Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2011 № 01

Теоретические исследования имеет вполне реальное применение. Многие научные группы создают роботов-змей.

Так, например, доктор Гэвин Миллер начал свои разработки еще в 1987 году. Он изучал живых змей и создавал их компьютерные модели. В период с 1992 по 1999 год он разработал четыре варианта конструкций змееподобных роботов, на которых обратило внимание NASA, намереваясь использовать роботов-змей в инопланетных исследованиях.

При изучении движения змей исследователи использовали зеркальную поверхность. С помощью поляризованного света, просвечивающего сквозь желатин, ученые выяснили, где змея прикладывает наибольшие силы.

А недавно коллеги Миллера создали робота, который способен даже карабкаться на деревья, обвиваясь вокруг ствола.

Еще один робот-змея, который может двигаться практически по любой горизонтальной поверхности, был создан аспирантами Национального университета науки и оборонных технологий Китая. Длина робота-змеи 1,2 м, диаметр — 6 см, а вес — около 2 кг. Разработчики утверждают, что их механическая змея может ползать по земле или траве точно так же, как живая, развивая скорость до 20 метров в минуту.

Робот также умеет плавать. «Глазами» роботу служат видеокамеры, которые передают информацию об увиденном в кибернетический «мозг», который, как у настоящей змеи, расположен в голове.

Робот может быть использован как в мирных, так и в военных целях. Среди возможных применений специалисты называют разведку зон радиоактивного заражения местности, ее запыления, задымления и заражения ядовитыми веществами. Кроме того, роботу можно доверить поиск раненых после землетрясения, оползня и пожара, исследования узких и опасных участков (например, труб и других подземных коммуникаций)…

По материалам иностранной печати

ТЕПЕРЬ ЕЩЕ И АМЕБА…

Похожее по форме на колбасу устройство, которое передвигается подобно амебе, построили специалисты политехнического института Виргинии во главе с Деннисом Хонгом.

Принцип, используемый роботом, ученые назвали «цельнокожим передвижением» (Whole Skin Locomotion — WSL); робот-амеба, чтобы переместиться, фактически выворачивает себя наизнанку. «Тело» устройства покрыто гибкой мембраной. Эта «кожа» сзади устройства постепенно стягивается к центру, «втекает» в полую сердцевину, двигается там в обратном направлении и «вытекает» спереди, чтобы вновь стать внешней поверхностью робота.

Любопытно, что, помимо движения по поверхности, упругий робот может «пролезть» в дырку вдвое меньшего размера, чем диаметр его тела. Однако у гибкой поверхности есть свои недостатки: пока она не слишком износоустойчива, не защищена от проколов и порезов.

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ

Острова в океане

Не так уж велика наша планета. В этом воочию убедились американские астронавты, наблюдая за Землей с Луны. А если еще учесть, что две трети поверхности занимает Мировой океан, становится ясно: человечеству численность которого превысила 6 миллиардов, на суше скоро станет тесно.

Что же делать? «Строить искусственные острова», — считают инженеры, архитекторы и строители. И они уже начали действовать…

Пионерами в этом многотрудном деле стали жители Нидерландов и Японии. Голландцы уже не первое столетие отгораживают моря от побережья дамбами, осушая все новые участки суши и расширяя таким образом территорию своей маленькой страны.

Японцы всерьез подобным строительством занялись лишь в XX веке, когда выяснилось, что в стране, где около 90 процентов суши занимают гористые территории, непригодные для строительства, негде разместить новый аэропорт. Тогда и был насыпан остров-аэропорт Кобе, причем в основу его был положен… мусор, который во многих других странах не знают куда девать. Вслед за тем был построен и островной спортивный комплекс Маисима в Осаке.

Однако мало кто знает, что первый искусственный островок Дедзима был сооружен еще в 1636 году неподалеку от порта Нагасаки. Дело в том, что долгое время японцы не разрешали иностранцам даже ступить на территорию своей страны. И вплоть до 1858 года единственным местом для общения с «нечестивыми» голландскими и прочими иноземными торговцами оставался искусственный остров. Именно здесь представители японских властей общались с голландскими купцами, узнавая через них о новых технологиях Запада. Таким образом, Дедзима окупил себя с лихвой.

