet Dragi čitatelji, s poprilično drastičnim porastima dnevnih temperatura i mi se tematski selimo na obalu, no ovaj put obrađujući jednu ekološki vrlo urgentnu temu – zagađenje mora i oceana plastikom! Plastika je zajednički naziv za različite umjetne ili poluumjetne polimerske materijale, a svima nam je vrlo dobro poznata i sačinjava gotovo 50% artikala naših kućanstava – od raznorazne ambalaže preko građevnog materijala prisutnog u određenom postotku gotovo u svakom komadu našeg namještaja ili interijerskih dekoracija. Od nje su nam sačinjeni “štekeri”, kemijske olovke na radnom stolu, tipkovnica po kojoj tipkam pišući ove retke, naša odjeća (čak 65% suvremenih tekstilnih vlakana načinjena su od fosilne plastike, pri čemu su najveći zagađivač okoliša upravo čestice nastale pranjem tekstilne odjeće), “beštek”… Ukratko, plastika je svagdje oko nas čak u tolikoj mjeri da je više nismo niti svjesni! Bez nje život bi nam danas zasigurno bio nezamisliv, međutim, s njom, bojim se, uskoro više neće biti moguć za ogroman broj vrsti koje doslovno desetkuje svakim novim danom! Plastika je nesumnjivo uzela maha, no je li nam, i kako, moguće stisnuti ekološki “undo” te očistiti i spasiti naš jedini istinski dom – planet Zemlju i njezine žitelje? Vjerojatno smo svi gledali američki postapokaliptični akcijski film iz 1995. s Kevinom Costnerom u glavnoj ulozi, Vodeni svijet, s tom razlikom da bi, ukoliko do takva scenarija u budućnosti zaista i dođe, prikladniji naziv bio Plastični svijet. Naime, već danas najmanje 8 milijuna tona plastike svake godine završi u

oceanima te trenutno čini čak 80% svih morskih ostataka, od površinskih voda do dubokomorskih sedimenata! No, krenimo otpočetka… Plastika je sintetički organski polimer izrađen od nafte svojstava idealno pogodnih za širok spektar primjena, uključujući pakiranje, izgradnju, kao materijal za kućansku i sportsku opremu, vozila, elektroniku, poljoprivredu itd. Prva plastika izrađena je od fosilnih goriva još prije nešto više od jednog stoljeća, da bi se potom proizvodnja te popratni razvoj na tisuće novih plastičnih proizvoda ubrzali posebice u godinama nakon Drugog svjetskog rata. Zašto? Zato što je plastika jeftina, lagana, čvrsta i podatna. Danas se godišnje proizvede preko 300 milijuna tona plastike, od čega se polovica koristi za dizajniranje predmeta za jednokratnu upotrebu poput vrećica, šalica, žlica i slamki. Naravno, mimo “trivijalnih predmeta”, plastika je revolucionirala i medicinu mnogim danas vitalnim “life-support” uređajima, omogućila nam putovanje u svemir, olakšala automobile i mlaznice (time štedeći gorivo i posljedično zagađenje) te spasila mnoge živote u vidu kaciga, inkubatora ili opreme za čistu i pitku vodu. Pogodnosti koje nudi plastika dovele su, međutim, i do (ne)kulture odbacivanja predmeta jednokratne uporabe (čitaj: jeftinih predmeta), zahvaljujući kojoj se ujedno otkriva i ona tamna strana ovog materijala: danas plastika za jednokratnu upotrebu čini čak 40% ukupne globalno proizvedene plastike svake godine.  No, u čemu je konkretan problem?

5


U tome što mnogi od ovih proizvoda ‒ poput plastičnih vrećica ili ambalaže za prehrambene artikle ‒ imaju nekakav svrsishodan životni vijek od, recimo, svega nekoliko minuta do nekoliko sati, dok potom odbačeni u okolišu mogu opstojati još i stotinama godina! Vidite, plastika često sadrži aditive koji je čine jačom, fleksibilnijom i trajnijom, međutim, mnogi od tih aditiva mogu produžiti životni vijek proizvoda pri čemu se određene procjene trajnosti kreću u rasponu od najmanje 400 godina! Stoga je danas upravo zagađenje  plastikom postalo jedno od najhitnijih pitanja zaštite okoliša budući da ovakva naglo povećana proizvodnja plastičnih proizvoda za jednokratnu upotrebu jednostavno nadvladava sposobnost svijeta da se s njome nosi! A ukoliko se pitate gdje naposljetku sva ta plastika najvećim dijelom završava (izuzev na samim urbanim smetlištima i deponijima) ‒ odgovor se krije na doslovno svakoj razglednici iz mjesta na obali koje ste ovo ili prošlo ljeto posjetili! Naime, godišnje u našim morima i oceanima završi najmanje 8 milijuna tona plastike, a plutajući plastični ostaci trenutno su najzastupljeniji predmeti morskog otpada. Plastika je otkrivena na doslovno svim obalama svih kontinenata, s tim da je više plastičnih materijala pronađeno u blizini popularnih turističkih odredišta te gusto naseljenih područja. Pritom su glavni izvori morske plastike zapravo upravo oni kopneni – bilo iz urbanog otjecanja, izljevanja u kanalizaciju, posjetitelja plaža, neadekvatnog odlaganja i gospodarenja otpadom, industrijskih aktivnosti, gradnje, kao i ilegalnog odlaganja.  Većina pak oceanske plastike potječe uglavnom od antropogenih djelatnosti poput ribarstva, nautike i akvakulture. Plastiku u more nose i  velike rijeke koje djeluju kao transportne trake, skupljajući na svom nizvodnom putu sve više smeća koje se, kada se nađe u moru, često zadržava u obalnim vodama.  Međutim, jednom uhvaćen morskim strujama, otpad se može prenijeti širom svijeta. Tako su, primjerice, na  otoku Henderson, nenaseljenom atolu grupe Pitcairn, izoliranom na pola puta između Čilea i Novog Zelanda, znanstvenici pronašli predmete od plastike iz Rusije, Sjedinjenih Država, Europe, Južne Amerike, Japana i Kine. Naime, do južnog dijela

6

Tihog oceana odnijela ih je južnopacifička kružna oceanska struja. No nije plastika samo ono što pluta ili pliva u obliku Konzumove ili Sparove vrećice ili ambalaže od kikirikija! Vidite, pod utjecajem sunčevog UV-zračenja, vjetra, struja te drugih prirodnih čimbenika, krupniji se plastični fragmenti razbijaju u sve manje čestice, koje potom, kada dođu do promjera manjeg od od 5 mm nazivamo mikroplastikom, odnosno, nanoplastikom kada se referiramo na čestice manje od 100 nm. A upravo je ova naša mikroplastika, raširena kroz vodeni stupac, pronađena u svim krajevima svijeta ‒ od Mount Everesta, najvišeg vrha, do Marijanskog jarka, najdubljeg korita! Dakle, premda je, uz malo dobre volje i nešto više ekološke osviještenosti, čak i relativno lako pokupiti vrećice ili potrgane dijelove dječjeg “šlaufa” iz lokalnog mora, zagađenje plastikom najrašireniji je problem koji utječe na morski okoliš upravo zbog gore spomenutih pojmova mikro- i nanoplastike, koja također prijeti zdravlju čitavih oceanskih ekosustava, sigurnosti i kvaliteti hrane za ljude i životinje, obalnom turizmu te uvelike doprinosi i klimatskim promjenama. Najvidljiviji, najizravniji i najtragičniji utjecaj morske plastike, međutim, vjerojatno je onaj koji plastika ima na morske ekosustave, odnosno njihove najranjivije i najnevinije žitelje – morske životinje! Morski divlji svijet poput morskih ptica, kitova, riba, tuljana i kornjača, plastični otpad lako zamijeni za plijen, pri konzumaciji kojeg potom većina umire od gušenja ili gladi, budući da su im želuci napunjeni plastičnim otpadom. Ogroman broj morskih sisavaca svake godine također umire od posljedica zaplitanja u plastični otpad te s time izravno vezanu nemogućnost izrona po zrak. Te životinje, u slučaju da se i uspiju osloboditi, ujedno pate i


od razderotina, infekcija, smanjene sposobnosti plivanja ili unutarnjih ozljeda. Plutajuća plastika također pridonosi i širenju invazivnih morskih organizama te bakterija koje remete ekosustave. Da rezimiramo, plastika svake godine ubije doslovno na milijune životinja, od ptica preko riba do drugih morskih i priobalnih organizama. Većina smrtnih slučajeva životinja uzrokovana je već spomenutim zapetljavanjem u plastični otpad ili izgladnjivanjem uslijed nemogućnosti probavljanja i absorbiranja plastike peroralno unesene u organizam.  Tuljani,  kitovi, kornjače i druge životinje nerijetko se nalaze doslovno zadavljeni napuštenom ribolovnom opremom ili odbačenim ribarskim plastičnim  prstenovima. Nadalje, mikroplastika je pronađena u više od 1000 vodenih vrsta, uključujući ribu, škampe i školjke namijenjene prehrani ljudi! Naravno, u mnogim slučajevima ti sitni plastični komadići prolaze kroz probavni sustav te se izbacuju bez posljedica.  No utvrđeno je i pregršt slučajeva u kojima plastika blokira probavni sustav ili perforira unutarnje organe, što za posljedicu neminovno ima uginuće životinje. Ovaj problem, međutim, nije samo “morski”; plastiku, sudeći po obdukcijskim nalazima, itekako konzumiraju i kopnene životinje, uključujući slonove, hijene, zebre, lavove, tigrove, deve, goveda te mnoge druge velike sisavce… A neovisno o tome koje su stanište odabrale za život, dišu li škrgama ili plućima, krajnji rezultat uvijek je isti – smrt. Zahvaljujući intoksikaciji plastikom, testovi su također potvrdili i metaboličke poremećaje, oštećenja jetara, kao i poremećaje reproduktivnog sustava i ciklusa,  što je natjeralo neke vrste (npr. kamenice) da proizvode manje jajašaca. Nadalje, novo je istraživanje pokazalo i da se mlađ riba nemilice hrani nanovlaknima u prvim danima života, automatski postavljajući nova pitanja o stvarnim učincima plastike na čitave populacije riba! Sada kada znamo kakve su posljedice naše plastične revolucije, postavlja se pitanje – što može biti učinjeno kako bismo prevenirali sveizglednu plastičnu katastrofu ubuduće?! Jer, jednom kada se nađe u oceanu, teško je (ako ne i nemoguće!) doći do plastičnog otpada.  Mehanički sustavi, kao što su tzv. presretači smeća, mogu biti učinkoviti u sakupljanju velikih dijelova plastike, ali nakon što se plastika raspadne u mikroplastiku i vodenom strujom otpluta u otvorene oceane, gotovo

je nemoguće vratiti je. Rješenje je u prvom redu spriječiti ulazak plastičnog otpada u rijeke i mora, tvrde  mnogi znanstvenici i zaštitari prirode, što bi se moglo postići poboljšanim sustavima gospodarenja otpadom,  recikliranjem, boljim dizajnom proizvoda koji uzima u obzir kratak vijek jednokratne ambalaže te smanjenjem proizvodnje nepotrebne plastike za jednokratnu uporabu. Svakako je hitno potrebno  istražiti i realnu primjenu postojećih pravno obvezujućih akata, kao i međunarodnih sporazuma  za rješavanje onečišćenja morskom plastikom! Dobra je vijest da se globalna zabrinutost i svijest javnosti o utjecaju plastike na morski okoliš svakodnevno povećava, te se neupitno poduzimaju i sve adekvatinji pravni napori, kako na međunarodnoj tako i na nacionalnoj razini, a kako bi se riješilo onečišćenje mora.  Pritom su možda najvažniji takvi dokumenti Konvencija o sprečavanju onečišćenja mora odlaganjem otpada i drugim materijama iz 1972. godine (Londonska konvencija), Protokol iz 1996. godine uz Londonsku konvenciju (Londonski protokol) i Protokol iz 1978. godine uz Međunarodnu konvenciju za sprečavanje zagađenja brodovima (MARPOL). Međutim, loša je vijest da je primjena ovih propisa u praksi i dalje daleko od idealne, jednim dijelom zbog ograničenih financijskih sredstava za njihovu provedbu, a drugim zbog nemara onih subjekata na čije se aktivnosti ti propisi odnose. Ukratko, koliko god da vam se na prvu to možda činilo pomalo apsurdno, svijet možemo spasiti samo vi i ja. Čak i u slučaju da si momentalno baš i ne pridajete toliku važnost, pokušajte uvijek imati na umu da smo upravo mi oni krajnji potrošači radi kojih se većina te plastike i proizvodi! Stoga, male razlike u svakodnevnim navikama zaista mogu promijeniti svijet ukoliko se projiciraju i prihvati ih velik broj ljudi! Svakako više ne bismo smjeli banalizirati npr. uporabu platnenih vrećica, sortiranje otpada doma ili ulaganje minimalnog napora u potragu za adekvatnim kontejnerom po kvartu! Jer, budućnost nije tek neka još nerealizirana i nepoznata kategorija u rukama božanskog usuda, kakvu smo si možda još i mogli priuštiti do jučer… Budućnost smo mi. Ovdje i sada. Ivana Janković, Croatian Wildlife Research and Conservation Society

7


BBC micro:bit [21]

KODIRANJE

Poštovani čitatelji, nakon ljetnog školskog raspusta nastavljamo seriju posvećenu BBC micro:bitu. U ovom nastavku bit će obrađena komunikacija preko sabirnice I2C. U digitalnim uređajima glavninom zadataka upravljaju mikrokontrolori koji su okruženi raznim drugim komponentama s kojima komuniciraju, kao na primjer osjetilima. Prilikom projektiranja, inženjeri se moraju opredijeliti između serijske i paralelne komunikacije. Kod serijske komunikacije prenosi se jedan po jedan bit, dok se kod paralelne komunikacije istovremeno prenosi cijeli bajt. Zbog toga serijska komunikacija zahtijeva manje priključnih točaka od paralelne komunikacije (prijenos informacije ide preko jedne ili dviju linija), no paralelna komunikacija radi znatno brže od serijske komunikacije (jer prijenos informacija ide preko 8 ili više linija). Ipak, serijska komunikacija češće se koristi zbog jednostavnije izvedbe. Postoji nekoliko različitih sabirnica za serijsku komunikaciju (na primjer, USB, Serial ATA...), ali jedna od njih, I2C (Inter Integrated Circuit) razvijena u Philips Semiconductorsu posebno je pogodna za mikrokontrolore zbog mogućnosti izravnog spajanja većeg broja komponenata, bile one digitalne ili analogne. Ovdje valja napomenuti da se kratica I2C izgovara “i na kvadrat ce” od engleskog “i squared c”.

