Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2003 № 09
Первыми такие аппараты начали конструировать ихтиологи, им давно уже необходимы точные кибернетические копии, например, морского окуня, чтобы запустить такого робота в стаю настоящих рыб. Мигрируя вместе с ними, рыба-робот даст возможность проследить маршруты движения косяков, раскроет исследователям многие тайны жизни обитателей морских глубин.
И вот японская компания Micubisi Havy Indastris занялась исследовательскими работами по созданию новой двигательной установки для подводных аппаратов, работающей подобно рыбьим плавникам. Профессор Тэрада Юдзи, руководящий этим проектом, говорит, что рыба-робот движется благодаря вибрирующему плавнику, который представляет собой стальную пластинку толщиной менее 1 мм. Пластинка встроена в хвостовую секцию и управляется дистанционно. Тело рыбы сделано из силикона, так что чешуя выглядит почти как настоящая.
Эта работа не единственная в своем роде. В Техасском университете (США) недавно была испытана модель метровой длины, которая тоже умеет вилять хвостом. Ее изготовили из сплавов с памятью формы, которые изгибают корпус, имитируя взмахи рыбьего хвоста…
Техасцы, правда, конечной целью своего проекта видят создание настоящей субмарины, которая сможет совершать дальние путешествия в глубинах океана. И эта идея родилась потому, что подлодки все еще сильно шумят и требуют для перемещения колоссальных затрат. Они не скользят в воде, а как бы проламываются сквозь водную толщу, и субмарину легко обнаружить по кильватерному вихревому следу. Однако, чтобы заменить на подлодке привычный винт хвостовым плавником, нужно в принципе изменить привод и вместо привычных электромоторов использовать искусственные мышцы.
Рыба-робот в руках профессора Тэрада Юдзи похож на настоящую латимерию.
Военно-морская «русалка»: хвост оснащен металлическими мышцами.
Испробовав множество вариантов, исследователи решили в основу искусственных мускулов положить, как сказано, свойство некоторых сплавов сжиматься при нагревании и расширяться при охлаждении, причем коэффициент полезного действия такого движителя может быть очень высок.
Корпус экспериментального аппарата разделен на шесть жестких отсеков. Они соединены друг с другом тросами из сплава никеля и титана под названием нитинол и уравновешены при помощи пружин (см. рис.).
Когда электрический ток нагревает тросы, они сокращаются, заставляя изгибаться всю конструкцию. Но стоит отключить напряжение, как тросы возвращаются к своим первоначальным размерам. Причем, как полагают специалисты, такой привод потребует в 2–3 раза меньше энергии, чем традиционный, винтовой.
Импульсное регулирование подачи электротока позволяет лодке извиваться, как рыбе. Исследователям удалось уже добиться, чтобы хвост производил до пяти колебательных движений в секунду. Но какая достигается при этом скорость движения, они умалчивают, ссылаясь на военную тайну.
Главная проблема — подобрать подходящий источник питания для подлодки-рыбы. Опытные образцы пока подключают к силовым кабелям. Но на их «привязи» такой робот способен плавать лишь в сравнительно небольшом бассейне. Так что в будущем ученые рассчитывают на топливные элементы (подробнее мы писали об их устройстве, в частности, в «ЮТ» № 7 за 2003 г.).
По материалам иностранной печати
Реактор в клетке позволяет растению не замерзнуть
Новые открытия наших ученых привлекли внимание всего мира к способностям растений, о которых недавно еще никто и понятия не имел. Сенсационный доклад, с которым выступил недавно на знаменитой закрытой (ее доклады не публикуются) Гордоновской конференции заместитель директора Сибирского института физиологии и биохимии растений (СИФИБР), профессор Виктор Кириллович Войников, вызвал такой интерес, что организаторы приняли решение следующую конференцию провести в Иркутске, где расположен институт.
Что же так удивило ученых?
Во время весенних и осенних заморозков садоводы и огородники устраивают дымовую завесу в садах, прикрывают всходы парниковой пленкой…
Оказывается, в принципе, этого можно и не делать, если повысить зимостойкость самих растений, вовремя «включить» те механизмы защиты, которые имеются в самих растениях.
Как выяснили сибирские ученые, в момент охлаждения в тканях некоторых видов растений — например, озимой пшеницы — в течение первого часа температура повышается на 4–7, а иногда даже на 10 °C. Российские исследователи, изучавшие это явление, пришли к выводу, что основную роль тут играют стрессовые белки, или белки холодового шока.
