Юный техник, 2011 № 06 - Журнал «Юный техник»

Хозяева данного турнира — работники Лаборатории робототехники и искусственного интеллекта Политехнического музея — тоже нашли, что показать. Один из представленных ими роботов выполнял роль лектора, демонстрируя на большом телеэкране последние достижения мировой робототехники.

Ну, а другой робот будто бы сошел с кино- или телеэкрана. Помните страшного командира завоевателей в черном плаще и непроницаемой маске со шлемом на голове из знаменитой саги «Звездные войны»?

— Ну, при ближайшем рассмотрении не такой он уж страшный, — сказал по этому поводу руководитель технических проектов музея Дмитрий Анатольевич Добрынин. — Во всяком случае, посетители нашего музея его не боятся.

…В заключение стоит отметить, что турнир роботов не зря носил такое название. Рассказав друг другу о своих достижениях, участники вскоре вступили в противоборство друг с другом. Построенные ими роботы носились по заранее обозначенным маршрутам, поднимались и спускались по лестницам, играли в теннис и даже атаковали друг друга по правилам японской борьбы сумо.

ИНФОРМАЦИЯ

РАКИ-ЧИСТЮЛИ, УЛИТКИ-ЭКОЛОГИ. Контроль за экологией в районе завода по сжиганию осадка сточных вод в Петербурге полностью доверен представителям животного мира. За чистотой воды здесь следят речные раки, которые живут в аквариуме, заполняемым очищенными сточными водами. И если очистка недостаточна, то раки тут же начинают болеть.

А вот контролировать чистоту воздуха поручено гигантским африканским улиткам. Зоологи предприятия «Водоканал Санкт-Петербурга» на Юго-Западных очистных сооружениях на Волконском шоссе рассказали, что брюхоногие моллюски ахатина — таково научное название африканских улиток — дышат воздухом с примесью дыма, выходящего из трубы завода. К их раковинам прикреплены оптоволоконные датчики сердцебиения и двигательной активности.

Показания приборов о функциональном состоянии улиток автоматически считываются с помощью специальной программы. Если со временем все улитки станут хуже себя чувствовать, а это будет понятно по измерениям, система просигнализирует об этом, после чего специалисты выяснят причины ухудшения состояния воздуха.

Биоэлектронная система разработана учеными Санкт-Петербургского научно-исследовательского центра экологической безопасности РАН. Город на Неве стал первым мегаполисом в мире, где проблема утилизации осадков сточных вод решена полностью. Первый завод по сжиганию осадков здесь был построен еще в 1997 году.

ПОЗВОНИ… БЕСПИЛОТНИКУ. Аспиранты-математики Санкт-Петербургского госуниверситета Наталья Граничина и Константин Амелин провели испытания нового беспилотника, которым управляли при помощи разработанной ими математической программы с многофункционального мобильного телефона.

Беспилотник создан на базе легкого планера. Размах его крыльев — 2 м, вес — 2 кг, полезная нагрузка — 0,5 кг, скорость — до 60 км/ч, дальность полета — 200 км. Аппарат оснащен электродвигателем, миниатюрной видеокамерой и бортовым микрокомпьютером. Связь между микрокомпьютерами разных аппаратов осуществляется за счет встроенного радиоприемника. Причем компьютеры в беспилотниках могут одновременно принимать и отправлять информацию как с Земли, так и друг другу.

Подобные аппараты можно использовать для разведки полезных ископаемых, поиска потерявшихся любителей зимней рыбалки, мониторинга и прогнозирования техногенных катастроф, патрулирования.

НА ОЧЕРЕДИ — КВАДРИЛЬОН. Специалисты МГУ имени М.В. Ломоносова начали работу над созданием ЭВМ, способной выполнять до одного квадрильона операций в секунду, сообщил ректор университета Виктор Садовничий. Такие суперкомпьютеры есть в США, Китае и Германии.

В 2009 году Россия вышла на 12-е место в мире среди стран, имеющих суперкомпьютеры. Теперь Китай потеснил нашу страну на 13-е место. Садовничий убежден: «Есть задачи, которые под силу только супервычислителям. Если мы хотим быть в числе стран-лидеров, без такой вычислительной базы нам не обойтись».

РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…

«Чернильные» танки

Я слышал про некие «чернильные» танки, которые будут практически невидимы на местности. Откуда такое странное название? О чем вообще шла речь?

Аркадий Ксенофонтов,

г. Севастополь

Британские специалисты из компании BAE Systems недавно пообещали, что через пять лет совершенно изменят внешность военной бронетехники. Каждую бронированную машину оденут в новый камуфляж, способный изменять свой внешний вид в зависимости от окружающей среды. Танк или бронемашина, словно хамелеоны, на снегу будут белыми, в пустыне — желтыми, а в лесу — зелеными.

Здесь стоит отметить» что подобное заявление звучит далеко не впервые. Создание маскирующих поверхностей, обладающих мимикрией — способностью менять свой цвет и свойства в зависимости от окружающей среды, издавна является мечтой военных разных стран. В частности, Министерство обороны США выделило 6 млн. долларов на четыре года ученым, которые изучают умение маскироваться таких животных, как осьминог, кальмар и каракатица. Исследователи хотят скопировать их умение и при этом возлагают основные надежды на наноструктуры и метаматериалы.

Что касается британских исследователей из ВАЕ Systems, то они в своем проекте под названием E-camouflage решили базироваться на разработках, связанных с электронными чернилами. Напомним, что сама по себе эта технология разрабатывалась для электронных книг. Экран такой книги имеет в своей структуре множество крошечных шариков-капсул, один бок которых темный, а другой белый. В зависимости от знака электрического заряда, капсула поворачивается к поверхности дисплея темным или светлым боком, образуя черную или белую точку. Из этих точек и формируется изображение черных букв на белом фоне.

Система удобна тем, что достаточно надежна и экономична. Однако до недавнего времени экраны оставались черно-белыми. А для маскировки ведь нужны цветные покрытия. И вот недавно ридер с цветной электронной бумагой был продемонстрирован китайской компанией Hanvon Technology. Здесь уже точки не черно-белые, а трех основных цветов — красного, синего и желтого. Их сочетание способно дать все семицветье радуги.

Интересная разработка сделана недавно и в США. Электронная бумага, превосходящая предшественников по контрастности, разрешению и быстродействию, создана группой ученых под руководством профессора Джейсона Хейкенфельда из университета Цинциннати.

Авторы фактически придумали новый принцип работы электронной бумаги. Каждый ее пиксель теперь представляет собой пустотелую герметичную гексагональную ячейку, в основе которой лежит алюминиевая пластинка, отражающая свет. А в центре ячейки — крошечные полимерные колодцы, заполненные углеродными чернилами в черно-белом варианте. Сверху же конструкцию прикрывает тонкопленочный прозрачный электрод.

Напряжение, приложенное к электроду и подложке, заставляет чернила мгновенно вытечь из колодца и заполнить всю ячейку. После снятия напряжения чернила собираются обратно в колодец. А поскольку резервуар занимает порядка 5 % от общей видимой площади, в «свернутом» состоянии чернила почти не видны.

Для получения цветных пикселей разработчики решили применить светофильтры, наложенные поверх ячеек. Ширина одной точки в новом дисплее составила 100 микрометров, а разрешение экрана — 300 точек на дюйм. Это, по словам Хейкенфельда, больше, чем у большинства моделей электронных книг.

Второе преимущество новинки — время переключения пикселей между черным и белым состояниями. Оно составляет всего одну миллисекунду, что даже быстрее, чем у хороших ЖК-экранов, и намного лучше, чем у традиционных электронных книг (там — десятки и сотни миллисекунд). Следовательно, новая бумага куда лучше приспособлена для воспроизведения видео.

Наконец, дисплей американских ученых очень тонок и гибок. А потому нет ничего удивительного в том, что им заинтересовались военные. Ведь подобный дисплей позволяет показывать на броне танка чуть ли не любую маскировочную «картинку». Причем появление экспериментального прототипа E-camouflage для армии Великобритании ожидается уже к 2013 году.

Каждый танк будет оборудован датчиками для анализа окружающей местности. Сенсоры, смотрящие во все стороны, позволят определять и передавать данные о внешней среде на матрицу с электронными чернилами, покрывающую броню танка. Та будет воспроизводить внешнюю среду на поверхности машины, и танк как бы сольется с окружающим ландшафтом.

Г. МАЛЬЦЕВ