Slika 21.1. LCD 16×2 Hitachi HD44780 1602 s ugrađenim I2C modulom PCF8574T (pogled sprijeda i straga)

I2C – kratak opis sabirnice BBC micro:bita Za komunikaciju su predviđena dva izvoda: SDA (Serial Data), preko kojega se prenose podaci (P20); SCL (Serial Clock), koji određuje takt prijenosa podataka za sve priključene komponente (P19). Unutar samog BBC micro:bita v.1. na sabirnici I2C spojena su dva osjetila, akcelerometar i magnetometar (kod verzije v.2. to nije slučaj). Zbog toga preporuka je da se navedeni izvodi koriste isključivo za I2C, a tada treba pripaziti samo na adrese novopriključenih komponenata, no o tome poslije. Brzina prijenosa podataka ili frekvencija takta ovisi o broju priključenih komponenti, odnosno o ukupnom pridodanom kapacitetu na SCL-priključku, jer svaka priključena komponenta povisuje taj kapacitet. Tako se pri 1 nF ukupnog kapaciteta priključenih komponenti frekvencija takta snižava na 100 kHz, dok je sa samo 150 pF ukupnog kapaciteta frekvencija takta 400 kHz. Drugim riječima, što je manje priključenih komponenti, veća je brzina prijenosa podataka. Na oba izvoda ugrađeni su pull-up otpornici pa je zbog toga, dok se sabirnica ne koristi, prisutna logička jedinica, odnosno prisutan je napon između tih izvoda i GND od približno 3,3 V.

Slika 21.2. Crvena kružnica označava mjesto (19 i 20) gdje valja zalemiti dva segmenta muških STRIP-konektora. Strip-konektori prodaju se u nizu od 40 segmenata, vi odsijecite samo dva (crvena strelica)

8

Slika 21.3. Rubni priključak proširen je i spreman za korištenje sabirnice I2C


Praktična primjena Radi boljeg razumijevanja valja na primjeru isprobati sabirnicu I2C. U tu svrhu trebate nabaviti Liquid Crystal Display (LCD) 16×2 Hitachi HD44780 1602 s ugrađenim I2C modulom PCF8574T, Slika 21.1. Prije samog sastavljanja, lemljenjem trebate proširiti rubni priključak BBC micro:bita s dva segmenta muškog STRIP-konektora kako bi električna veza između SDA i SCL BBC micro:bita s LCD-om bila besprijekorna, Slika 21.2. i Slika 21.3. Prema montažnoj shemi sa Slike 21.4. sve spojite kako je prikazano.

Slika 21.5. Fotografija prikazuje uradak sastavljen prema Slici 21.4.

Kodiranje Pokrenite MC E te imenujte novi projekt, na primjer “LCD”. Kliknite na simbol zupčanika (na plavoj traci, gore desno). Iz padajućeg izbornika izaberite i kliknite na “Extensions”. U tražilici novog prozora upišite i2c te kliknite na simbol lupe. U popisu koji se pojavljuje pronađite i kliknite na sliku LCD-a s naslovom i2cLCD1602, Slika 21.6. Dobit ćete blokove za upravljanje LCD-om preko sabirnice I2C BBC micro:bita, Slika 21.7.

Slika 21.4. Montažna shema spajanja BBC micro:bita s LCD-om

Na Slici 21.5. vidljivo je kako bi sve to trebalo izgledati. Kako za napajanje LCD-a trebate napon od 5 V morate predvidjeti vanjsko napajanje. U tu svrhu bit će dobra i baterija od 4,5 V. Crnu krokodil-štipaljku spojite na minus baterije, a crvenu krokodil-štipaljku na plus baterije.

Prije je napomenuto da svaka komponenta priključena na sabirnicu mora imati odgovarajuću adresu. Za modul PCF8574T tvornički je prdodređena adresa 39, no ako ste kojim slučajem nabavili modul PCF8574AT tada je adresa 63. Ovu adresu valja upisati unutar bloka “LCD initialize with Address 0” gdje trebate umjesto 0 upisati 39, odnosno 63. Ako ne znate koji ste modul

9


nabavili, to možete pročitati na tijelu ugrađenog integriranog sklopa, Slika 21.8. Isprobajte radi li sve kako valja. U tu svrhu prepišite program sa Slike 21.9.

Slika 21.6. Ekstenzija potrebna za rad s LCD-om preko sabirnice I²C

Slika 21.9. Program za ispitivanje funkcionalnosti

Program preuzmite i otpremite do BBC micro:bita. Ako je sve kako valja u prvom redu LCD-a ispisat će se ‒ Hello, a u drugom ‒ ABC tehnike. U slučaju da je pozadinsko osvjetljenje previše slabo, onda malim križnim odvijačem ugodite plavi trimer potenciometar (nalazi se pokraj integriranog sklopa PCF8574T). Kad ustanovite da sve radi kako valja, upustite se u nešto zahtjevnije programiranje. Radi razumijevanja x i y koordinata proširite postojeći program, Slika 21.10.

Slika 21.7. Novi blokovi za rad s LCD-om preko sabirnice I²C

Slika 21.8. Na tijelu integriranog sklopa valja pročitati o kojem se modulu radi

10

Slika 21.10. U ovom programu treba imenovati promjenljivu, na primjer – Brojilo


Poigrajte se i s preostalim blokovima, Slika 21.11.

Slika 21.13. Primjer prikaza zaporne ure

Zadatak za samostalan rad, napišite program koji će prikazivati zapornu uru (štopericu) koja odbrojava vrijeme u sekundama, minutama i satima, Slika 21.13. Predvidite tipke zaporne ure za START, STOP i RESET. To mogu biti tipke A, B i A+B s pločice BBC micro:bita. Sretno i uspješno kodiranje!

Slika 21.11. Ovim se programom upisani tekst pomiče lijevo-desno

Isprobajte i ovo sa Slike 21.12. Preostalo je još nekoliko blokova, samostalno ih isprobajte.

Za ove ste vježbe trebali: • BBC micro:bit, • USB-kabel, • baterije za BBC micro:bit, • bateriju od 4,5 V za LCD, • rubni priključak za BBC micro:bit, • spojne žice u raznim bojama (7 komada) tipa ARDUINO male/female dužine 150 mm (ili duže), • spojne žice s krokodil-štipaljkama (2 komada, jedna crna i jedna crvena), • eksperimentalnu pločicu na ubadanje, • LCD 16×2 Hitachi HD44780 1602 s ugrađenim I2C modulom PCF8574T (ili PCF8574AT), • dva segmenta muškog STRIP-konektora, • lemilo i malo lema, • križni odvijač. Marino Čikeš, prof.

Slika 21.12. Vrlo zanimljivo rješenje programa za privlačenje pozornosti na LCD

11


Robotski modeli za učenje kroz igru “STEM” u U NASTAVI STEM-nastavi - Fischertechnik (41) Slike u prilogu Razvoj novih industrijskih proizvoda potaknuo je niz inovacija koje obuhvaćaju kontinuirane radne procese koje izvršavaju industrijski roboti. Kontinuirani i precizni radni postupci koje svakodnevno izvode roboti u procesu proizvodnje omogućavaju razvoj novih industrijskih proizvoda. Robotsko zavarivanje jedna je od najčešćih robotskih primjena u industrijskom proizvodnom procesu, koju proteklih nekoliko desetljeća uglavnom pokreće automobilska industrija. Robotsko zavarivanje najproduktivnije je kada je broj ponavljanja radnih postupaka i količina zavarenih proizvoda iznimno velik tijekom vremenskog perioda. Najčešće se primjenjuju u automobilskoj industriji za sastavljanje vozila. Postoji nekoliko različitih vrsta robotskih postupaka zavarivanja, svaki sa svojim prednostima i načinom primjene ovisno o kompleksnosti proizvodnog procesa. Programabilnost robota osigurava prije početka zavarivanja precizno definiranje niza različitih postupaka tijekom izvođenja radnih zadataka. Automatizirani postupak zavarivanja primjenom programskih algoritama omogućuje programski kod pokrenut unutar sučelja robota. Robotsko zavarivanje primjenjuje se u različitim granama industrije radi povećanja produktivnosti, ubrzanja i pojednostavljenja proizvodnog procesa. Lasersko zavarivanje ‒ laserski generator optičkim kabelom prenosi lasersko svjetlo koje zavaruje dva metala. Primjenjuje se u automobilskoj industriji, medicini i industriji izrade nakita. Robotsko zavarivanje Proizvodni izazovi – spajanje metalnih dijelova Robotsko zavarivanje najčešće se koristi za točkasto zavarivanje i elektrolučno zavarivanje u velikim proizvodnim procesima u automobilskoj industriji. Konstrukcijski izazovi i zahtjevi određuju dimenzije, položaj i primjenu robotske ruke u proizvodnom procesu. Odabir elemenata za izradu modela robota za zavarivanje omogućava izradu funkcionalne

12

konstrukcije i pouzdan rad tijekom radnih postupaka. Slika 1. R Laser Model robota za zavarivanje izrađen je od elemenata Fischertechnika, građevnih blokova, spoj­nih vodiča, električnih, elektoničkih elemenata i senzora. Konstrukcija robota za zavarivanje iziskuje preciznu dinamiku izrade tehničke dokumentacije koju izrađuje konstruktorski tim koji vodi glavni inženjer. Inženjer zadužen za planiranje i pozicioniranje elektrotehničkih elemenata, njihovo ožičenje osigurava potpunu funkcional­ nost modela. Ožičavanje elektromotora, senzora dodira (tipkala) i sučelja (međusklopom) zahtjevan je zadatak koji podrazumijeva točan odabir veličine vodiča i njihovo povezivanje sa spojnicama. Programski inženjer zadužen je za komunikaciju s ostalim stručnjacima nakon čega izrađuje algoritam, programski kod, provjerava funkcionalnost senzora, elektomotora i testiranje modela. Slika 2. FT elementi Sastavljanje i pokretanje konstrukcije automatiziranog robotskog modela: • postolje za postavljanje konstrukcije robota za zavarivanje, • sustav za rotaciju uz prijenos vrtnje elektromotora, • senzor dodira (tipkalo1) za pokretanje i zaustavljanje programa, • senzor dodira (tipkalo2) za određivanje početnog položaja lasera, • izrada algoritma i računalnog programa s potprogramima za upravljanje robotskom rukom za zavarivanje. Izrada modela Robota za zavarivanje Konstrukcija modela Robota za zavarivanje, povezivanje vodičima s međusklopom, provjera rada postavljenih električnih elemenata i senzora dodira. Izradit ćemo model kojim automatski upravljamo pomoću dodirnih senzora (tipkala I1, I2). Pokretanje rada robota za zavarivanje i zaustavljanje izvršava se unutar sučelja programa RoboPro.


