Юный техник, 2003 № 04 - Журнал «Юный техник»

В открытом канале вода по дороге частично испаряется и уходит в почву. У трубопровода потерь нет. Кроме того, трубы дают уверенность, что вода дойдет до потребителя без дополнительного загрязнения в пути.

И последнее. Трубопровод можно строить постепенно, пристраивая к нему по мере увеличения потребности в воде дополнительные параллельные линии. В этом случае затраты на строительство первой очереди будут предельно малы. Такой подход позволит, начав с забора из Оби небольшого количества воды, без риска проверить все сомнения экологов.

Так получилось, что мы сложили оду трубопроводу, но многие предпочли бы канал. По нему пойдут транспортные суда и пассажирские теплоходы. Он благотворно изменит климат на многие десятки квадратных километров вокруг. Близ него вырастут города…

Так что вам, дорогие читатели, есть над чем подумать. Мы ждем ваших предложений. Шлите их в Патентное бюро нашего журнала. Победителей ждут специальные призы.

А. ИЛЬИН

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

ЧУДЕСА «САНТА-КЛАУСА». Ныне на производстве электроники наибольшая доля затрат приходится на сборочные работы. Американские специалисты изобрели устройство, которое в перспективе обещает совершить новую индустриальную революцию. Речь о новейшем принтере с интригующим названием «Санта-Клаус». Пока он способен в буквальном смысле печатать отдельные транзисторы, конденсаторы и катушки индуктивности. Однако в будущем разработчики надеются с его помощью печатать сразу целые электрические схемы, а то и готовые электроприборы, отправив таким образом на свалку истории сборочные конвейеры.

Как сообщает британский журнал «New Scientist», ключевым узлом прибора является особый картридж. С его помощью «Санта-Клаус» способен методом напыления полимерного состава создавать трехмерную модель того или иного элемента. Однако на пути широкого внедрения новшества стоит одно препятствие. Пока выпускаемые «Санта-Клаусом» полимерные транзисторы работают гораздо хуже, чем их кремниевые «собратья», а готовая схема будет одноразовой.

ДРЕВНИЕ ЗАМЕРЗШИЕ МИКРОБЫ. Американским ученым удалось обнаружить и оживить микроорганизмы, замерзшие на Земле как минимум 2800 лет тому назад. Сбор образцов проводился в Антарктиде в 1996 году на ледяном щите, укрывавшем протянувшееся на 5 километров озеро Вайда. Вода в нем в 7 раз солонее, чем в океане, что позволяет ей не замерзать даже при температуре —10 °C. По мнению ученых, и в самом «подледном» соленом озере присутствует жизнь. Не исключено также, что в подобных льдах на Марсе тоже может присутствовать жизнь или, по крайней мере, должны остаться ее следы.

ТАК ГДЕ ЗИМУЮТ РАКИ? Не только птицы зимой отправляются в теплые края, а летом возвращаются на родину. Оказывается, морские раки-лангусты (в частности, их итальянская разновидность — арагоста), тоже осуществляют сезонные миграции. Лангусты, населяющие воды Персидского залива и западной части Индийского океана, способны отправляться на зимовку за 400 км от летних пастбищ, передвигаясь хвостом вперед по морскому дну.

КОСМОС И ОБЛАКА. Немецкие ученые из Института ядерной физики имени М.Планка обнаружили важное свидетельство связи космических лучей с климатическими явлениями на Земле. В частности, они заметили в нижних слоях земной атмосферы скопления заряженных частиц, образовавшихся под воздействием космической радиации. Эти частицы, в свою очередь, могут стать центрами конденсации и привести к возникновению густых облаков. Сами же облака играют существенную роль в динамике климата. Интенсивность космических лучей, долетающих до Земли, в значительной мере определяется активностью Солнца. Так что, по мнению некоторых исследователей, нынешнее глобальное потепление может в большей мере зависеть от изменения солнечной активности, нежели от количества парниковых газов.

С ПОЛКИ АРХИВАРИУСА

Непростая история простой лампы

Сегодня треть человечества (в основном это Индия и Китай) живет при керосиновых лампах, но остальные — и мы входим в число этих счастливчиков — пользуются электрическим светом. Для всех нас ежегодно производится 15 миллиардов ламп накаливания. Вероятно, это самое массовое изделие на свете. Кто же первый придумал лампу накаливания?

