Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2004 № 10 Страница 2

И в данном случае при ближайшем рассмотрении оказалось, что робот на самом деле представляет собой… пылесос. Только не совсем обычный, а интеллектуальный.

— Все, конечно, видели промышленные пылесосы, с помощью которых производят уборку залов ожидания на вокзалах и в аэропортах, подземных вестибюлей на станциях метро, — пояснил суть дела один из разработчиков, Евгений Журавлев. — Неплохие машины, только за каждой обязательно должен присматривать оператор.

Наш пылесос, оснащенный системой ультразвуковых и лазерных сенсоров и искусственным интеллектом, способен вести уборку самостоятельно. При этом он старательно объезжает не только постоянные препятствия в виде, скажем, колонн, скамеек, но и людей, их багаж. При этом всякий раз при сближении пылесос дает предупредительный сигнал, мигает огоньками. Дескать, посторонитесь, пожалуйста, уборка идет!

ИНФОРМАЦИЯ

ПОДОБНО БАРОНУ МЮНХГАУЗЕНУ, некогда вытащившему самого себя из болота вместе с конем, потянув за косичку парика, приспособление, разработанное московским изобретателем Б.А. Адамовичем, позволяет снять с мели корабль. Устройство устанавливается на палубе и представляет собой компрессор высокого давления и шаровой металлический баллон, расположенный в конце металлической же трубы. Если корабль сел на мель, компрессор закачивает воздух в баллон давлением в 200–250 атм. После этого трубу с баллоном опускают в воду и электросигналом открывают клапан баллона. Воздух начинает выходить из баллона, и он, превратившись в реактивный двигатель, устремляется в нужную сторону, таща за собой корабль.

Как показывают расчеты, тяги в 500 т бывает вполне достаточно, чтобы сдернуть с мели небольшое речное судно. А для корабля побольше можно использовать либо несколько установок, либо одну большую, мощностью в 2000 т тяги.

ХОЛОДИЛЬНИК ДЛЯ ПУТЕШЕСТВЕННИКОВ начало выпускать московское ОАО «Фазотрон-НИИР». Он предназначен для охлаждения продуктов питания и напитков. Работает от бортовой сети автомобиля с номинальным напряжением 12 В. При этом в камере объемом 12 литров за счет термоэлементов обеспечивается перепад температур до 20 °C по сравнению с окружающей средой. Запаса энергии автомобильного аккумулятора хватает на 10–12 часов работы. Причем в случае нужды, переключив полярность напряжения, можно превратить холодильник в нагреватель еды и воды.

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ

Из бетона, словно из стекла…

В качестве месторождений сырья многие специалисты все чаще называют… свалки. Именно отсюда промышленники берут макулатуру, древесные отходы, всевозможные шлаки и шламы, используя их для производства бумаги, древесно-стружечных плит, различных строительных материалов. Очередь, похоже, дошла и до битого стекла…

До недавнего времени в повторном производстве стекольные заводы использовали лишь собственный брак. Такое стекло имеет стабильный (в рамках данной технологии) химический состав и может быть переплавлено вновь без нарушения технологического цикла. А вот несортированный стеклобой, в огромных количествах образующийся в отвалах, на свалках, так использовать нельзя. Никто ведь толком не знает, какого стекла — бутылочного или оконного — там больше сегодня и насколько… Назавтра же состав отходов может радикально измениться — положим, потому, что на свалку вдруг завезли огромное количество битых кинескопов с соседнего завода телеаппаратуры.

Между тем, стекло практически не разрушается под воздействием воды, атмосферы, солнечной радиации, мороза. Кроме того, оно не поддается коррозии, подавляющему количеству сильных и слабых органических, минеральных и биокислот, солей, а также грибкам и бактериям. И если органические отходы — бумага и пищевые отходы — полностью разлагаются уже через 2–3 года, полимерные материалы — через 5 — 20 лет, то стекло сохраняется без особых разрушений сотни, даже тысячи лет.

Вот и получается, что битого стекла на свалках все больше и больше. И, по данным Института вторичных ресурсов, на свалках только нашей страны уже скопилось около 3 млн. т стеклянных осколков. Что же с ними делать?

Над этой задачей ломают головы специалисты всего мира. Так, например, в США, на исследования, проводимые специалистами инженерного факультета и прикладных наук Колумбийского университета (штат Нью-Йорк), связанные с проблемой замены каменного заполнителя в бетоне боем стекла, было выделено 444 млн. долларов!