Važan konstrukcijski zahtjev definira nosač postolja robota za zavarivanje koji je učvršćen na podlogu, pozicioniranje prijenosnog mehanizma, uredno povezivanje elektromotora i dodirnih senzora s vodičima, međusklopom, izvorom napajanja (baterija) i računalom. Slika 3. konstrukcija A Slika 4. konstrukcija B Nosači postolja pozicionirani su s desne strane u sredini podloge. Mali crveni obostrani spojni elementi međusobno su udaljeni pet utora. Na njih su polegnuta i umetnuta tri velika crna građevna elementa koja su spojena u čvrstu cjelinu. Slika 5. konstrukcija C Slika 6. konstrukcija D Slika 7. konstrukcija E Slika 8. konstrukcija F Na istoj udaljenosti na podlozi su postavljena dva crvena obostrana spojna elementa koja osiguravaju izradu nepomičnog postolja za robota za zavarivanje. Čvrsta funkcionalna veza između dva duža kraka postolja ostvarena je malim jednostranim crnim građevnim elementom na koji je povezan mali crveni obostrani spojni element s provrtom u sredini elementa. Na suprotnoj strani postolja umetnut je unutar krajnjeg velikog crnog građevnog elementa mali crveni spojni element koji olakšava završno povezivanje četvrte strane postolja s bočnim stranama. Napomena: Odabir građevnih i spojnih elemenata te način njihovog povezivanja osigurava stabilnost postolja modela robota za zavarivanje. Slika 9. konstrukcija G Slika 10. konstrukcija H Slika 11. konstrukcija I Izgradnja nosača za pokretanje modela robota osigurava se nadogradnjom modela na kompaktne cjeline postolja. U desnom krajnjem kutu postolja smješten je uspravno crni veliki građevni blok. Okomito na njegovoj unutar­njoj plohi umetnuta su dva ista građevna spoj­ na elementa kao i na postolju modela robota. Ovime je omogućeno pozicioniranje i precizno podešavanje metalne osovine (60 mm) koja prolazi kroz provrte oba crvena spojna elementa. Visina dijela osovine na koju se nastavlja gornji dio rotirajućeg postolja definirana je malim osiguračem koji olakšava zadržavanje pozicije osovine u funkcionalnom položaju. Slika 12. konstrukcija J

Slika 13. konstrukcija K Stezna matica s obrubom smještena je na osovini kroz koju prolazi mali zupčanik. Postolje zupčanika, zupčanik i stezna matica spojeni su kao jedan strojni element čime je omogućena rotacija s osovinom na modelu robota. Napomena: Donji dio osovine smješten je unutar provrta donjeg crvenog obostranog spojnog elementa i nije u dodiru s podlogom. Slika 14. konstrukcija L Slika 15. konstrukcija LJ Spojni gradivni elementi postolja nosača elektromotora umetnuti su na gornju stranu postolja nasuprot zupčanika dodirujući se. Namještanje i precizno podešavanje pozicije elektromotora (M1) osigurava pouzdan rad i zakretanje modela robota s točnim kutom otklona. Nosač elektromotora podešavamo (naprijed/nazad) ovisno o poziciji ostalih rotirajućih elemenata koji omogućuju zakretanje robotske ruke. Slika 16. konstrukcija M Slika 17. konstrukcija N Slika 18. konstrukcija NJ Slika 19. konstrukcija O Umetanje zupčanog vratila u mehanizam prije­nosa i podešavanje njegovog položaja omogućuje regulaciju prijenosa i usporavanje brzine vrtnje elektromotora (M1). Prijenosni mehanizam sa zupčanim vratilom olakšava postavljanje pužnog vijka u stabilan položaj čime je osigurano usporavanje brzine vrtnje elektromotora i dovoljna preciznost za određivanje položaja robota. Vratilo (30 mm) umetnuto u pužni vijak osigurava stabilnost tijekom zakretanja postolja prolaskom kroz mali crveni obostrani spojni element s provrtom u sredini. Visina je osigurana malim crvenim jednostranim spojnim elementom s utorom koji je smješten iznad postolja. Položaj konstrukcije pužnog mahanizma omogućuje siguran rad i zakretanje nosača postolja. Inpulsni zupčanik umetnut na završetak osovine osigurava stabilan položaj pužnog vijka povezanog na prijenosni mehanizam. Slika 20. konstrukcija P Slika 21. konstrukcija R Slika 22. konstrukcija S Ispod inpulsnog zupčanika smješten je mali jednostrani crveni spojni element koji olakšava podešavanje položaja dodirnog senzora (tipkalo1). Iznad gornjeg dijela postolja pričvršćena je stezna matica s obrubom i vijkom leptir-matice

13


za osovinu zajedno s velikim prijenosnim kotačem sa žlijebom i utorima. Model robota s jednim stupnjem slobode omogućava rotaciju u dva smjera (cw – smjer kretanja kazaljke na satu i ccw – suprotan smjer od kretanja kazaljke na satu), unutar radnog prostora. Napomena: Korak podešavanja pozicije dodirnog senzora (tipkalo1) nužan je za precizno određivanje početnog i krajnjeg položaja robota. Slika 23. konstrukcija Š Slika 24. konstrukcija T Slika 25. konstrukcija U Slika 26. konstrukcija V Slika 27. konstrukcija Z Na vrh velikog prijenosnog kotača sa žlijebom i utorima postavljen je veliki crni građevni blok s provrtom u sredini. Nadogradnja gornjeg nosača postolja s crnim velikim građevnim blokom i dva mala građevna bloka omogućuje produljenje gornjeg nosača. Napomena: Mali spojnik povezuje veliki crni građevni blok s velikim prijenosnim kotačem sa žlijebom i utorima u jedinstvenu cjelinu s obje strane radi osiguranja zajedničke rotacije oba dijela konstrukcije. Slika 28. konstrukcija X Slika 29. konstrukcija Y Slika 30. konstrukcija W Produljenje nosača na suprotnoj strani gornjeg postolja s malim crvenim jednostukim elementom i malim spojnim kutnim elementom s nagibom (15°) olakšava pravilan rad elektromotora uz dva mala crna građevna elementa sa spojnicama. Na donjem prednjem dijelu umetnuta je građevna pločica s jednim utorom koja osigurava kompaktnost i čvrstoću prednjeg dijela. Napomena: Popis elemenata olakšava odabir i izradu funkcionalne konstrukcije modela robota. Slika 31. konstrukcija Q Slika 32. konstrukcija XY Slika 33. konstrukcija XZ Slika 34. konstrukcija XW Slika 35. konstrukcija XQ Elektromotor s prijenosnim mehanizmom i zupčanikom omogućuje pokretanje dugačkog vratila na koje su umetnuti crveni krajnji pužni vijak povezan u nizu s pužnim vijkom i pužnom maticom. Stezna matica smještena na navoju krajnjeg pužnog vijka omogućuje čvrsti spoj između ugrađenih elemenata i olakšava vrtnju pužne matice.

14

Napomena: Dvostrani crni građevni element na prednjem dijelu gornjeg postolja omogućuje izgradnju uporišta i čvrstu vezu tijekom rada elektromotora i vrtnje pužnog mehanizma. Slika 36. konstrukcija XYW Slika 37. konstrukcija XYZ Slika 38. konstrukcija XYQ Slika 39. konstrukcija YZ Dvije dugačke osovine smještene na bočnim utorima građevnih elemenata učvršćene su na krajevima spojnicima za osovinu s oprugom. Iznad gornjeg nosača postavljen je uspravno dodirni senzor (tipkalo I2) na dvije crvene male jednostrane spojnice. Napomena: Visina dodirnog senzora definirana je smjerom kretanja unatrag pužne matice po pužnom vijku tako da osovinama dotakne tipkalo i zaustavi kretanje unatrag. Slika 40. konstrukcija YW Slika 41. konstrukcija YQ Slika 42. konstrukcija YZW Slika 43. konstrukcija YZQ Na prednjem dijelu smješten je nosač osovina kroz koji prolaze vrhovi osovina na čijim krajevima su četiri spojnika za osovinu s oprugom. Ispod nosača osovina spojen je mali crni dvostrani građevni element. U njegovoj ravnini smješteno je postolje za lampicu s lampicom (laser). Izvor napajanja umetnut je u mali crni obostrani građevni blok koji je pričvršćen za podlogu lijevo od robota s dva stupnja slobode: rotacija (lijevo, desno) i translacija (naprijed, nazad). Ovime je omogućena brza izmjena bate­ rije. Međusklop je smješten na nosač izvora napajanja s druge strane pomoću male crvene spojnice. Slika 44. TXT U podnožju modela robota pozicionirano je tipkalo (I1). Njegova funkcija je brojanje impulsa i odabir pozicije unutar radne okoline. Napomena: Izvor napajanja (bateriju) i međusklop učvrstite na podlogu. Spojite uredno složenim vodičima pravilne duljine električne elemente s međusklopom i testirajte njihov rad alatom u programu RoboPro. Shema spajanja FT-elemenata s TXT-sučeljem: • elektromotore spajamo na izlaze (M1, M2), • lampicu spajamo na izlaz (O5) i zajedničko uzemljenje (┴), • tipkala spajamo vodičima na digitalne ulaze (I1, I2).


Napomena: Duljina vodiča sa spojnicama određena je početnim i krajnjim položajem robotske ruke i međusklopa. Pozicioniranje međusklopa u odnosu na model i izvor napajanja (baterija) određeno je radnim prostorom i ulazno/izlaznim elementima. Rad elektroničkih elemenata provjerava se prije izrade algoritma i programa: • povezivanje TXT-sučelja s računalom, ulaznim i izlaznim elementima, • provjeravanje rada električnih elemenata: tipkala, elektromotora, elektromagneta i lampica, • provjeravanje komunikacije TXT-međusklopa i programa RoboPro. Napomena: elektroničke elemente povezati s međusklopom prije spajanja izvora napajanja (baterija, U = 9 V). Impulsni zupčanik ima četiri zupca i program automatski broji impulse dodirom tipkala. Četiri impulsa kod prijenosa 1:3 broji ako je tipkalo pritisnuto (manje precizno brojanje). Osam impulsa kod prijenosa 1:3 broji ako tipkalo je i nije pritisnuto (preciznije brojanje). Zadatak_1: Napiši algoritam i dijagram tijeka (program) koji omogućuje u programu RoboPro pokretanje programa pritiskom gumba Start (zeleno). Pokretanjem program kontrolira rotaciju elektromotora automatskim brojanjem impulsa pomoću impulsnog zupčanika. Veliki zupčanik povezan s postoljem mora se okrenuti za puni krug (360°) u desnu stranu, zaustaviti na jednu sekundu, okrenuti za puni krug (360°) u lijevu stranu i zaustaviti na jednu sekundu. Program se kontinuirano ponavlja dok ga ne zaustavimo u programu RoboPro pritiskom gumba Stop (crveno). Slika 45. FT PC1 Impulsni zupčanik smješten je neposredno iznad prekidača tipkala koji svakim dodirom prekidača tipkala (I1 = 1) u programu automatski broji impulse. Za jedan okretaj impulsni zupčanik broji četiri impulsa zato jer četiri puta prekidač tipkala detektira dodir (prekid). Pužni vijak spojen na vratilo elektromotora okreće se (M1 = cw) i prenosi vrtnju na veći zupčanik kojemu je potrebno za cijeli krug (360°) dvanaest dodira tipkala impulsnim zupčanikom. Elektromotor (M1 = ccw) se zaustavi na jednu sekundu i vrti se u drugu stranu. Program neprekidno radi dok je uključen. Zadatak_2: Napiši algoritam i dijagram tijeka (program) koji omogućuje u programu RoboPro

pokretanje programa pritiskom gumba Start (zeleno). Pokretanjem program kontrolira rotaciju elektromotora automatskim brojanjem impulsa pomoću impulsnog zupčanika koji broji kada je tipkalo pritisnuto (I1 = 1) i kada nije pritisnuto (I1 = 0). Veliki zupčanik povezan s postoljem mora se okrenuti za puni krug (360°) u desnu stranu, zaustaviti na jednu sekundu, okrenuti za puni krug (360°) u lijevu stranu i zaustaviti na jednu sekundu. Program se kontinuirano ponavlja dok ga ne zaustavimo u programu RoboPro pritiskom gumba Stop (crveno). Slika 46. FT PC2 Okretanjem elektromotora (M1) impulsni zupčanik osam puta registrira rotaciju punog kruga (360°), četiri dodira prekidača tipkala (I1 = 1) i četiri prekida dodira prekidača tipkala (I1 = 0). Ovime je omogućena veća preciznost tijekom rotacije postolja robota, 24 impulsa za okretaj. Zadatak_3: Napiši algoritam i dijagram tijeka (program) koji omogućuje pokretanjem programa kontrolu robota i upravljanje tijekom zavarivanja laserom. Slika 47. R Laser P Glavni program upravlja radom robota tijekom zavarivanja laserom pokretanjem (gumb Start). Kontrola rotacije elektromotora osigurana je automatskim brojanjem impulsa pomoću impulsnog zupčanika koji broji kada je tipkalo pritisnuto (I1 = 1) i kada nije pritisnuto (I1 = 0). Potprogram Laser_off pozicionira gornje postolje u početni položaj (M1 = ccw) pritiskom tipkala (I2 = 1), zaustavlja motor (M2 = stop) i isključi laser (O5 = off). Potprogram Laser_on pokreće elektromotor (M2 = cw) na gornjem postolju u položaj za zavarivanje dok je isključen laser (O5 = off) u vremenu od jedne sekunde i ulazi u potprogram var. Potprogram var deset puta ponavlja uključivanje i isključivanje lasera (O5) u periodu od 1/10 sekunde. Potprogram time definira period od 1/10 sekunde. Napomena: Ako je nužno u procesu proizvodnje promijeniti vrijeme zavarivanja, tada je procedura jednostavna i brza unutar potprograma time. Postupak zavarivanja neprekidno se ponavlja dok ne zaustavimo proizvodni proces zaustavljanjem izvršenja programa (gumb Stop). Petar Dobrić, prof.