В 1838 году Жобар из Брюсселя предложил получать свет, накаляя током в безвоздушном пространстве тонкую угольную палочку. Через несколько лет идею осуществил его ученик, горный инженер де Шанжи. Попутно, в 1840 году Грове сделал лампу накаливания с платиновой проволокой (рис. 1).

Рис. 1

Были и другие работы. Но все они не имели практической ценности и были забыты. Электричество тогда получали только от гальванических батарей, и стоило оно очень дорого.

С изобретением в 70-е годы динамо-машины электричество резко подешевело, и электрическую лампу начали создавать заново. В 1873 году несколько образцов лампы накаливания с тонкой угольной нитью сделал русский изобретатель Александр Николаевич Лодыгин (рис. 2).

Рис. 2

Его работы, с одной стороны, показали возможность создания такой лампы, а с другой — дали ясно понять, что без серьезных дорогостоящих исследований прогресс в этой области невозможен. Денег на эту работу Лодыгин не нашел. Но его лампы были показаны американскому изобретателю Т.А.Эдисону, и тот взялся за организацию их массового производства, вложив в дело свои деньги (рис. 3).

Рис. 3

Прежде всего, требовалось создать надежную угольную нить, пригодную для массового производства. В лампах Лодыгина она работала всего два часа. Эдисон получил более надежную нить из обугленного волокна бамбука, но она была непригодна для массового производства. Немецкий электротехник Вернер фон Сименс предложил другой способ. Он продавливал через тонкое отверстие раствор хлопка в кислоте и получал нить, которую затем обугливал. Но на ней было множество ямок и трещин, которые при пропускании тока сильно перегревались, а с них начиналось разрушение нити.

Хирам Максим, изобретатель пулемета, тоже некоторое время работал над созданием лампы накаливания. И обнаружил, что при прокаливании угольной нити в светильном газе из него выделяется углерод и садится на самые горячие участки нити.

Чтобы «вылечить» дефекты своих нитей, Сименс воспользовался этим открытием и начал прокаливать их в атмосфере светильного газа. На рисунке 4 изображены подлинные образцы ламп с угольными нитями, сохранившиеся до наших дней.

Рис. 4

Из их колб выкачан воздух, а угольные нити припаяны к кусочкам платиновой проволоки, впаянным в стекло. Этот драгоценный металл применили потому, что при нагревании он расширяется точно так же, как стекло, и в нем не образуется трещин. (Впоследствии платину заменили дешевым сплавом.) Такие лампы, несмотря на дороговизну, покупали охотно. В домах, где раньше господствовали свечи, керосиновые лампы и газовые фонари, стало гораздо светлее, сделался чище воздух. Но к хорошему быстро привыкают.

Вскоре появились нарекания: лампы расходуют много электричества, да и свет у них желтоват…

В 1890 году А.Н.Лодыгин предложил лампу накаливания с нитью из вольфрама — самого тугоплавкого металла. Опыты показали: она вдвое экономичнее и дает ярко-белый свет. Однако денег у Лодыгина по-прежнему нет, и за реализацию идеи вновь берутся западные фирмы.

С появлением вольфрамовой нити развитие лампы накаливания становится уделом все более и более узких специалистов. Это связано с тем, что малейшее улучшение в конструкции как бы умножается на его громадный тираж, и все развитие его складывается из множества крохотных шагов.

Преимущество вольфрама объяснялось прежде всего его способностью длительно выдерживать более высокую температуру, чем углерод. Благодаря этому доля светового излучения в его спектре выше. И потому у ламп с вольфрамовой нитью более высокая отдача света на единицу мощности. Эта величина, напомним, измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). А люмен — это единица светового потока, приблизительно равная световому потоку свечи. (В старину, до изобретения электрического счетчика, мощность ламп измеряли в свечах, и «по свечам» платили за их использование. Иногда и сегодня в магазине можно услышать: «Дайте мне стосвечовую лампу». Продавец выдает лампу мощностью в 100 Вт, и ни он, ни покупатель не задумывается, что лампа мощностью в 100 Вт имеет световую отдачу около 16 лм/Вт и дает поток света в 1600 свечей.)