Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2013 № 03

Есть и еще один, побочный, эффект от изобретений Н.М. Сафьянникова. Прослышав о доценте, на счету которого около 80 изобретений, о вузе, где творятся столь интересные дела, в университет стало поступать больше творческой молодежи. Так что «волшебная» ткань Николая Михайловича, наверное, вскоре будет не единственной в своем роде.

Г. МАЛЬЦЕВ

ОДЕЖДА XXI ВЕКА

Не только в нашей стране создатели тканей и одежды полны решимости не отстать от стремительно развивающихся технологий нынешнего столетия. Модельеры из Австралийской научно-промышленной исследовательской организации, например, разработали модели одежды будущего, которая, кроме обычных своих функций — защищать человека от холода, делать его жизнь комфортной и красивой, — еще обладает свойством подзаряжать электричеством приемники, мобильники, плееры, сердечные стимуляторы.

Основу такой одежды опять-таки составляет ткань, в которую вплетены проводящие нити, а также миниустройства, которые аккумулируют энергию, получаемую от движений человеческого тела. Для женщин платья из такой ткани предполагается дополнять дамской сумочкой с компьютером, работающим на солнечных батарейках.

В дополнение ко всему, как утверждают создатели одежды будущего, белье и спортивная одежда будут изготовлены из самоочищающейся ткани, которая в данный момент тоже находится на стадии разработки. Волокна такой ткани проходят обработку на молекулярном уровне с помощью самых современных нанотехнологий. В итоге получается ткань, которая отталкивает грязь, воду, масло и бактерии, а по прочности не уступает стали.

Вы наверняка замечали, что комарам нипочем даже сильный дождь. Между тем дождевая капля размером с комара весит примерно в 50 раз больше насекомого.

Для комара падение капли — это примерно то же, как если бы на человека вылилось около 3 тонн воды!

После такого, казалось бы, не полетаешь, а комары процветают и в тех регионах планеты, где каждодневные ливни обычное дело. Каким образом им удается уцелеть? Неужто они такие ловкие, что способны лавировать между каплями?

Чтобы выяснить это, американские биологи построили «полетный полигон»: 20-сантиметровой высоты акриловую клетку, покрытую сверху частой сеткой, которая пропускала воду, имитируя дождь, но не выпускала комаров. На начальном этане эксперимента исследователи поливали клетку струей воды, имитируя падение капель с высоты 10 метров (этом высоты достаточно, чтобы дождевые капли набрали свою максимальную скорость).

Шесть комаров были помещены в клетку, и их полет фиксировала видеокамера со скоростью 1000 кадров в секунду.

Все комары благополучно перенесли удары судьбы. «Они даже не пытались избежать столкновений с каплями, — рассказал биофизик Дэвид Ху, который вместе с коллегами из технологического института Джорджии (г. Атланта, США) затеял этот опыт. — Съемка показала, что в среднем во время дождя комар попадает под каплю раз в 20 секунд. То есть они практически постоянно получали скользящие и прямые удары от гигантских, по меркам мира насекомых, капель.

Однако комары в полете лишь чуть сбивались с курса, а затем быстро приходили в себя и стабилизировали полет».

Биофизик Дэвид Ху.

Чтобы лучше разобраться, что при этом происходит, команда исследователей затем подвергла 20 комаров обстрелу более медленными каплями. Видеосъемка показала, что большинство ударов проходили вскользь по крыльям, ногам и лапкам, не касаясь тела насекомого. Но даже при прямом попадании комар выходит из пике очень быстро. Ху и его коллеги предположили, что так получается из-за малой массы насекомого.

Чтобы проверить эту гипотезу, ученые создали муляж насекомого из шариков пенопласта — того же веса и размера, что и комар. Когда исследователи запустили шарики в свою испытательную клетку, те на мгновение повисли в воздухе, пока капли воды не ударили по ним сверху.

Личинки комара постоянно живут в воде, пока не превратятся во взрослых насекомых. Так что влаги комары совершенно не боятся.

Эксперименты показали, что капли воды замедлялись при ударе очень незначительно. Это означает, что они лишь слегка задевают комаров — те очень легки и отскакивают от удара в сторону. Кроме того, наблюдения показали, что капли дождя большей частью пролетали мимо комаров.

Ху и его соавторы в докладе, опубликованном в Трудах Национальной академии наук США, сделали вывод, что удивительная живучесть комаров под дождем объясняется не только легкостью комара, но также прочностью и гибкостью его экзоскелета — внешней оболочки, которая защищает внутренние органы.

Чтобы подтвердить свои выводы, исследователи организовали для комаров еще стресс-тест, сжимая тела насекомых, чтобы выявить, какую силу они способны выдержать. Расчет показал, что давление капли составляло от 200 до 600 дин. А комары смогли летать и после сжатия их с силою в 3000–4000 дин, что, как уже говорилось, равно перегрузке в 300 g. Это рекорд стойкости для живых существ.

Ученые полагают, что проведенные ими исследования помогут при разработке микролетательных аппаратов, отдельные модели которых малы, как стрекозы, и все …???…

ТУМАН ДЛЯ НИХ СТРАШНЕЕ…

Комары, которые, как недавно выяснилось, не боятся дождя, гораздо хуже чувствуют себя в тумане. «Дождевые капли и туман по-разному воздействуют на комаров», — сообщает Эндрю Дикерсон, один из коллег Дэвида Ху.

Дело в том, что с дождевой каплей комар сталкивается примерно раз в 20 секунд. А частички тумана — весом в 20 миллионов раз меньше комара каждая — тем не менее, окружают его постоянно и мешают ему махать крыльями.

С помощью высокоскоростной съемки исследователям удалось заметить, что в густом тумане у комаров уменьшается частота взмахов крылышками: и поддерживатьчаще используются военными для наблюдения в зонах военных действий и поисково-спасательных операциях.

В заключение можно добавить, что Дэвид Ху, математик по образованию, большую часть времени посвящает изучению способов передвижения животных и насекомых. Так, мы уже писали о том, как он в сотрудничестве с другими учеными исследовал движение змей.