15


LEGO-KOCKICE

Izolatori za neka buduća kvantna računala?

Ohlađene na gotovo apsolutnu nulu, popularne Lego-kockice načinjene od ABS-plastike pokazuju iznimno dobra svojstva toplinske izolacije, a k tome imaju i prihvatljivu cijenu. Istraživanje znanstvenika sa sveučilišta Lancaster u Ujedinjenom Kraljevstvu pokazalo je da bi skupi izolatori koji se koriste u tehnologijama koje rade pri temperaturama bliskima apsolutnoj nuli (0 kelvina ili -273,15 °C) mogli u budućnosti biti zamijenjeni – Lego-kockicama. Temperature tek koji djelić stupnja iznad apsolutne nule bitne su za ostvarivanje kvantnih efekata na kojima se temelje kvantna računala, pa svaki materijal koji se dobro ponaša na tim temperaturama može biti od koristi. Pogotovo ako je jeftin i dostupan poput  legića  napravljenih od ABS-plastike. Znanstveni rad koji propituje svojstva Lego-kockica objavljen je u časopisu Scientific Reports, a pokazuje kako Lego-kockice imaju izuzetno dobra svojstva kao izolator. Njihov dizajn s velikim šupljinama i mogućnosti slaganja čvrstih struktura pokazao se kao jeftina alternativa naprednim materijalima, a s gotovo jednakim učinkom izolacije.

16

Tko kaže da Lego-kocke nisu cool? Istraživači su, među ostalim, složili “toranj” od četiri kockice, ohladili ga na ultranisku temperaturu (od 70 milikelvina do 1,8 kelvina), te počeli grijati gornju kockicu. Unatoč tome mjerenja temperature donje kockice nisu pokazala gotovo nikakvo zagrijavanje. Na osnovu toga, istraživači su zaključili da se takva svojstva Lego-kockica mogu pripisati činjenici da su unutar složenih kockica efikasno zatvorene šupljine koje su izolator, a među plastičnim blokovima kontakt je minimalan pa se tuda toplina gotovo i ne prenosi. Stoga bi ovakvi blokovi mogli biti korišteni u sustavima kvantnih računala, gdje se mogu koristiti ne samo kao izolator već i kao dio potporne strukture. Dodatno, ABS-plastika može se ispisivati i  3D-printerima  pa se strukture slične Lego-kockicama mogu vrlo jeftino izrađivati i po potrebi pojedine primjene. Izvor: https://www.popularmechanics.com/ science/a30337510/lego-bricks-heat-tolerancequantum-computer/ Sandra Knežević


MALA ŠKOLA FOTOGRAFIJE Piše: Borislav Božić, prof.

SPAJANJE DVIJE ILI VIŠE FOTOGRAFIJA U JEDNU SLIKU Odvajkada je čovjek želio spojiti dva prizora ‒ i vremenski i prostorno udaljena ‒ u jednu cjelinu, što rukotvorni slikari rade s lakoćom. Danas, s ovom digitalnom tehnologijom, vrlo uspješno to rade i fotografi, premda su i u analogno doba autori skloni eksperimentiranju spajali dva ili više negativa u jednu sliku, tj. jednu fotografiju. U nekoliko nastavaka opisat ćemo i pokazati nekoliko različitih načina spajanja dviju ili više fotografija u jednu. Svaki od načina ima i svoju svrhu ili ulogu i svaki od načina ima i svoje tehničke i metodološke zakonitosti. U ovom prilogu opisat ćemo najjednostavniji način pravljenja kolaž-fotografije u Photoshopu. Jedna od mogućnosti Photoshopa je i spajanje više fotografija u jedinstvenu cjelinu. Uz malo strpljenja i vježbe možemo stvarati sasvim nove slikovne realnosti. Za početak ćemo krenuti od jednostavnih kolaža k složenijima i porukom slojevitijim postupcima. Važno je znati da sve fotografije koje kombiniramo u jednu sliku trebaju biti iste rezolucije, pa tek onda usklađujemo kontrast, boju i ton. U ovoj prvoj vježbi jedino je važno

da bude usklađena rezolucija svih priloga, a ostali elementi nisu važni jer radimo kolaž u kojem su fotografije odvojene. Osnova naše buduće slike, panorama Rijeke, snimljena je iz smjera mora prema kopnu. U prvom je planu velika površina mora koju ćemo iskoristiti kao podlogu za fotografije kulturno-historijskih spomenika Rijeke. Pored rezolucije koja mora biti usklađena, tj. jednaka, u ovom slučaju 300 dpi, trebamo ujednačiti i fizičku veličinu kako


nam montirane fotografije ne bi prekrile dio grada. Visina ove panoramske fotografije je 13,21 cm pa ćemo, u ovom slučaju, malim fotografijama svesti dužu stranu na 7,5 cm i tako će prekriti samo površinu mora. Kada

Najprije u Photoshopu otvorimo osnovnu fotografiju, tj. panoramu, zatim otvaramo jednu po jednu malu fotografiju, ali prije toga napravimo bijelu podlogu kako bismo imali bijeli rub. Nije nužno praviti ovaj bijeli okvir ‒ treba procijeniti hoće li on više koristiti ili štetiti gledatelju. Kada smo napravili bijelu podlogu, samo je kursorom povučemo na panoramsku sliku i smjestimo na željeno mjesto. Nakon što smo posložili bijele podloge, otvaramo jednu po jednu malu sličicu i isto je tako kursorom povučemo na panoramu, tj. bijelu podlogu i poravnamo je kako bi bijeli obrub bio podjednak sa svih strana. Ovo je jedan od načina pravljenja mozaične slike na kojoj je istaknuto nekoliko važnih kulturno-povijesnih znamenitosti Rijeke, a sam grad na panoramskoj je slici prikazan tako da promatrač ima doživljaj veličine i položaja grada s njegovim znamenitostima. Može se napraviti i mozaik s neutralnom podlogom. To je stvar i namjera autora. U svakom slučaju, mogućnosti su bezgranične, ostalo je stvar mašte i inovativnosti.

smo sve ovo pripremili ostao je lakši dio posla montaže. Ispod ovoga teksta vidimo završnu sliku sačinjenu od osam različitih fotografija. Idemo sad ‒ korak po korak ‒ montirati našu fotografiju.


POGLED UNATRAG Sredinom devetnaestog stoljeća fotografija se već konstituirala, ali još uvijek po cijeni većini ljudi nije bila dostupna. Njenu dostupnost ili popularnost rješava gospodin Dizdéri genijalnom idejom u to doba. Ideja se temeljila na smanjenju formata fotografije. Smanjenjem veličine fotografije automatski se smanjila i cijena. Dakle, sada su za mali iznos mnogi mogli imati svoj portret. Ne jedan, već automatizmom snimanja najmanje osam, a tehnikom umnožavanja i znatno više. Portretna fotografija demokratizirala je društvo u smjeru i duhu, tako da se svaka snimana osoba osjećala važnom. Te nove mogućnosti i dostupnost fotografije razvile su želju i osjećaj da pojedinac svoj portret poklanja “za uspomenu i dugo sjećanje” i s mišlju i željom “ne zaboravi me” članovima obitelji, prijateljima i nekim drugim dragim osobama ili mu je, pak, portret bio ukra-

PORTRET za uspomenu i dugo sjećanje

šen različitim vinjetama i simbolima posla kojim se bavio, kako to pokazuju ovi primjeri. Danas se više ne odlazi profesionalnom fotografu na snimanje i samim time izostaje ona posebna radost i uzbuđenje kada se fotografiramo. Danas svi snimaju jer im je to olakšala i omogućila tehnologija. Snima se stalno, u svim prigodama. Više nemamo samo nekoliko fotografija drage osobe. Sada imamo nebrojeno primjeraka koji nas, ako smo bez kriterija, mogu vizualno zamoriti. Ova ogromna umnoženost fotografskih slika daje novo značenje snimljenom sadržaju, a i samom mediju fotografije. Jesmo li time na putu relativizacije i sadržaja i medija?


ANALIZA FOTOGRAFIJA Ante Verzotti

Rođen je 1942. u Splitu. Diplomirao je 1973. filmsko i televizijsko snimanje na Akademiji lijepih umjetnosti FAMU-u u Pragu. Fotografijom se bavi od 1958. godine. Do danas je priredio 25 samostalnih i sudjelovao na 90-ak skupnih izložbi u zemlji i inozemstvu, na kojima je dobio i zapažene nagrade. Od 1979. do 1996. godine sustavno je fotografski dokumentirao sve programe i predstave HNK-a u Splitu i Splitskoga ljeta. Od 1992. stalno je zaposlen u Slobodnoj Dalmaciji kao urednik fotografije i fotoreporter. Paralelno se uz fotografiju bavio i snimanjem filmova. Na Umjetničkoj akademiji u Splitu (UMAS) od njezina osnutka 1997. godine predaje kao izvanredni profesor Kolegij fotografije i filmskog i TV-snimanja. Hrvatski fotosavez mu je 2009. dodijelio najviše poča-

sno autorsko zvanje prvog reda: Majstor fotografije (MF-HFS), prvo takvo u Hrvatskoj. Član je Foto-kluba Split i Kino-kluba Split (od 1957.), Hrvatskog društva filmskih djelatnika – HDFD (od 1975.), ULUPUH-a (od 1980.), HZSU-a (od 1981.) i HND-a (od 1992.)


Instalacija velikog postrojenja za hvatanje CO2 iz atmosfere

Tehnologija za izdvajanje ugljikovog dioksida iz zraka (Direct Air Capture) bit će iskorištena za hvatanje čak do milijun tona ovog stakleničkog plina godišnje, što je ekvivalent oko 40 milijuna stabala Tvrtka Storegga, iz Velike Britanije, u suradnji s kanadskim proizvođačem rješenja za izdvajanje ugljikovog dioksida Carbon Engineering planira osmisliti i izgraditi veliko postrojenje za  hvatanje CO2  iz zraka. Njihova tehnologija poznata kao Direct Air Capture (DAC) bit će prvi put na europskom tlu instalirana na sjeveroistoku Škotske, s planiranim početkom rada 2026. godine. Jednom kada ga puste u pogon, postrojenje će biti u mogućnosti iz zraka izdvojiti između pola milijuna i milijun tona CO2 godišnje što je usporedivo s učinkom oko 40 milijuna stabala. U tijeku je rad na inženjerskim rješenjima, istraživanju troškova i ekonomskog modeliranja, koji je započeo po uspješnom dovršetku studije izvedivosti. U prvom tromjesečju sljedeće godine trebala bi biti donesena i odluka o točnoj lokaciji DAC-postrojenja. Sjeveroistok Škotske obiluje obnovljivim izvorima energije koji će napajati sustav za izdvaja-

INOVACIJE

nje CO2, a i sama lokacija je zanimljiva jer će se prema planiranome projektu uhvaćeni ugljikov dioksid pohranjivati u špilje duboko ispod dna oceana. Čisti CO2 zanimljiv je i naftnoj industriji koja ga koristi za “ispiranje” bušotina, odnosno izvlačenje zadnjih zaostataka nafte iz njih – što je dovelo do toga da naftne kompanije kao veliki zagađivači ulože velik novac u Carbon Engineering i njihovu tehnologiju. No, u ovom slučaju toga neće biti. Iz tvrtke Storegga kažu kako plin koji izdvoje iz zraka neće poslužiti za proizvodnju dodatnih ugljikovodika, već će samo biti trajno uskladišten. Ovakva tehnologija ima namjeru pomoći u ostvarenju klimatskih ciljeva, odnosno smanjivanju količine stakleničkih plinova u atmosferi koji uzrokuju  zagrijavanje Zemlje. Osim u Škotskoj, spomenute tvrtke planiraju jedno slično megatonsko postrojenje izgraditi i u SAD-u. Do sada su u kanadskoj pokrajini Britanska Kolumbija svojom testnom tehnologijom uspjeli od 2015. godine iz atmosfere ukloniti oko jedne tone CO2 na dan. Sandra Knežević

21


MODELARSTVO UPORABNIH TEHNIČKIH TVOREVINA

6 2

3

8

5 1

7

Dječja igračka – ljuljačka Nacrt u prilogu

8. Osigurač osovine 7. Vijak nosač 6. Uže 5. Sjedalica 4. Stabilizator 3. Osovina 2. Okvir 1. Podloga Broj Naziv pozicije Izradio: Ivan Rajsz, prof. Naziv: Ljuljačka

Drvena čačkalica Čelik Konac Šperploča Šperploča Drveni štapić Šperploča Drvo Materijal M1:1

2 2 2 2 3 1 2 1 Kom.

10 × ø2 10×20 250 × ø2,5 56×30 108×10 108 × ø6 210×120×3 120×90×10 Dimenzije (mm) Školsko natj.2020./2021.

