Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2005 № 09

Так что десятилетия работы не прошли даром. Сегодня «сапоги-скороходы» изготовляются уже десятками пар. Разработана уже и методика обучения в сапогах-скороходах. Каждый покупатель проходит первоначальное обучение со страховкой и под руководством инструкторов. На поясе — лонжа, своеобразный пояс безопасности, от которого отходит тросик с карабинчиком. Карабин цепляют за проволоку, натянутую на двух опорах. Если и потеряешь равновесие, повиснешь на лонже, как акробат в цирке.

Станислав ЗИГУНЕНКО

ШТАНЫ-САМОХОДЫ

Пока эта публикация готовилась к печати, пришло сообщение из Страны восходящего солнца. Японцы создали «штаны-самоходы», которые избавляют от усталости во время прогулок, автоматически переставляя ноги своего обладателя.

Судя по описанию, «штаны» представляют собой пару плоских «ног», которые крепятся вдоль конечностей хозяина, заканчиваясь под пятками. А на спину надевается упакованный в рюкзак блок управления. Все обмундирование весит примерно 17 кг, но тяжесть практически не ощущается за счет того, что человек не тратит энергию на шаги.

Компьютер с помощью специальных сенсоров улавливает сигналы мозга, посылаемые для совершения движений. И мгновенно передает их искусственным ногам. Таким образом, во время прогулки обладателю самоходных «штанов» нужно просто подумать, куда идти, — остальное сделают электроника и шарнирный механизм.

Пока в этих «штанах» можно ходить быстрым шагом. Но, как обещают создатели этой «чудо-техники» из университета Цукуба, скоро они догонят легендарного Карла Льюиса — олимпийского чемпиона, который, как известно, пробежал стометровку всего за 9,86 секунды.

КРОССОВКИ С КОМПЬЮТЕРОМ

«Когда я перехожу с асфальта на газон, мои кроссовки автоматически меняют жесткость подошвы, регулируя «отдачу» от земли в пятку, благодаря тому, что в каждой из них спрятаны моторчик и компьютер, способный делать 5 млн. вычислений в секунду»…

Так полгода назад написал корреспондент американского журнала Newsweek, испытав новые кроссовки. Подошвы кроссовок полые. Когда человек ставит стопу на грунт, датчик давления с точностью до сотых долей миллиметра определяет расстояние от верхней до нижней части подошвы. Результаты нескольких тысяч измерений каждую секунду обрабатывает процессор.

Как только нагрузка на подошву становится больше, процессор «понимает», что вы бежите по более твердой поверхности, и меняет геометрию и жесткость подошвы с помощью моторчика в каблуке. Все происходит быстро. Стоит один раз коснуться подошвой поверхности с другой жесткостью, как система отреагирует, и при следующем шаге вы уже почувствуете изменения.

Все это сложное устройство внутри кроссовки питается от аккумулятора, спрятанного под стелькой. Заряда хватает всего на 100 часов работы, поэтому после бега кроссовки лучше выключать специальной кнопочкой. Аккумулятор стандартный, стоит около 3 долларов США. Менять его придется через каждые 1000 км — если, конечно, вы к тому времени не купите новую пару обуви.

«Ходить в «умных» кроссовках мне понравилось, — сообщает далее корреспондент. — Когда я переходил, например, с бетона на землю, подошва становилась ощутимо тверже, и это было весьма приятно. А вот бегать в таких кроссовках неудобно. Стоило ускориться, как возникало ощущение, что задняя часть ботинка словно «проваливается» вниз, а корпус тянет назад»…

В общем, недоработка конструкции налицо. Тем не менее, с декабря 2004 года компания Adidas уже начала продажу «интеллектуальных» кроссовок по 250 долларов за пару.

Представьте себе батарейку, способную практически вечно питать плейер, мобильник или даже ноутбук. Когда наконец запас энергии в батарейке подойдет к концу, его легко возобновить, заправив… бензином или газом.

Речь, конечно, не об обычной батарейке или аккумуляторе, а о топливном элементе нового поколения, о котором рассказал мне заместитель директора Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН, профессор, доктор технических наук Анатолий Федорович Вяткин.

— Но ведь топливные элементы известны уже довольно давно, — удивился я. — Их применяют, например, на космических кораблях, поскольку для бытовой техники или автомобилей такие элементы пока дороги…

— Все правильно, — подтвердил Анатолий Федорович. — Научный мир уже давно озабочен созданием дешевых и, главное, безвредных источников энергоносителей. Принцип так называемого «холодного горения», на котором основана работа топливного элемента, известен с 1839 года. И с тех пор изыскания возможности получения электроэнергии химическим путем, конечно, продвинулись далеко вперед… Однако до производства в промышленных масштабах дело пока не доходит…

Такое положение, по мнению А.Ф. Вяткина и его коллеги, старшего научного сотрудника института, кандидата технических наук В.В. Старкова сложилось по нескольким причинам. Пожалуй, главная состоит в том, что производство топливных элементов ныне очень дорого, а сами они по своим габаритам и весу лишь немногим отличаются от обычных аккумуляторов. Конечно, кто же будет ставить топливные элементы, например, в автомобиль, если они в 2–3 раза повысят его стоимость?

Кроме того, обычные топливные элементы используют в качестве топлива чистые водород и кислород; их тоже нужно получить, где-то хранить, а это очень пожароопасные вещества…

Схема, поясняющая, как нашим ученым удалось превратить стандартный набор пластин обычного топливного элемента (внизу) в полупроводниковую структуру из микропленок (вверху). Структура показана при сильном увеличении электронного микроскопа.

Однако вспомним, в свое время и обычные батареи и аккумуляторы были весьма громоздки, дороги и небезопасны. А сейчас не редкость аккумуляторы, которые допускают тысячи циклов перезарядки, а по весу и цене мало отличаются от тех же одноразовых батареек. Такое стало возможным после того, как была разработана простая и дешевая технология их производства.

Нечто подобное предлагают наши ученые создать и для топливных элементов.

— Вспомните, когда-то в наших вычислительных машинах, радиоприемниках и магнитофонах использовались радиолампы и транзисторы, — вступил в разговор Виталий Васильевич Старков. — Они были малоэкономичными, громоздкими и ненадежными. Ныне же, когда в них используют микросхемы, электронные приборы стали совсем другими — компактными, долговечными, недорогими. Так давайте же тогда микроэлектронную технологию применим и к производству топливных элементов…