ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ
№ 10 октябрь 2011
Популярный детский и юношеский журнал.
Выходит один раз в месяц.
Издается с сентября 1956 года.
ВЫСТАВКИ
Идеи молодых
В работе очередной, 11-й Всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи НТТМ-2011 приняли участие более 1000 молодых исследователей из 59 регионов России, которые представили 760 проектов в различных областях науки и техники. С некоторыми из работ и их авторами познакомился наш специальный корреспондент Станислав Зигуненко.
Наши давние знакомые — юные техники из г. Сосновый Бор Ленинградской области — в очередной раз порадовали неожиданными техническими находками. Одна из них — проект установки по добыче воды из воздуха, предложенная членом Клуба юных изобретателей 7-классником Даниилом Гасичем, вот уже много лет работающим под руководством Н.П. Колчева.
«Самая главная проблема освоения пустыни — отсутствие воды, — объяснял Даниил. — Всякий раз ее приходится добывать из-под земли с огромными трудами, роя глубокие колодцы или буря артезианские скважины».
Между тем, как ни удивительно, воду в пустыне относительно несложно получить из… воздуха. Ведь в пустыне с заходом солнца дневная жара быстро сменяется ночной прохладой. Камни быстро охлаждаются, и к рассвету на них можно заметить капельки росы, сконденсировавшейся из воздуха.
Камень Даниил предлагает заменить металлической пластинкой, согнутой пополам по диагонали и закрепленной на подставке. Сконденсировавшаяся влага будет стекать прямо к корням растений.
А когда растениям дополнительно требуется подкормка, Даниил предлагает крепить к пластине для конденсации влаги кожух, внутри которого расположена порция удобрения. Капли влаги, омывая удобрение, скатываются вниз, в приемную чашу, а затем уйдут в почву к корням растения.
Наконец, чтобы росой можно было напоить людей и животных, Д. Ганич разработал более сложное устройство с двумя металлическими створками, скрепленными между собой шарнирно. На одной из сторон створок прикреплены листы гигроскопического накопителя. В нем и задерживается влага. Периодически створки смыкаются между собой за счет действия, например, пружин из нитинола — материала с эффектом памяти. Вечером такая пружина распрямляется, раскрывая створки. А утром, постепенно нагреваясь, створки смыкает, выжимая накопленную влагу из гигроскопического материала прямо в подставленную воронку, а оттуда — в герметичную емкость.
Все три устройства оформлены как заявки на изобретения и отправлены в Роспатент.
По-новому использовать энергию солнца предлагают молодые авторы из Мурманского государственного технического университета. Здесь на кафедре радиотехники и телекоммуникаций группа изобретателей под руководством В.И. Милкина разработала любопытную гелиоводонагревательную установку. Вот что мне рассказали о ее особенностях представители университета Светлана Соболева и Артем Новожилов.
Обычно подобные установки ставят на крышах домов. Это удобно в сравнительно небольших строениях. Но ведь и в многоквартирных домах есть смысл использовать бесплатное солнечное тепло. В итоге и родилась идея поставить солнечный коллектор между стеклами стеклопакета в окне жилой квартиры или производственного помещения.
Работает такая установка следующим образом. Холодная вода подается в бак-аккумулятор, в котором на всякий случай предусмотрен и электронагревательный элемент (солнце в том же Мурманске, например, светит далеко не круглый год). В солнечную же погоду часть воды из бака попадает в змеевик, который проходит по соседству с полупрозрачным зеркалом, концентрирующим солнечную энергию. Нагретая до 70–80 °C вода затем поступает на кухню и в ванную.
Разработка аспирантки Челябинской государственной агроинженерной академии Ольги Гусевой тоже связана с водой и с электричеством. Но предназначена она для получения энергии, можно сказать, в промышленных масштабах.
«В настоящее время Челябинская область около 18 % электроэнергии получает из других регионов, — рассказала Ольга. — Между тем, как показали расчеты, очень перспективно строительство малых ГЭС на существующих водохранилищах небольших размеров».
В самом простейшем случае устройство, предложенное Ольгой Гусевой, выглядит так. Через глухую насыпную плотину пруда или иного водохранилища перебрасывается шланг диаметром 10–15 см. В самой верхней точке, на плотине, он имеет вентиль, к которому подсоединяется вакуум-насос для создания разрежения. Как только сифон заработает и вода через плотину пойдет самотеком, вентиль перекрывают. А поток воды направляют на крыльчатку водяной турбины. Та начинает крутиться, и подсоединенный к ней генератор вырабатывает электричество.
Такая установка, например, может проработать все лето, подавая энергию для работы электродоильных агрегатов на отгонных пастбищах. А осенью, когда стада возвращаются к стойловому содержанию, установку можно разобрать и отправить на хранение до будущей весны. Идея уже проверена на практике, и даже получен патент на полезную модель.
Студенты МАИ представили очередную модификацию своего беспилотного вертолета.
Артем Атаманцев и его мусоросборщик.
Модель автомобиля с системой безопасности Андрея Тена из г. Серебряный Бор.
Гоночный автомобиль — разработка студентов МАИ.
Модель космической теплицы.
Частенько у нас бывает так, что весной на штукатурке недавно отремонтированного дома появляются темные пятна, трещины, а кое-где она и вообще отваливается. Люди ругают строителей, а виноваты суточные перепады температуры. Весной и осенью днем может идти дождь. Вода попадает в мельчайшие трещины, а ночью ударяют заморозки, и замороженная вода приводит штукатурку в негодность.
Чтобы избежать этого, группа специалистов Оренбургского государственного университета и НИИ «Строительное материаловедение» под руководством кандидата технических наук, старшего научного сотрудника НИИ С.А. Дергунова разработала сухие строительные смеси с повышенными водоотталкивающими свойствами.
Как рассказала мне представительница разработчиков, студентка 4-го курса Оренбургского госуниверситета Марина Бреднева, начальным толчком к исследованиям послужила публикация в 2009 году статьи американских специалистов, которые смогли расшифровать трехмерную молекулярную структуру гидратированного цемента.
Полученные результаты стали начальным этапом исследований наших специалистов «по атомно-молекулярному моделированию структуры гидратированных в присутствии ПАВ цементнонаполненных вяжущих».
Ну, а говоря проще, специалисты на атомно-молекулярном уровне разобрались, какие именно процессы происходят в подобных структурах и какие добавки необходимы, чтобы покрытия перестали бояться воды и суточных колебаний температуры. В итоге разработаны рецепты сухих, наиболее удобных для применения смесей, которые, если они нанесены на стену, заставляют капли воды буквально скатываться вниз.
В дополнение к вышесказанному стоит, наверное, упомянуть и еще об одной разработке, с которой я познакомился на НТТМ. Ее автор — Светлана Вдовина, студентка 5-го курса Белгородского университета кооперации, экономики и права. Ею разработана новая технология получения «защитно-декоративных покрытий и состав промежуточного слоя для металлизации, глазурования и оплавления с помощью универсальной плазменной установки УПУ-8М».