Dječja igračka ljuljačka tehnička je tvorevina prilagođena školskoj razini natjecanja. U odnosu na prave ljuljačke za djecu deset puta je manja, te se koristeći mjere uvećane deset puta može izraditi u pravoj veličini. Za izradu imate malo vremena, a posla je puno pa nastojte prvo sve zadatke odraditi, a zatim ako vam ostane vremena raditi na poboljšanjima. Uživajte u radu! Ivan Rajsz, prof.

22


ELEKTRONIKA

Shield-A, učilo za programiranje mikroupravljača (17) Podsjetimo se, Shield-A je modul na kojem su smješteni nizovi od osam jednobojnih i četiri trobojne (RGB) LE-diode, zujalica, dva tipkala, potenciometar, petnaestak otpornika, dva tranzistora te priključci za alfanumerički displej i za I2C komunikaciju. Dimenzije i oblik pločice Shield-A, kao i raspored igličastih izvoda s njene donje strane, u potpunosti odgovaraju dimenzijama standardne pločice Arduino Uno. Zbog toga se Shield-A lako postavlja na Arduino Uno, čime se komponente s pločice povezuju s izvodima mikroupravljača i naponom napajanja u jednu funkcionalnu cjelinu (Slika 50.). Slika 51. Konektor J1 omogućuje povezivanje razvojnog sustava Shield-A s različitim kompatibilnim modulima Arduino

Slika 50. Pločica Shield-A s modulom Arduino Uno čini funkcionalnu cjelinu

Dobili smo učilo za programiranje mikroupravljača, odnosno razvojni sustav, u kojem LE-diode, alfanumerički displej i zujalica s pločice Shield-A vizualiziraju procese unutar mikroupravljača, a tipkala i potenciometar služe za aktiviranje pojedinih procesa i usmjeravanje rada programa. Analizirajući različite programske zadatke, u prethodnim smo nastavcima postupno ulazili u svijet programiranja mikroupravljača i istovremeno se upoznavali s mogućnostima modula Shield-A. Tijekom ove sezone krenut ćemo korak dalje: pokazat ćemo kako se na konektor J1 modula Shield-A (Slika 51.) mogu povezati različiti “Arduino kompatibilni” moduli. Dostupno je puno takvih modula različitih namjena, jeftini su i zanimljivo je napisati programe kojima ćemo ih

“oživjeti”: iako samostalno obavljaju svoju funkciju, radom takvih modula uvijek upravlja neki mikroupravljač koji im zadaje naredbe i obrađuje iz njih prikupljene podatke. To što se neki modul reklamira kao Arduino kompatibilan nama neće predstavljati nikakvu prepreku; kao i dosad, sve postavljene zadatke rješavat ćemo na dvije programske platforme, koristeći programske jezike Bascom-AVR i Arduino IDE. No, krenimo redom! Shema na Slici 52. pojednostavljeno prikazuje koje sve pinove mikroupravljača u kombinaciji Arduino Uno + Shield-A možemo iskoristiti za neki oblik komunikacije s “vanjskim svijetom”. Pinovi PD0 i PD1 imaju vrlo važnu i specifičnu namjenu: oni su preko prilagodnog čipa povezani s USB-konektorom i preko njih mikroupravljač uspostavlja serijsku komunikaciju s osobnim računalom. Ta komunikacija služi za prijenos (upload) programa s računala u mikroupravljač, kao i za razmjenu podataka između razvojnog sustava i osobnog računala (o posljednjem smo više govorili u osmom nastavku). Preporuča se ne koristiti ih za druge namjene. Preostali pinovi porta D, PD2-PD7, izvedeni su na letvicu za priključak alfanumeričkog displeja (LCD). Njihova je prvenstvena namjena upravlja-

23


Slika 52. Veze razvojnog sustava Shield-A s vanjskim svijetom

nje radom LE-dioda D2-D7 i RGB-dioda D8-D11, odnosno radom LCD-displeja, kada ga postavimo na Shield-A. Možemo ih koristiti i za povezivanje s drugim uređajima i modulima, ali samo ako ne koristimo LE-diode ili displej. U prethodnim nastavcima vidjeli smo kako su svi pinovi porta B, PB0-PB5, kao i prva četiri pina porta C, PC0-PC3, povezani s pojedinim komponentama razvojnog sustava Shield-A; kada bismo im dodijelili i neku drugu namjenu, to bi imalo neželjeni utjecaj na osnovne funkcije razvojnog sustava. Tako su nam preostala još samo dva slobodna pina mikroupravljača koja na razvojnom sustavu nisu iskorištena ni na kakav drugi način: to su PC4 i PC5. Oni su povezani s priključcima SDA i SCL na konektoru J1, i njih smo namije-

nili za povezivanje s drugim uređajima. Ta dva pina su ciljano odabrana, jer imaju višestruku funkcionalnost: osim što mogu biti “obični” digitalni izlazi te digitalni i analogni ulazi, oni se mogu programski povezati s priključcima SDA i SCL komunikacijskog sklopa u mikroupravljaču (otuda i potječu oznake uz konektor J1). Na taj način možemo najbolje iskoristiti hardverske mogućnosti mikroupravljača za sve čipove koji podržavaju komunikaciju prema protokolu I2C (o samom protokolu pisat ćemo malo kasnije). Na konektoru J1 još su predviđeni priključci za napajanje vanjskog modula, VCC (+5 V) i GND. Koliku struju modul može “povući” s tih priključaka ovisi o odabranom načinu napajanja pločice Arduino Uno. Koristimo li napajanje

Slika 53. Primjer spajanja modula s komunikacijom prema protokolu I2C

24


preko USB-konektora, potrošnja je ograničena osiguračem od 500 mA. Koristimo li napajanje s mrežnog adaptera napona 7‒12 V i preko ugrađenog naponskog stabilizatora AMS1117, možemo dobiti i više od 1 A. Kako Arduino pločica i Shield-A troše samo nekoliko desetaka mA, teoretski bi na konektor J1 mogli spojiti dosta velike potrošače. Ipak, zbog stabilnosti mikroupravljača preporučam da se s konektora J1 ne napajaju moduli koji troše više od 200 mA, posebno ako je potrošnja spojenog modula podložna naglim promjenama. Konkretan način spajanja nekog modula na konektor J1 razvojnog sustava Shield-A prikazuje Slika 53. Ovdje se radi o modulu komercijalnog naziva ZS-042, koji na sebi također ima priključke SDA i SCL, pa je u ovom slučaju dovoljno međusobno povezati istoimene priključke na modulu i razvojnom sustavu. Modul se također napaja s priključaka GND i VCC konektora J1, a preostala dva priključka na modulu ostavit ćemo “u zraku”; time smo se odrekli nekih dodatnih funkcionalnosti čipa DS3231, što nam u ovom trenutku nije važno. Na modul ZS-042 ugrađena su dva integrirana kruga: sat realnog vremena DS3231 i serijski EEPROM 24C32. Oba čipa komuniciraju posredstvom protokola I2C koji je vrlo praktičan: svi čipovi i moduli paralelno se spajaju na istu dvobitnu sabirnicu s linijama SCL i SDA, preko koje mikroupravljač upravlja njihovim radom. Koriste ga različiti uređaji: alfanumerički i grafički displeji, ulazno-izlazni moduli, mjerni čipovi, različiti čipovi koji se koriste u TV-prijemnicima i drugim elektroničkim uređajima... Kako bi komunikacija u takvoj konfiguraciji bila moguća, čipovi i moduli spojeni na istu sabirnicu moraju imati različite adrese. Adresa je nešto što karakterizira određeni integrirani krug pa tako, npr., svi čipovi DS3231 imaju istu adresu. Kod nekih čipova možemo birati između nekoliko ugrađenih adresa, spajanjem adresnih pinova na masu ili na napon napajanja ‒ primjer za to je prije spomenuti AT29C32: on ima 3 adresne linije koje nude izbor jedne od 8 mogućih adresa. Što to konkretno za nas znači? Ako su im adrese različite, na konektor J1 možemo paralelno spojiti više od jednog I2C čipa i modula i sa svakim od njih uspostavljati komunikaciju i upravljati njegovim radom neovisno o drugim čipovima. Mikroupravljač najprije generira START

signal, koji “razbudi” sve čipove i stavi ih u stanje pripreme. Nakon toga, mikroupravljač šalje adresu čipa s kojim želi uspostaviti komunikaciju: taj čip će se odazvati, a svi ostali će se uspavati. Sve sljedeće naredbe i podatke koje mikroupravljač šalje prihvaćat će adresirani čip, po potrebi će i on poslati neki podatak mikroupravljaču, dok će uspavani čipovi ignorirati promet na sabirnici. Komunikacija s adresiranim čipom završava kada mikrouprvljač generira signal STOP, nakon čega će se i on uspavati. Kako to ostvariti iz programa Bascom-AVI i Arduino IDE pokazat ćemo u sljedećim nastavcima. No, upotreba konektora J1 nije ograničena samo na komponente koje koriste protokol I2C: na njega možemo spojiti sve komponente i module koji za komunikaciju koriste jedan ili dva voda, pod pretpostavkom da znamo isprogramirati njihov komunikacijski protokol. Odabrali smo i pisat ćemo o nekoliko interesantnih komponenti i modula različite namjene, a za kraj smo ostavili pravu poslasticu: povezat ćemo dva Shield-A i naučiti ih “razgovarati” Čeka nas zanimljiva programerska godina, do čitanja! Mr. sc. Vladimir Mitrović

25


Mjerna jedinica volt

MJERNE JEDINICE NAZVANE PO ZNANSTVENICIMA

Neke su mjerne jedinice od XIX. stoljeća nazivane po zaslužnim znanstvenicima. Danas je u Međunarodnom sustavu jedinica (SI) takvih 19 jedinica, a još je jedna iznimno dopuštena. Takvi nazivi mjernih jedinica starih sustava ili izvan sustava (angstrem, gaus, kiri, meksvel, rendgen i dr.) otišli su u povijest. Opisat će se kako je 20 danas zakonitih jedinica nazvano po znanstvenicima i kako su normirane. U ovom se nizu1 opisuje i kako se kroz gotovo dva stoljeća mijenjalo oslanjanje jedinica od tvarnih pramjera, do suvremenog oslanjanja na prirodne stalnice ili konstante2. Jedinice su u nizu navedene uglavnom po vremenu usvajanja. Volt (engl. volt; znak V) je mjerna jedinica električnog napona, razlike potencijala i elektromotorne sile, izvedena je jedinica Međunarodnog sustava jedinica (SI). Nazvana je po Alessandru Volti, a najstarija je mjerna jedinica nazvana po nekom znanstveniku. Podrijetlo naziva mjerne jedinice volt Alessandro Volta (1745.–1827.) talijanski je fizičar i izumitelj koji je istraživao električne pojave, konstruirao “spremište” statičkog elektriciteta elektrofor te 1780. godine električni kondenzator, jednu od osnovnih električnih i elektroničkih sastavnica. Volta se proslavio tumačenjem električnih pojava na tkivu živoga podrijetla, koje je krajem XVIII. stoljeća zamijetio talijanski liječnik Luigi Galvani (1737.−1798.). Očišćeni žablji kraci trzali su se pri dodiru s kovinskim predmetima. Galvani je tu pojavu pripisao nekom “životnom elektricitetu”, poslije njemu u čast nazvanu galvanizmom. Volta je ustanovio kako je to elektrokemijska pojava između kovine i zakiseljene tekućine koju je sadržavalo tkivo, poslije nazvane elektrolitom. Na osnovi galvanizma 1800. 1 Osnova ovoga niza je, uz ostale izvore, i niz napisa o povijesti, nazivima i definicijama mjernih jedinica, objavljenih u autorovu Leksikonu mjernih jedinica te u časopisima Svijet po mjeri i Radio HRS. 2 Vidi o tome npr.: Z. J., Nove definicije osnovnih jedinica SI-a. ABC tehnike, br. 622, veljača 2019., str. 15-16 i 21.