Ученые СИФИБРа обнаружили их первыми в мире. Прежде было известно только о белках теплового шока. Да и вообще считалось, что, когда температура понижается, активизации деятельности в клетке быть не может.
Как и во всех живых организмах, в растениях есть особые органы или органеллы — митохондрии. Так называются своего рода энергетические станции клеток. Как установили ученые, при определенных условиях они могут преобразовывать химическую энергию, запасенную в клетке, в тепло. Работы сотрудников лаборатории СИФИБРА позволили понять неизвестные раньше секреты жизни растений, механизмы их защиты от неблагоприятных условий. А это, в свою очередь, открывает огромные возможности при работе с растениями, например, для их целенаправленной селекции. Теперь открыта дорога к выведению таких сортов той же озимой пшеницы, которой не страшны не только заморозки, но и настоящие морозы. А может быть, в наших широтах начнут вызревать кокосы и бананы?
С.НИКОЛАЕВ
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
ЗАЧЕМ НУЖНЫ БАБУШКИ? Как ни странно, долгое время исследователи глубоко не интересовались этим вопросом. А когда наконец провели серию исследований, то удивились, сколь важна оказалась роль бабушек в жизни подрастающего поколения. Оказывается, еще при первобытно-общинном строе бабушки помогали матерям уберечь малых детей от всевозможных опасностей, присматривали за ними, пока родители ходили на охоту, рыбалку или за съедобными кореньями. Причем, если почему-либо такого присмотра не было, риск погибнуть еще в раннем детстве у того или иного индивидуума возрастал вдвое. И в наши дни малыши, за которыми присматривают бабушки, болеют в 2–3 раза реже, чем те, что вынуждены посещать детские ясли и сады.
СПУТНИК СЛЕДИТ ЗА «ПУЗЫРЕМ». Недавно на орбиту была запущена новая серия научных спутников, которые отличаются от своих предшественников меньшим весом и стоимостью. Тем не менее, возможности их стали ничуть не меньше, а иной раз и больше, чем у их крупногабаритных предшественников.
Так, скажем, спутник «Чипсат» по внешнему виду похож на чемодан. Весит он всего 60 кг. Однако установленный на нем плазменный спектрометр способен оценить особенности строения межзвездной среды, заполняющей пустоту, образовавшуюся 10–12 млн. лет тому назад после взрыва сверхновой в окрестностях нашего Млечного Пути.
Говоря иначе, спутник будет изучать так называемый локальный пузырь диаметром в 300 световых лет, который заполнен более разреженным газом, чем межзвездное пространство в среднем. А это, в свою очередь, позволит лучше понять механизм образования газовых сгустков, из которых в конце концов формируются новые звезды и планеты.
ВПЕРЕД, НА МАРС! Инженеры калифорнийской Лаборатории реактивного движения в Пасадене готовят запуски в мае — июне 2003 года двух новых автоматических зондов для исследования Марса. Оба они опустятся на поверхность Красной планеты в начале 2004 года и проведут зондирование марсианской почвы с целью обнаружения в ней воды и следов жизни. Сейчас инженеры разрабатывают новые приемы мягкой посадки аппаратов и опробовают новые абразивные головки, предназначенные для сверления марсианских пород. Общая стоимость проекта — 1 млрд. долларов.
ДОКАЗАНО: ТЕПЛЕЕТ! Сотрудники Всемирной метеорологической организации при ООН посчитали, что самым теплым годом за последние 140 лет, когда проводились регулярные метеонаблюдения, был 1998 год. Прошедший 2002 год стоит на втором месте. А последнее десятилетие было вообще самым теплым в истории цивилизации. Таким образом можно считать доказанным, что глобальное потепление уже началось. Причем разогрев планеты идет быстрее, чем когда-либо, полагают специалисты.
С ПОЛКИ АРХИВАРИУСА
Дуэль ракеты и самолета
Дуэль ракеты и самолета — это настоящая дуэль умов. С точки зрения пилота или конструктора самолетов ракета — крохотный, быстрый и страшный хищник. Из-за малых размеров и очень большой скорости стрелять в нее бесполезно. Но можно ее обмануть. Дело в том, что ракета почти слепа.