Архипелаг у побережья Арабских Эмиратов напоминает по форме экзотическую пальму.

Архипелаг «Федерация» строится у побережья г. Сочи.

Ныне искусственные острова возводят по другой причине. Удобных мест на побережье, где выгодно строить отели и прочие сооружения для туристов, не так уж много. А там уж и так строение лепится к строению. Новые комплексы теперь возводят прямо в море.

В Арабских Эмиратах, например, неподалеку от города Дубай, местные власти строят два самых больших искусственных острова в мире. По форме они будут напоминать пальмы, упирающиеся стволами в берег. Строительство первого из островов в ОАЭ началось в декабре 2001 года, а сейчас уже отсыпано около 200 млн. куб. м камня, песка и земли. Остров поднялся над уровнем моря, на нем ведется строительство многочисленных зданий.

Мода на подобные сооружения захватила и Россию. Несколько лет тому назад было принято решение о создании близ Сочи искусственного архипелага «Федерация». Он должен быть готов к Олимпиаде 2014 года. Предполагается, что архипелаг из 6 островов станет гигантской курортной зоной. Он будет находиться в Хостинском районе, напротив горы Малый Ахун, в 13 км от аэропорта Адлер и в 14 км от Центрального сочинского вокзала.

С материком он будет связан мостами с четырехполосной автотрассой и двумя тоннелями. Планируемая длина центрального острова — 2,5 км, а ширина — 1,5 км. Общая площадь комплекса должна составить 330 гектаров.

Своим названием проект обязан задумке архитекторов, согласно которой архипелаг будет своими очертаниями напоминать гигантскую карту Российской Федерации. Даже искусственно воссозданные рельефы территории нашей страны, по задумке, должны совпадать с реально существующими на карте лесами, холмами и даже реками-каналами, разделяющими острова.

По предварительным оценкам, в общей сложности на островах будет проживать около 20 тыс. обслуживающего персонала и 70 тыс. туристов. Ориентировочная стоимость строительства насыпных островов — 285 млн. евро, а итоговая стоимость проекта, по мнению экспертов, будет не менее 9 млрд. евро.

Кроме приема отдыхающих, на искусственных островах могут также разместиться казино, залы игровых автоматов и компьютерных игр, существование которых на территории большинства стран запрещено.

Впрочем, искусственным островам может найтись и более важное применение. Так, например, датчане из корпорации Gottlieb Paludan проектируют острова-электростанции. Основная идея — оставить в центре такого острова резервуар-лагуну, которая бы служила водохранилищем для работы гидроэлектростанции. Энергии с одного острова, по расчетам, хватит, чтобы обеспечить светом и теплом такой крупный город, как Копенгаген.

Также предлагается оснащать подобные острова ветряками и солнечными электростанциями. Интересный проект по этой части есть у инженеров Швейцарии.

Представьте круглый плоский остров диаметром 5 км, который плавает на поверхности моря. Вместо солнечных батарей на нем расположены солнечные концентраторы. Вода в трубопроводах-теплообменниках нагревается до состояния пара. Пар вращает турбину, та — электрогенератор. КПД такой схемы не самый высокий (порядка 15 %), зато зеркала-концентраторы заметно дешевле, чем фотоэлектрические преобразователи.

Плавучий же остров, по мнению создателей Solar Islands, хорош тем, что для лучшей работы такой системы ее прежде всего надо размещать на экваторе, а там мало суши. Во-вторых, сами концентраторы представляют собой цилиндрические зеркала огромной длины, вдоль которых идут трубы с водой, превращаемой в пар.

А чтобы зеркала всегда были направлены на солнце, медленно поворачивается весь круглый остров. Для этого по его окружности под водой через каждые 10 м размещены электромоторы с винтами. Так проще, чем поворачивать тысячи зеркал по отдельности.

Кроме того, наличие плавающей платформы упрощает строительство: под тяжелые зеркала не нужно возводить фундамент. Их поместят на поверхности огромного пустотелого тора-бублика, плавающего на воде, словно автомобильная камера.