26

Alessandro Volta sa svojim člancima i stupom članaka

godine Volta je konstruirao jednostavnu napravu, prvi galvanski članak. Bio je to slog dviju pločica od različitih kovina (cink i bakar), tzv. elektroda, između kojih je bila tkanina natopljena razrijeđenom sumpornom kiselinom kao elektrolitom. Elektrode su uslijed elektrokemijskih reakcija između kovine i elektrolita na stalnim različitim električnim potencijalima. Ta razlika električnih potencijala uzrokuje u zatvorenom strujnom krugu električnu struju, pa je tako galvanski članak izvor stalne električne struje. Uzrok je prvotno nazvan elektromotornom silom koja pokreće naboje. Taj se neispravan naziv susreće i danas, iako se ne radi o sili, nego o razlici električnih potencijala između dviju točaka. Ubrzo je taj galvanski članak nazvan Voltinim člankom. Njegov je napon reda vrijednosti jednoga današnjeg volta. Pod naponom galvanskog članka misli se na napon neopterećenoga izvora, dakle na napon praznoga hoda ili pranapon, obično označavan U0, u prošlosti nazivan elektromotornom silom (označavan E ili EMS). Volta je ustanovio kako se serijskim slaganjem više članaka naponi zbrajaju. Tako je načinio prvu električnu bateriju galvanskih članaka,


prvotno nazivanu Voltinim stupom. Volta je tim izumima postao slavan. Tom je baterijom Volta obavljao mnoge pokuse s električnom strujom. Između ostaloga uspostavljao je stalnu električnu iskru između ugljenih štapića koji se gotovo dodiruju, poslije nazvanu Voltinim lukom. Unutar uspostavljenoga luka užareni su plinovi na vrlo visokoj temperaturi koji su izvor jake, gotovo bijele svjetlosti i ultraljubičastog zračenja. Voltin je luk osnova lučnice, prve električne svjetiljke prije izuma žarulje i drugih električnih svjetlila. Lučnica se za posebne namjene rabila do u drugu polovicu XX. stoljeća, a njezina inačica s posebnim elektrodama i danas se rabi za električno zavarivanje. Do Voltina članka električni su se pokusi obavljali samo sa statičkim elektricitetom, nastalim trljanjem smolastih tvari. Voltin je članak omogućio održavanje stalnoga električnog napona između dviju elektroda, a time i mogućnost stalne električne struje. Važnost izuma pokazuje i to što je Voltino predavanje pred Francuskom akademijom u Parizu 1801. godine slušao i konzul Napoleon Bonaparte, te potom Volti dodijelio grofovski naslov i odličje Legije časti. Na početku XIX. stoljeća naziv električan rabio se za elektrostatičke pojave, a stalna istosmjerna električna struja (tada samo iz galvanskih članaka) nazivala se galvanizmom prema prijedlogu Alexandera von Humbodlta (1769.–1859.), znamenitog njemačkog prirodoslovca. To se nije

Alessandro Volta 1801. godine prikazuje Napoleonu svoju bateriju i njome napajanu lučnicu

ustalilo, ali su se do danas zadržali neki stariji nazivi: galvanska struja, galvanska veza, galvanoskop, galvanometar, galvanizacija, galvanoplastika i dr. Voltin je članak imao i velik nedostatak. Nakon nekoliko desetaka minuta elektrode su se polarizirale pri tijeku struje zbog kemijskih reakcija s elektrolitom, napon je postajao sve niži, a članak gotovo neuporabljiv. Zato se nastojalo načiniti galvanski članak u kojem se izbjegava ili makar usporava polarizacija elektroda uslijed toka električne struje. Tijekom XIX. stoljeća konstruirani su i patentirani brojni galvanski članci, koji su nazivani po njihovim izumiteljima. Bili su vrlo važni izvori električne struje u prvih stotinjak godina praktične uporabe elektriciteta. Većinom su to bile staklene posude s elektrolitom, u koji su bile uronjene elektrode, s raznim dodacima i dosjetkama kojima je sprječavana polarizacija. Današnje električne baterije i akumulatori sljednici su tih prvih galvanskih članaka. Među njima se za praktičnu uporabu isticao jednostavan, a prilično pouzdan članak koji je 1836. godine konstruirao John Frederic Daniell (1790.–1845.), britanski kemičar i meteorolog. U Daniellovu članku bakrena je elektroda bila uronjena u elektrolit od bakrenoga sulfata, cinkova u elektrolit od cinkova sulfata, a elektroliti su bili odijeljeni polupropusnom opnom. Tako je znatno smanjena nepoželjna polarizacija elektroda.

Voltin stup – prva električna baterija

27


Spomenik Alessandru Volti u rodnom gradu Comu u Italiji (djelo Francesca Durellija)

Napon je Daniellova članka oko 1,1 V. Ta je vrijednost povijesno zanimljiva, jer je napon baterije od stotinu članaka, dakle 110 V, postao prvo običajem, a potom normom gradske energetske mreže na počecima elektrifikacije (što je i danas u nekim zemljama, npr. u SAD-u), a dvostruko je 220 V, što je donedavno bila norma u Europi. Danas je fazni napon gradske energetske mreže u Europi normiran na 230 V. Daniellov se članak više od stoljeća rabio za baterije telegrafskih i telefonskih postaja te kućanskih instalacija (zvonca, kućnih telefona, pričuvne rasvjete i sl.). Povijest mjerne jedinice volt Kao pramjera (etalon, normala) napona za praktičnu uporabu služili su u XIX. stoljeću galvanski članci, kojima je elektromotorna sila reda vrijednosti jednoga današnjeg volta. Od 1836. godine ponajviše se za to rabio Daniellov članak s naponom U0 = 1,09 današnjih volta. Elektrotehničari su, sjećajući se kako galvanski članci potječu od Volte, tu “praktičnu jedinicu” napona u prvim desetljećima XIX. stoljeća spontano počeli nazivati voltom. Danas je teško zamisliti kako se oko 1880. godine u svijetu rabilo najmanje 12 različitih

28

jedinica napona! Stoga je ujednačavanje bilo neizbježno! Tu su zadaću obavili međunarodni kongresi elektrotehničara. Prvi međunarodni kongres elektrotehničara (iz kojega se razvila današnja Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC, prema engl. International Electrotechnical Commission)), održan 1881. godine u Parizu, prihvatio je pet “apsolutnih praktičnih jedinica” (apsolutni volt, kulon, amper, om i farad) za koje se nastojalo da budu decimalni višekratnici CGS-jedinica. Među njima je bio apsolutni volt, vrijednosti 108 CGSm jedinice napona. Međunarodni elektrotehnički kongres održan 1893. godine u Chicagu propisao je ostvarenje triju “praktičnih jedinica”: oma, ampera i volta (poslije su im pridruženi znakovi Ω, A i V Te su jedinice u skladnom međusobnom odnosu: V = A · Ω. Jedinica električnog napona volt ostvarena je Clarkovim člankom. Konstruirao ga je 1873. godine Josiah Latimer Clark (1822.–1898.), engleski inženjer, stručnjak za električni telegraf. Pridružena mu je vrijednost U0  =  1,431  V, te je kao pramjera zamijenio dotadašnji Daniellov članak. Međunarodna konferencija o električnim jedinicama i normama, održana 1908. godine u Londonu, unazadila je definiranja elektromag­ netskih jedinica. Uvedene su tzv. praktične elektromagnetske jedinice, osnovane na pramjerama. Smatralo se da takav sustav jedinica predstavlja osnovne jedinice CGS-a, te da je “...dovoljno blizak njemu za potrebe električnih mjerenja i za osnovu zakonodavstva...” Jedinice su nazvane internacionalnima (om, amper, volt i dr.), a valja ih razlikovati od suvremenih internacionalnih ili međunarodnih jedinica SI. Tako je tadašnji internacionalni volt (Vin) povezan s apsolutnim voltom (Vaps) relacijom Vin = 1,000 4 Vaps. Kao nova pramjera napona preporučen je Westonov članak. Konstruirao ga je Edward Weston (1850.–1936.), američki kemičar i izumitelj engleskoga podrijetla, s oko 300 patenata, većinom iz područja elektrokemije, među njima kadmijev galvanski članak vrlo stabilnoga napona. Njemu je pridružen napon U0 = 1,018 65 V, a kao međunarodna pramjera rabio se od 1911. do 1990. godine. Time je nastao samostalan sustav elektromagnetskih jedinica, nažalost udaljen od jedinica mehanike i topline. Posebna je poteš-


koća što je ušao u zakone mnogih zemalja, pa je trebalo vremena i napora mjeritelja da se ponovno vrati na apsolutne jedinice. Na samom kraju XIX. stoljeća među mjeriteljima se sve više širila zamisao o općenitom i suvislom sustavu mjernih jedinica. Na tome su radila brojna međunarodna mjeriteljska tijela, kao što je Međunarodna elektrotehnička komisija (CEI), Međunarodna komisija za čistu i primijenjenu fiziku (IUPAP), Opća konferencija za utege i mjere (CGPM) i njezin Odbor za utege i mjere (CIPM). CGPM je 1933. godine odredio rok prijelaza na apsolutne jedinice do 1. siječnja 1940. Dijelom rat, a dijelom dugotrajnost vrhunskih mjerenja uvjetovali su da je CIPM tek 1946. godine, temeljem tada najboljih mjerenja objavio pretvorbene faktore između internacionalnih jedinica (ampera, oma, volta, vata, henrija, farada, kulona i džula) i apsolutnih jedinica (današnjih jedinica SI). Po njima je apsolutni volt jednak (1/1,000 34) internacionalnih volta. SI jedinica volt Navedene su jedinice, razgovorno nazivane “novima”, međunarodno usvojene temeljem prijed­loga CIPM-a iz 1946. godine, na 9. zasjedanju CGPM-a 1948. godine. Tada je usvojena definicija jedinice volt pomoću jedinica vat i amper, koja vrijedi i danas: Volt (znak V) jedinica je električnog potencijala, napona i elektromotorne sile, izvedena je jedinica SI. Volt je napon između dviju točaka homogenog kovinskog žičanog vodiča kojim prolazi stalna električna struja od jednog ampera, a utrošena je snaga između tih dviju točaka jedan vat, tj. V = W/A.

Stari analogni voltmetar

Suvremeni digitalni voltmetar

Nakon 1948. godine diljem svijeta umjereni su precizni mjerni instrumenti prema “novim jedinicama”, pa se u elektrotehnici, elektronici, fizici, kemiji i drugdje rabi samo SI jedinica volt, bez ikakvih pridjevaka. Zanimljivo je kako je akademik Josip Lončar (1891.–1973.), dugogodišnji profesor na Elektrotehničkom fakultetu u Zagrebu, prvak električnih mjerenja u nas, među prvima u svije­tu već 1930-ih godina na predavanjima i u svojim knjigama rabio elektrotehničke jedinice u današnjem značenju. Na 11. zasjedanju CGPM-a 1960. godine taj je općeniti i suvisli sustav nazvan Međunarodnim sustavom jedinica (SI). U njemu se tada već nalazila većina današnjih jedinica SI, među njima i volt kao izvedena jedinica SI s posebnim nazivom i znakom. CIPM je 1988. godine odredio novu pramjeru volta, oslonjenu na Josephsonov kvantni učinak. Ustanovio ga je Brian David Josephson (r. 1940.), britanski fizičar, za što je Nobelovu nagradu za fiziku 1973. godine podijelio s Leom Esakijem (r. 1925.) i Ivarom Giaeverom (r. 1929.). Normirana Josephsonova stalnica iznosi K{J-90} = 2e/h = = 483 597,9 GHz/V, gdje je e elementarni naboj, a h Planckova stalnica. Ta se pramjera volta primjenjuje od 1. siječnja 1990. Time nije promijenjena definicija mjerne jedinice volt, nego je samo oslanjanjem na najnovije znanstvene spoznaje povećana točnost njegove reprodukcije oslanjanjem na prirodnu stalnicu. Suvremeni precizni voltmetri umjereni su osloncem na Josephsonovu stalnicu u razdoblju 1990.–1997. godine. Dr. sc. Zvonimir Jakobović

29


XtroMan protiv Crne horde Martin spava. I sanja. *** XtroMan je stajao na trgu, lagano raširenih nogu, stisnutih šaka. Crveni plašt padao mu je niz leđa, crni pripijeni kostim ocrtavao mu je snažne mišiće zaštićene fleksioklopom. Samo su mu brada i usta bili nepokriveni, umjesto očiju imao je bijele proreze. Kroz njih je odmjeravao stotinjak pripadnika Crne horde što su ga opkolili na trgu. Sve što se imalo za reći, rečeno je. Poziv na predaju odbijen je prezrivim režanjem kroz stegnute zube. XtroMan mrzi Crnu hordu. Ima za to dobrih razloga. Osjećaj je obostran. I za to ima razloga. Napeto iščekivanje. Tko će prvi? Na satu na zvoniku, duga kazaljka približavala se brojci 12. Čuo se mehanizam kad su kazaljke pale na puni sat. Zvono. Pet udaraca. Muk kad je zvono odzvonilo pet popodne. Jedan iz Horde zaurla i stisnutih šaka pojuri na XtroMana. On strgne svoj plašt, zavitla ga trzajem šake i baci na napadača. Crvena tkanina omota se napadaču oko glave, zastrijevši mu vid, i XtroMan ga obori silovitim udarcem. Sad su i ostali navalili na XtroMana. Njihovi udarci htjeli su ga samljeti: štitio ga je fleksioklop. Njegovi udarci bili su, pak, nezaustavljivi. Obarali su vojnike Crne horde, udari munje, brzi i ubojiti. Vrtlog oko XtroMana nije popuštao, ali ni on nije posustajao: činilo se kako mu je snaga neiscrpna. Povici, krici, prigušeno stenjanje kako se tijela ruše oborena njegovim šakama ili udarcima nogom. XtroMan nije znao koliko već traje borba. Nije imao vremena podići pogled do sata na zvoniku. Od stotinjak ljudi na početku, već ih je više od pola ležalo na trgu. Ostali nisu odustajali. Njihovi časnici iznova bi ih poredali u novi val napada, što bi se lomio pod bujicom XtroManovih pogodaka. A onda se iz daljine začuju sirene. Zvuk se brzo približavao. Nad trgom preleti sjena. XtroMan pogleda uvis.

