Калифорния ставит на нас
Пока Россия думает, становиться ли ей частью мирового технологического бизнеса, Силиконовая долина уже включила ее в свои ближайшие планы
Юрий Аммосов

Сапоги вместо машины

Уфимский научно-технический центр "Экомотор", который разрабатывает и производит микродвигатели внутреннего сгорания, подготовил к серийному выпуску сапоги-скороходы "Сайгак". Разработаны сапоги под руководством заведующего кафедрой Уфимского государственного авиационного технического университета профессора Бориса Рудого.

Идею этого устройства предложил ученик Рудого Виктор Гордеев почти 30 лет назад, а возникла она во время институтских военных сборов. Замысел был теоретически обоснован в дипломной работе, а в 1976-м появился первый опытный образец. О сапогах-скороходах - вскоре после представления на одной из молодежных научно-технических выставок - написал популярный журнал "Техника молодежи". Поддержала проект и всемогущая тогда "Правда", ведь ничего подобного в мире никто еще не делал. Однако вскоре после публикаций военные, от греха подальше, тему прикрыли. Вспомнили же о ней только в конце 80-х годов, когда Минобороны СССР разместило в Уфимском авиационном институте заказ на производство опытно-промышленной партии устройства "Сайгак" из 50 штук (пар) - одному молодому офицеру генштаба пришла в голову мысль, что пехота в "скороходах" будет на порядок эффективней поддерживать танковые прорывы. Заказ поступил как раз к развалу Советского Союза и тогда выполнен не был. Только более десятилетия спустя проект "Сайгак" довели до мелкосерийного производства.

Сапоги-скороходы - это гибрид обуви и малогабаритного двухтактного дизельного двигателя. Когда человек надавливает пяткой на платформу, так называемый вязкоупругий поршень сдавливает топливную смесь - авиационный бензин или дизельное топливо. Смесь воспламеняется, и газы, расширяясь, толкают платформу в обратном направлении. Человек при этом "подлетает" на четверть метра в высоту, а прыжок в длину достигает трех метров. При приземлении - следующий шаг - происходит очередной рабочий цикл. Обутый в сапоги-скороходы человек после недлительной тренировки может передвигаться со скоростью до 20 км/час. По расчетам же военных, скоростной потенциал самой технологии - выше 50 км/час.

Простой, казалось бы, принцип работы устройства основан более чем на 20 изобретениях, 12 из которых запатентованы. Для совершенствования сапог были проведены многочисленные исследования в самых разных областях - от физиологии человека до высокоточных гидродинамических расчетов и изучения возможностей новых материалов. Вместо первоначальных пяти скороходы весят теперь немногим более килограмма, а расход топлива не превышает пол-литра на сто километров. Себестоимость производства снизилась со 1000 долларов за пару до 300.

Уфимские ученые не ограничились экзотичным проектом "Сайгак". На его базе создана серия инструментов ударного типа "Руби" (отбойники, ледорубы), использующих свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания c пружинным накопителем энергии, - для их работы не нужен компрессор. Дальнейшее развитие идеи мини-мотора привело к созданию универсального компактного энергоблока "Сивка", к которому можно подсоединять самое различное оборудование - от генераторов до механических устройств большой мощности. Выпускать миниатюрный привод (производство его частично финансирует МЧС) будет Томский машиностроительный завод.

Ирик Имамутдинов

Пыль становится умнее

В активно развивающейся области микродетекторов произошло новое открытие. Группа химиков под руководством профессора Майкла Сейлора из Калифорнийского университета создала крошечные кремниевые датчики, которые могут ориентироваться в пространстве и регистрировать состояние окружающей среды. Ученые утверждают, что это первый шаг к созданию микророботов, которые помогут человечеству бороться с биотерроризмом, охранять окружающую среду или лечить человека.

Изобретение профессора Сейлора вполне вписывается в развиваемую сейчас американскими учеными концепцию "умной пыли" (smart dust) - системы из множества микроскопических датчиков, которые могут сообщать информацию отовсюду и обо всем. Мы (см. "Нас всех пометят") уже писали о разработках американской корпорации Intel. Устройство, с которым экспериментирует компания, состоит из микропроцессора, батарейки и радиопередатчика, оно способно передавать информацию на главный компьютер, а также общаться с "коллегами", то есть создавать так называемые сенсорные сети.

Ученые из Калифорнийского университета пошли по другому пути. Они обошлись и без батарейки, и без радиосигнала. На поверхность кремниевой пластины химики нанесли зеркальное покрытие с мельчайшими порами: с одной стороны - зеленое, с другой - красное. Они сделали так, что одна из поверхностей впитывает воду (то есть обладает гидрофильными свойствами), другая же, наоборот, отталкивает (гидрофобные свойства). Затем пластина была "распылена" с помощью ультразвука на тысячи мельчайших фрагментов, размером не более диаметра человеческого волоса. Вот и получились сенсоры.

Теперь, если их разместить на поверхности воды, то все они повернутся к ней гидрофильной стороной, зато если там появится капелька масла, то гидрофильная сторона окажется наверху. То есть на воде частицы будут плавать красной, например, стороной вверх, а на масле - зеленой. Таким образом создается цветовой тест на присутствие масла в воде. По словам профессора Сейлора, частицы могут быть покрашены в разные цвета и "запрограммированы" на обнаружение огромного количества химических веществ, причем работать умные пылинки разных видов будут одновременно.

Используя новую технологию, можно будет быстро и довольно дешево определять вредные примеси в питьевой воде, различные элементы в крови человека и т. д. Цвет одной частички определить затруднительно, особенно с большого расстояния (допустим, они распылены на большой водной поверхности, загрязненной нефтепродуктами). "Коллективный сигнал" сотен и тысяч микроскопических зеркалец идентифицируется легче. С помощью лазерного луча информация "читается" пока что с расстояния 20 метров, но ученые намерены довести его до 800. По мнению коллег Сейлора, его пылинки, конечно, по-настоящему умными назвать нельзя, но возможности их как сенсоров очень велики.

Елена Рыцарева