А Билл Прайс из Хьюстонского университета имеет еще более амбициозные планы: он хочет сделать «стеклянный» бетон не только прочным, но и прозрачным. Мысль эта возникла у доктора Прайса, когда он увидел архитектурный макет концертного зала, выполненный из оргстекла. Макет ему понравился. И исследователь задумался: нельзя ли в самом деле построить такой концертный зал, чтоб он напоминал прозрачную модель?

Исследования показали: идея не так бесплодна, как может показаться на первый взгляд. Ведь бетон — это смесь арматуры или иных крупных частиц (например, гравия), наполнителя (например, песка) и вещества, связующего эти компоненты воедино (обычно в этой роли выступает цемент).

Если в качестве арматуры использовать стекловолокно или прозрачный пластик, в качестве наполнителя применить опять-таки отходы стекла, перемолотые в порошок, а вместо цемента взять в качестве связующего какой-либо прозрачный клей, то в итоге получится и прозрачный бетон. Вот только сколь он будет прочен и во сколько обойдется?

Доктор Прайс с начала 2001 года ведет эксперименты в своей лаборатории с различными составами, но пока не раскрывает, какие именно составляющие он для этого использует и что у него получается. Известно лишь, что он подал прошение властям, намереваясь получить разрешение на строительство достопримечательного прозрачного дома в г. Сан-Антонио, штат Техас.

В России нет денег на эксперименты с американским размахом. Тем не менее, например, в Московском государственном строительном университете (бывшем МИСИ), на кафедре технологии отделочных и изоляционных материалов, вот уже более 15 лет идут подобные исследования. И кое-каких успехов наши специалисты добились.

По словам одного из сотрудников института, Михаила Шестеркина, здесь разработаны новые составы бетонных смесей, в которых стеклянные осколки, размолотые в порошок, идут в ход вместо наполнителя. Более того, стекло можно использовать и вместо традиционных вяжущих веществ — таких, как цемент, известь, гипс…

Причем для этого стекло расплавлять не нужно. Наши специалисты разработали энергосберегающую технологию, которая проста, дешева и не требует специального оборудования.

Отходы стекла размалывают и просеивают. Стекляшки диаметром до 5 мм используют в качестве наполнителя, а тонкомолотый порошок — как связующее. Но поскольку стекло, в отличие от цемента, от воды не разбухает, превращаясь в своеобразный клей, то технологи придумали такую хитрость. Чтобы началась реакция гидратации, наряду с водой используют активизатор в виде соединения щелочного металла. В щелочной среде стеклобой образует кремниевые кислоты, которые затем начинают превращаться в гель и наконец застывают. В итоге получается плотный, прочный и долговечный силикатный конгломерат — стеклобетон.

Проверка показала, что стеклобетон практически не поддается микробному разложению, хорошо противостоит кислотным дождям, красив и отлично держит тепло. Его с успехом можно использовать как в промышленном, так и в гражданском строительстве.

А недавно ученым из Российского химико-технологического университета имени Д.И. Менделеева придумали, как из отходов стекла делать одним махом сразу двухслойные плиты. Внешний слой — декоративный, внутренний — из вспененного стекла, похожий на застывшую губку, — служит отличным теплоизолятором и шумопоглотителем. В качества сырья для этих изделий вполне годятся и битые бутылки, и осколки оконных стекол, и кинескопы от вышедших из употребления телевизоров…

Весь этот стекольный бой дополнительно измельчают, получая своеобразный стеклянный песок, а потом засыпают его в форму. В верхней части формы песок оставляют чистым, а вот в нижнюю часть добавляют опять-таки тонко измельченный порошок пенообразователя. В качестве его может быть использован мел, угольная пыль, сажа или иное вещество, которое при нагревании образует крошечные пузырьки газа, вспенивающие расплавленную стеклянную массу. Получившийся двухслойный пирог помещают прямо в форме в специальную печь, где стекломасса сначала расплавляется, а потом застывает, согласно специальному температурному графику. В итоге из печи выходят стеклоблоки, лицевая поверхность которых (толщиной около 7 мм) образует декоративное глянцевое покрытие. А тыльная сторона толщиной в 3–4 см обеспечивает хорошую тепло- и звукоизоляцию. В зависимости от состава исходной смеси цвет стеклянных плиток получается разным — от глубоко черных до зеленовато-салатовых. И выглядят они ничуть не хуже мрамора.