30

SF PRIČA

Xtromobil se zaustavi nad trgom i hitro se sjuri prema tlu. Podigla su se desna vrata i Leandra, zavaljena u vozačko sjedalo u svojoj ružičastoj haljini, poviče: “Dolazi im pojačanje!” XtroManu nije trebalo ponavljati. Sirene su sad bile sasvim blizu. Iako se vjerojatno mogao obračunati barem s pukovnijom Crne horde, nije bilo pametno izazivati vraga. XtroMan pograbi izgaženi plašt s tla, i stade si krčiti put prema xtromobilu što je lebdio na sigurnoj visini. Skoči, snažni ga mišići poput opruga odbace s tla, i on se popne u kabinu, sjedne i zakopča se. Leandra spusti vrata i pohita uvis i na sjever, praćena rafalom iz teške strojnice. XtroMan poljubi Leandru u obraz i zavali se u sjedalo, smiješeći se. I ovu je borbu dobio. Crna horda ostala je praznih šaka. Najtraženiji čovjek u Reichu i svim protektoratima opet im je izmakao. *** Martin se budi. Istjerava san iz očiju. Baca pogled na pokazivače. Sanjao je. Dobro je. Oko pola sata materijala. Ne zna još kakvog, ni što će ostati nakon montaže. Martin skida kacigu. MR-sustav bilježi njegove moždane valove, pretvara snove u slike, pohranjuje ih u memoriju. Kasnije će ih Martin montirati u smislenu cjelinu, ili pak pustiti neka se redaju u nadrealnoj orgiji prizora. Najkasnije do sljedeće večeri, nova će epizoda XtroMana završiti na Tubeu. Martin se smiješi. Broj njegovih pokrovitelja na Tubeu raste. Posljedično, i račun mu se puni. Nitko ne daje puno, netko euro, netko dva, netko ni toliko: gadna su vremena. Martin se ne sjeća kad nisu bila gadna. Pa ipak, puno puta malo jednako puno. Jednostavna matematika. *** Prvi se put Martin našao u vlastitom snu. Hodao je ulicom, ljudi oko njega stisnuti, kao kakvi puževi, što su se umjesto u kućice uvlačili sami u sebe. Gledali su u tlo, da ih ophodnje Crne horde što su patrolirale ulicama ne zapaze. Martin gotovo nagonski uvuče glavu


među ramena. Odjeća mu se nije razlikovala od one ostalih ljudi oko njega i on je prošao pored ophodnje, stegnutoga grla, ali prošao je bez da ga je itko išta pitao. Nisu znali da je stranac u ovom gradu. Bez obzira što je to bio grad iz njegovih snova, bio je stranac. Odjednom, Martin postane svjestan ženskih koraka iza sebe. Nije se osvrtao. Žena je ubrzala, prošla pored njega i dobacila mu tiho, da je samo on čuje: “Prati me, ali održavaj razmak!” Martin joj prepozna glas. Leandra. U dugom sivom kaputu i s crnom beretkom na zlatnoj kosi. Slijedio ju je možda pola sata. Odvela ga je u usku, mračnu uličicu. Stala je, pogledala ga i rekla: “Pričekajmo!” Nakon pet minuta iz tame jedne veže izronio je XtroMan. Leandra je pazila da ih netko ne zatekne, ali uličica je izgledala zaboravljena, stisnuta između dva zida starih kuća, sivih od čađe. Martinu su se činile napuštenima. Ali, znao je, izgled može varati. Nije znao što bi rekao svojoj kreaciji. XtroMan je bio superjunak iz njegovih snova. Svakako da je podsjećao malo na ovoga, malo na onoga: crni kostim, crveni plašt, oči skrivene iza bijelih proreza. “Znaš li zašto sam te pozvao, Martine?”, upita XtroMan. “Da me bolje upoznaš?” XtroMan se nije nasmiješio. “Stvorio si prokleti svijet. Svijet zla.” “Stvorio sam ono što sam vidio u svome svijetu”, odvrati Martin, kao da se opravdavao. XtroMan samo kimne. “Da ti pokažem što si stvorio.” I slike preplave Martina. Osjećao se kao u noćnoj mori, stegnutoga grla pred užasima koje je gledao. Spaljeno selo, plamen je proždirao kuće i štale. Pobijeni ljudi, postrijeljani, gdje se tko zatekao. Muškarci, žene, djeca. Mučan zadah smrti i paljevine, pucketanje proždrljive vatre, prasak drvenih greda dok se negdje iza njega urušava krov. I muhe, zuje nad tijelima, roje se, vrte. Niz cestu, laje pseto. “Crna horda”, promrsi Leandra. “Nismo stigli na vrijeme. Ali sad vidiš.”

“Zato Crna horda mora biti uništena. Ne da bih se ja imao s kime tući. Već da ovo prestane.” “Ali to je samo san”, pobuni se Martin. “Moj san! To nije stvaran svijet! To nije – ili jest?” XtroMan je kimao glavom. “Nama jest. Baš kao što je tebi tvoj.” Martin pogleda u tlo. Nije razmišljao da će njegovi snovi nekome, nekom isanjanom, ne stvarnom, ne u njegovu svijetu, donijeti patnju, smrt. Nije razmišljao da je stvorio hordu čudovišta što su se skrivala iza crnih zastava i drevnih križeva i ispruženih desnica. “Što želite od mene?”, pogleda on konačno XtroMana u oči. “Da nastaviš sanjati”, odgovori superjunak. “Bez tebe, nema tko zaustaviti Crnu hordu. Ako ti prestaneš sanjati, zlo će se preliti i u tvoj svijet.” “Već jest”, procijedi Martin. “Točno. Ali bilo je poraženo. Kao što ćemo ja i meni slični poraziti zlo u našem svijetu. A gledajući nas u tvojim snovima, i tvoj će svijet znati kako.”

31


“Razumiješ li zašto moraš nastaviti sanjati?”, nagne se Leandra prema njemu, vjerna XtroManova pratilja i suborac. “Razumiješ li?” “Nisam ni mislio prestati sanjati”, odvrati Martin. “Zašto mi to govorite?” “Saznat ćeš. Uskoro.” I XtroMan i Leandra se rasplinu, kao u magli, a Martin se probudi, znojan. *** Dva tjedna poslije, Martin je dobio ponudu. Poziv. Na sastanak s odvjetnicima što zastupaju Legend Comics, najvećeg svjetskog nakladnika stripova i producenta filmova o superjunacima. Tek nakon što je potpisao sporazum o tajnosti, Martin je saznao kako Legend želi otkupiti sva prava na XtroMana. Na cijeli njegov svijet. Bila je to ponuda iz snova. Da te otkupi najveći! Naknada je bila izdašna. Šestcifrena svota. I postotak od bilo kakve buduće zarade. Predloženi ugovor bio je opširan, s puno sitnog teksta. Martin ga je preletio očima, dok mu je srce tuklo kao ludo. Pero je bilo postavljeno na stol, strateški, njemu na dohvat ruke. Trebalo je samo posegnuti za njime i potpisati. Ali, Martina je nešto smetalo. Nije znao točno što. Tek, suzdržao se da potpiše ugovor. Rekao je kako želi nekoliko dana za razmišljanje. Ne baš sasvim sretni, odvjetnici su se složili, podsjetivši ga na potpisani sporazum o tajnosti. I tako je Martin dobio tjedan dana za razmisliti. *** Martin hoda ulicom, večer je. Padala je kiša i svjetla grada odražavaju se u lokvama na starom, razrovanom asfaltu. Malo je ljudi na ulici, tmurnih, što kao da su se zaboravili radovati, u potjeri za nekim svojim tmurnim poslovima u tmurnome gradu. Martin je proveo dane istražujući na mreži. Nije XtroMan bio prvi superjunački serijal koji je otkupio Legend Comics. Volcano Girl, Mr. Tomcat, Octobriana, Capitan Mexico, Amazonka... i još barem tucet drugih naslova. Svi redom s popularnošću što im je prije prodaje rasla iz mjeseca u mjesec sa svakom novom epizodom stavljenom na Tube. Imalo je to smisla, shvatio je Martin. Legend je na taj način kupovao popularne naslove, istovremeno si smanjujući konkurenciju. Ali, uvidio je Martin nakon nešto istraživanja, svi su ti naslovi umrli nakon što bi ih Legend

32

kupio. Ono što je već bilo na Tubeu, tiho je skinuto. I niti jedan od tih naslova nije više dobio niti jednu epizodu, niti stranicu stripa, a kamoli neki film ili TV-seriju. Prodaja Legendu bila je smrt. Bogata korporacija jednostavno ih je gutala. A to u slučaju XtroMana znači samo jedno: neće više biti nikoga da se suprotstavi Crnoj hordi. Svijet koji Martin sanja ostat će prepušten na milost i nemilost zlu. Kao što se Martinu čini da je tako i u svijetu oko njega. Je li to važilo i za druge svjetove koje je otkupio Legend? Martin ne zna, ali naslućuje. Nema više Volcano Girl da brani Arhipelag od Doktora Zlog i Zlih kohorti zla. Nema Capitana Mexica da u zatvor trpa narkotrafikante i trgovce ljudima. Ni Octobriane da se bori protiv divovskih radioaktivnih morževa. Je li Legend Comics znao što radi? Jesu li kupovanjem gušili superjunake iz nečijih snova samo iz pohlepe i da pokupe ideje koje sami više nisu imali? Ili je iza svega stajalo nešto zlokobnije, plan da se bezbrojnim stvorenim svjetovima malo-pomalo raširi zlo? Martinu se vraćaju slike iz spaljenog, pobijenog sela. Netko si je dao za pravo odrediti kako neki ljudi više nisu vrijedni življenja, kako ih treba istrijebiti. XtroMan je zakasnio, nije ih uspio spasiti. A što ako XtroMana i Leandre više ne bude bilo? Ako budu prodani nekome tko će ih zauvijek izbrisati u bezdanu zaborava? Tko će zaustaviti zlodjela Crne horde? Kvragu, vrti se Martinu u glavi, ali to su ionako snovi! Kad su to snovi postali stvarnost? A novac koji nude... Ta svota nešto je o čemu Martin može samo sanjati. Samo razvlači, umjesto da potpiše, pokupi pare i uživa život. A onda mu se pred oči vraćaju pobijeni ljudi, žene i djeca. I oni su htjeli uživati život, na svoj način. Sad Martin shvaća zašto ga je XtroMan bio pozvao u mračnu uličicu. Sad shvaća što je to protiv čega se XtroMan, pa i Martin, zapravo bore. I shvaća da bi prodaja bila ravna izdaji, porazu, kapitulaciji. Nepobjedivi XtroMan i prelijepa Leandra ga trebaju. Njihov svijet ga treba. A tko zna, tako možda brani i svoj svijet! Sutra istječe rok da odluči. Martin vadi iz džepa mobitel, tipka poruku glavnom odvjetniku Legenda. Nema više potrebe da čeka do sutra. Aleksandar Žiljak


Robotsko serijsko bojanje unikata Automobilska industrija već je desetljećima daleko ispred drugih područja industrije po broju primijenjenih robota. Bojanje složenih automobilskih karoserija jedna je od najstarijih primjena industrijskih robotskih ruku. No “autolakiranje” je i jedan od najskupljih postupaka u automobilskoj proizvodnji zbog visokih cijena boje i otapala, velike potrošnje energije i potrebe zadovoljavanja ekoloških propisa. Teži se čistoj i kvalitetnoj personaliziranoj proizvodnji s minimalnim udjelom ručnog rada. Bojanje automobila u serijskoj proizvodnji povezano je s estetikom pa se već danas zahtije­ vana kvaliteta ne može postići ručnim radom. Isplative su i proizvodnje s malom količinom i visokom cijenom kod kojih su kvaliteta i ujednačenost bojanja najvažniji dio tržišnog uspjeha. Po učinkovitosti i kvaliteti robotizirano bojanje karoserija u visokoserijskim proizvodnjama doseglo je razinu na kojoj je ljudski rad prisutan još u vrlo ograničenim, gotovo manufakturnim bojanjima s više boja po posebnim narudžbama. Primjena robota u serijskom bojanju karoserija automobila danas je proizvodni standard. Iako se činilo da je dosegnut vrh u toj najstarijoj primjeni robota nagrada Robotics 2021 za inovativnost i poduzetništvo u robotici i automatizaciji (IERA) pokazuje da su još moguća

SVIJET ROBOTIKE

Prostori za bojanje u tvornicama automobila strogo su kontrolirani. To je jedino mjesto koje se ne smije razgledati za obilaska. Komore za bojanje su ventilirane i temperaturno kondicionirane. Nalik su salama u bolničkoj kirurgiji kako bi se spriječilo taloženje prašine i drugih vanjskih nečistoća na svježe obojenim automobilima. prevratnička unapređenja. Robotizirani postupak tvrtke ABB “PixelPaint” dvobojnog “printanja” boje u jednom prolazu na karoseriju automobila osvojio je ovogodišnju sedamnaestu po redu svjetsku nagradu. Karoserije se standardno boje u jednoj nijansi, ali se na tržištu pojedini model nudi u stotinjak nijansi. Štoviše, s gledišta mogućnosti suvremene tehnike površinske zaštite i strojeva moguć je gotovo beskonačan izbor nijansi. Upravo kroz izbor boje vidljiv je trend prilagodbe proizvođača pojedinačnim zahtjevima korisnika. No iako se kvaliteta bojanja čini gotovo presudnim čimbenikom tržišne konkurentnosti pri izboru modela, svrha bojanja ipak nije samo estetska. Boje za automobile mijenjale su se kroz povijest. Postajale su manje nezdrave, a više ekološke. Od visoko hlapivih otapala koja su

RUČNO BOJANJE KAROSERIJA. Bojanje je vrlo složen, težak i za zdravlje opasan posao (slika lijevo). Danas su ljudi zadržani za posebne višebojne narudžbe i maskiranja. Roboti su potpuno istisnuli ljude iz procesa serijskog jednobojnog bojanja jer je lakše naučiti nekoga programirati robota nego kvalitetno bojati. Prvi hidraulički roboti za bojanje s početka 80-ih godina nisu mogli obojati cijelu školjku vozila već su se uključivali i ljudi. Primjenom robota u bojanju automobila započela je 1969. mala norveška tvrtka “Trallfa” (slika desno). Roboti nude brzu i jeftiniju prilagodbu kod promjene modela vozila i opsega poslova, no najvažnija je ujednačenost kvalitete postupka.

33


POSEBNA KONSTRUKCIJA ROBOTA ZA BOJANJE. Svi veliki proizvođači nude danas posebno razvijene robote za bojanje automobila. Njihova konstrukcijska posebnost su šuplji ručni zglobovi (slika u sredini) koji omogućuju da se zračna crijeva i kabeli smjeste u šupljinu ruke robota. To povećava doseg robota i pristup izratku, smanjuje trošenje spojeva i vodova te mogućnost onečišćenja okoline. Da bi se doseglo i periferne prostore karoserije ovi roboti imaju sedam zglobova (slika lijevo). Dvostruki zglob baze ili struka omogućava postavljanje robota na zidove i stropove (slika desno) čime se smanjuje volumen komora za bojanje i potrošnja energije za grijanje zraka.

omogućavala brzo sušenje prešlo se na vodom razrjeđivane boje. Bojanje se i danas smatra vrlo složenim, teškim i za ljudsko zdravlje opasnim poslom. Unatoč prelasku na vodene alkalijske boje, industrijsko bojanje prskanjem još se smatra neekološkim. Na jedan automobil nanosi se dva i pol kilograma boje u obliku raspršene elektrostatičke maglice na temperaturi između 21 i 25 stupnjeva. Nanosi se sedam zaštitnih slojeva. Svaki je mikronske debljine i velike izdržljivosti koja se postiže pečenjem na 140 stupnjeva. Temeljna antikorozivna zaštita lima obavlja se u dubokim kadama potpunim uranjanjem cijele karoserije. Srednji sloj boje štiti metal od udaraca i ogrebotina, a višeslojni površinski nanosi boje i završno lakiranje povećavaju izdržljivost na kišu ili UV-zračenje. Bojanje je, s obzirom na tehničke zahtjeve za kvalitetu, vrlo osjetljiv postupak u kojem samo zrno prašine može pokvariti konačan rezultat. U komorama za bojanje radi istovremeno i usklađeno različit broj robota. Prije ih je bilo i do deset po karoseriji dok su danas dovoljna i dva. Njihov rad je visoko integriran u smislu da prate pokretnu traku s vozilom, ali i pokrete susjednih robota. Cijeli postupak bojanja sa sušenjem trajao je i do šest sati po vozilu. Nakon bojanja vozila prolaze kroz skener gdje se u postupku od četrdesetak sekundi provjerava kvaliteta nanosa boje i glatkoća površine. Komora za bojanje sa cirkulacijom toplog zraka je “gutač energije” pa joj se stalno smanjuje volumen, a roboti se postavljaju stropno ili bočno po zidovima komore. Radi zaštite od boje

34

roboti imaju cerade ili su obloženi epoksidnim premazom otpornim na kemikalije. Razvoj postupaka bojanja teži stalnom smanjenju otpada (boje i cijelih proizvoda), potrošnje energije, vremenskog ciklusa, ekološkog otiska i kapitalne opreme. Roboti za bojanje sve su lakši i učinkovitiji, s većim dosegom i sposobnošću obrade i zamršenijih dijelova. Pojednostavljena konstrukcija robota i glava za bojanje te sposobnost obavljanja više poslova na manjem prostoru vrlo su važni čimbenici koji utječu na krajnju cijenu proizvoda. Suvremeni raspršivači boja imaju više senzora koji daju povratnu informaciju o stanju raspršivača i trenutnim uvjetima u procesu bojanja. Npr. žiroskopski se mjeri kretanje i kutno ubrzanje raspršivača na ruci robota. Tako se ograničava ubrzanje i izbjegavanje oštećenja zračnog motora zbog naglog preusmjeravanja. Senzor vibracija upozorava ako zvonasta čaša postane neuravnotežena, što dovodi do nepravilnog nanošenja boje. Taj senzor bilježi i oštećenja zračnog motora. Senzor temperature prati temperaturu komprimiranog zraka i optimizira potrošnju ispušnog zraka sprečavajući kondenzaciju vode. Nagrađeni postupak automobilskog PixelPainta je svojevrsno digitalno bojanje mikronskim mlaznicama. Radnu stanicu za bojanje čine 2 robota. Postupak je poseban po tome što se umjesto prskanja standardnim rotacijskim raspršivačem boje nanose inkjet glavom s visokom rezolucijom. Boja se ispisuje na površinu pomoću glave s tisuću mikromlaznica. PixelPaint je sustav inkjet glave visoke razlučivosti za izravno bojanje karoserije automobila u dvije


RASPRŠIVAČI BOJE. Na vrhu robotske ruke za bojanje je složena glava za rasprskavanje boje teška od pet do deset kilograma. Na slici desno je klasični rotacijski zračni elektrostatski raspršivač. Zračni motor rotira se velikom brzinom. Rotacijski sustav raspršivanja mehanizam je koji širi uzorak premaza pretvaranjem boje u finu maglu. No osim raspršivanja, sustav omogućuje elektrostatičko lijepljenje čestica boje. Elektrostatička sila koristi se za usmjeravanje fine magle. Uzemljena karoserija ima pozitivan polaritet, a raspršivač boje negativan. Pri visokom istosmjernom naponu od 70 do 100 KV čestice boje negativno se nabijaju pa prianjaju uz pozitivno nabijenu karoseriju. Tako se smanjuje gubitak boje, vrijeme bojanja, onečišćenje, a poboljšava radno okruženje. Standardni mjenjači boja omogućavaju promjenu do 16 boja. Kod promjene boje vrši se ispiranje mlaznica. Na slici desno je “inkjet” glava s visokim DPI (engl. dot per inch) koja boju “ispisuje” na karoseriju. Glava za ispis sadrži više od 1 000 mlaznica, a veličina kapljica na svakoj glavi za ispis može se kontrolirati u rasponu veličina od 20 do 50 µm.

boje. Obje boje nanose se u istom (jednom) prolazu. Time je povećana personalizacija vanjskog izgleda u serijskoj proizvodnji i znatno se smanjilo vrijeme bojanja. U stanici PixelPainta samo su dva robota za bojenje IRB 5500, a upravlja se korisničkim softverom RobotStudio. Boja se nanosi bez gubitaka i dvostruko brže od postojeće metode s mnogo boljom kvalitetom završne obrade. Uštede su milijunske. Standardni postupci imaju učinkovitost lijepljenja boje na površinu od 7 do 80%. Dio boje gubio se u postupku raspršivanja zbog nejednolikosti nanosa, lijepljenja boje na površinama alata itd. Postupak točkastog raspršivanja ima učinkovitost od 100% što znači da nema gubitaka ni zbog prevelikog ni nejednolikog nanošenja boje.

Jedna od najvećih promjena u odnosu na dosadašnju ustaljenu praksu je u mogućnosti izvedbe dvobojne karoserije bez uobičajenog dvostrukog prolaska automobila kroz liniju bojanja. Dvobojni dizajn karoserije zahtijevao je da vozilo dva puta prolazi kroz liniju za bojanje: jednom za prvi sloj, a zatim, nakon sušenja i postupka maskiranja, ponovno za drugu boju. Uklonjeno je skupo maskiranje karoserije prije nanošenja druge nijanse boje. Na “maskiranju” karoserije prije nanošenja druge nijanse boje radilo je i do 20 radnika po smjeni, a dva radnika su trebala za uklanjanje maske nakon nanošenja boje. Igor Ratković

ROBOTIZIRANI POSTUPCI BOJANJA. Integrirana proizvodnja u proizvodnoj stanici postupka automobilskog bojanja nazvanog PixelPaint (slika lijevo) sastoji se od inkjet glave s mnoštvom točkastih mlaznica, svega dva robota za bojenje, paketa za kontrolu dotoka i kvalitetu bojanja te softvera RobotStudio za programiranje postupka bojanja dvobojnih dekorativnih automobilskih površina. Na desnoj slici je “klasično”, a zapravo standardno nanošenje prvog sloja pigmenta na tzv. “bijelu školjku” koja je prošla antikorozivnu zaštitu. Uočljiva je razlika u čistoći komora za bojanje u dva različita postupka.

35


NOVE TEHNOLOGIJE

Nova tehnologija “sluša” sjevernoatlantske prave kitove jednu od najugroženijih vrsta kitova na svijetu

Jedna od najugroženijih vrsta kitova na svijetu mogla bi dobiti zaštitu od prijetnji koje predstavljaju ljudske aktivnosti na morima, putem tehnologije koju je razvilo Sveučilište Istočna Anglija (UEA). U suradnji sa Škotskim udruženjem za znanost o moru (SAMS) i tvrtkom za istraživanje mora Gardline Geosurvey Limited, istraživači iz UEA-e razvili su tehnike strojnog učenja koje se mogu koristiti za otkrivanje prisutnosti sjevernoatlantskih pravih kitova osluškujući zvukove koje oni proizvode pod vodom. Otkrivanje prisutnosti životinja prije nego što dođu u neposrednu blizinu velikih plovila može zaštititi životinje i izbjeći skupa zaustavljanja morskih operacija. Otkrića “Robusno otkrivanje pravog kita sjevernog Atlantika korištenjem modela dubokog učenja za uklanjanje buke” objavljena su u posebnom izdanju o strojnom učenju u akustici, u časopisu The Journal of Acoustical Society of America. Sjevernoatlantski pravi kitovi jedna su od najugroženijih morskih vrsta na svijetu sa samo oko 350 preostalih jedinki, a od njih samo oko 100 ženki je u dobi za parenje. Ljudske aktivnosti velika su prijetnja populacijama pravih kitova, dijelom zbog njihovog zaplitanja u ribarske mreže, a dijelom zbog udaraca brodova. Glasanje pravih kitova često se brka s bukom koja dolazi od plovidbe ili drugih podvodnih aktivnosti, poput ribolova i bušenja. Nove tehnike koje su razvili UEA i njeni partneri mogu ukloniti ove neželjene zvukove sa snimaka, povećavajući tako pouzdanost otkrivanja pravih kitova u nepovoljnim uvjetima. Uobičajeni način lociranja pravih kitova oslanja se na promatrače na brodovima, ali to je skupo i nije moguće

izvoditi noću ili u uvjetima slabe vidljivosti. Automatizirana metoda za otkrivanje prisutnosti pravih kitova ulijeva puno više nade da bi vrsta mogla preživjeti i povećati svoju populaciju. Cilj ovog rada je razviti robusne metode otkrivanja morski sisavaca uz pomoć uređaja za pasivno akustičko praćenje u izazovnom okolišu, kaže vodeći istraživač dr. Ben Milner s UEA-ine škole računskih znanosti. Mogućnost primjene automatiziranog sustava - bilo na plutačama, autonomnim površinskim vozilima ili jedrilicama - koji može postići visoku razinu otkrivanja u stvarnom vremenu, presudno je za dugoročnu budućnost pravih kitova. Sposobnost pouzdanog otkrivanja mors­ kih sisavaca važna je za praćenje populacije, jer su mnoge vrste ugrožene i zaštićene zakonima o okolišu. Cilj tehnologije je pronaći prave kitove u situacijama u kojima bi se mogli približiti potencijalno štetnim i bučnim aktivnostima u moru. U takvim se situacijama od pomorskog prometa može zatražiti da promijeni smjer, a u ekstrem­ nim situacijama priobalne aktivnosti se moraju zaustaviti, što može predstavljati veliki financijski trošak. Obje vrste uobičajenog glasanja pravih kitova teško je čuti u bučnim uvjetima i vizualizirati ih na spektrogramima, jer su područja s niskom frekvencijom često prikrivena bukom prolaska brodova, bušenjem, seizmičkim istraživanjima ili zvukovima drugih morskih sisavaca, poput pjesme grbavog kita. U mnogim se slučajevima antropogeni i šumovi iz okoline preklapaju s glasanjem pravih kitova, što otežava njihovo otkrivanje. Izvor: www.scitechdaily.com Snježana Krčmar

Profile for Zoran Kušan

Časopis ABC tehnike broj 647 za rujan 2021. godine  

Advertisement
Advertisement
Advertisement

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded