Юный техник, 2013 № 01 - Журнал «Юный техник»

Пока опытный образец принтера Stone Spray может «распечатывать» только небольшие предметы. Но такую технологию вполне можно использовать и для строительства более крупных объектов. Во всяком случае, именно для этого предназначена система Contour Crafting, разработанная исследователями из университета Южной Калифорнии. Она способна «напечатать» двухэтажный жилой дом менее чем за сутки.

Первые «печатные» конструкции выглядели не очень элегантно.

В основе системы Contour Crafting лежат все те же технологии трехмерной печати, реализованные в большом масштабе. Contour Crafting напоминает подъемный кран, нависающий над местом строительства. С помощью своей «печатающей головки» Contour Crafting выстраивает стены здания, выкладывая слои быстро застывающего бетона. При этом специальные приспособления позволяют системе одновременно выполнять монтаж трубопроводов для воды, газа, отопления и прокладывать электрическую проводку.

Модели разных вариантов «песчаного» принтера.

На макете показан 3D-принтер для строительства индивидуальных коттеджей.

По завершении работы системы Contour Crafting остается почти законченное здание. Дополнительные инструменты системы Contour Crafting позволяют покрасить внешние стены и уложить черепицу на крышу здания. Строителям остается лишь поставить окна, двери, оклеить стены обоями.

Профессор Бехрох Хошневис полагает, что использование систем типа Contour Crafting позволит быстро и качественно строить относительно дешевое жилье.

Особенно ценной система Contour Crafting будет для развивающихся стран и районов, претерпевших стихийные бедствия. Кроме того, полагает профессор, этот метод может пригодиться в лунных или марсианских условиях.

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

САМЫЙ ПРОТИВНЫЙ ЗВУК. Наибольшее раздражение у людей вызывает скрежет ножа по стеклу.

К такому выводу пришла группа исследователей из Университета Ньюкасла. Ориентируясь на реакции мозга 13 испытуемых, ученым удалось составить своего рода антихит-парад из 74 звуков.

В результате британские исследователи выяснили: самыми неприятными становятся звуки высокой частоты (в диапазоне частот от 2000 до 5000 Гц).

Руководитель исследования профессор Тим Гриффите отметил, что лучшее понимание реакций мозга на звук может помочь в лечении мигреней, вызванных различными звуками, мизофонии — тяжелой формы непереносимости определенных звуков, а также тиннитуса — ощущения постоянного шума в ушах.

ДОШКОЛЯТА МЫСЛЯТ, КАК УЧЕНЫЕ. К такому выводу пришла исследовательница Элисмон Гопник из Калифорнийского университета в Беркли (США). «Они так же, как взрослые исследователи, анализируют статистические закономерности, ставят эксперименты и учатся у других», — говорит она.

Даже когда взрослым кажется, что их ребенок просто ломает дорогостоящую аппаратуру, на самом деле малыш пытается выяснить методом проб и ошибок, как ее включить. Ну, а о причинно-следственных связях маленькие дети узнают, наблюдая за действиями других. Если же специально показывать малышам, что и как надо делать, это лишает их желания проводить самостоятельные исследования.

ПОЧЕМУ ГЕПАРД БЕГАЕТ БЫСТРО? Такой вопрос поставили перед собой японские ученые.

Доктор Наоми Уода, автор исследования и профессор в области системной физиологии в Университете Ямагучи, поясняет, что различные типы мышечного волокна отвечают за разные тины движений.

«В передних конечностях гепарда преобладают мышечные волокна типа I, в то время как мышцы задних конечностей состоят в основном из волокна типа IIх», — полагает он.

Иначе говоря, сила у гепарда распределяется приблизительно так же, как в заднеприводном автомобиле. Как и у машины, у животного задние ноги позволяют быстро разгоняться из-за лучшего сцепления с поверхностью дороги, а передние отвечают за направление.

Причем скоростные показатели гепарда таковы, что ему могут позавидовать многие автомобилисты. Он способен разогнаться до 100 км/ч менее чем за три секунды!

ШАШЛЫК ЗАГРЯЗНЯЕТ АТМОСФЕРУ. Причем сильнее, чем грузовик или фабричная труба. К такому парадоксальному выводу пришли исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде. Дымит не столько само жарящееся мясо, а шашлычница, в которой его готовят. Тем не менее, «чтобы выбросить столько же частиц дыма и копоти, сколько выделяется при приготовлении одного шампура, дизельный грузовик типа «фура» должен проехать по шоссе 143 мили», — привел свои расчеты один из авторов исследования, Вилл Уэлч.

СОЗДАНО В РОССИИ. Мусорный реактор

По статистике, в России ежегодно образуется около 40 млн. т отходов, и только 3 % от этого объема подлежит дальнейшей переработке. Остальное хранится на полигонах, то есть, говоря проще, попадает на свалки. Что делать?

В поисках ответа на этот вопрос сотрудники и студенты химико-металлургического факультета Иркутского технического университета разработали инновационную технологию по переработке твердых отходов. По словам одного из руководителей проекта, доцента кафедры химической технологии Елены Янчуковской, это стало возможным благодаря созданию микроволнового реактора, в котором под действием высоких температур происходит процесс сжигания отходов.

Многие попытки использования иной технологии переработки бытового мусора оказываются малоэффективными по одной простой причине — для переработки мусор нужно предварительно рассортировать. Заниматься этой грязной работой мало кто хочет, а потому есть острая необходимость в технологии, способной максимально уменьшить массу захороненных отходов и требовать минимума ручного труда.

«Результаты наших исследований показали, что только пиролиз — то есть сжигание при очень высокой температуре — позволит значительно сократить массу отходов; ведь термическому разложению подвергается до 85 % компонентов ТБО, — рассказала Елена Янчуковская. — В нашем случае сжигание происходит за счет воздействия электромагнитного микроволнового излучения на эти компоненты. Этот процесс происходит с использованием так называемого импульсного магнетрона непрерывного действия».

Еще один из авторов разработки, магистрантка НИ ИрГТУ Наталья Днепровская объяснила, как действует магнетрон, излучающий СВЧ-волны.

«Волны сверхвысоких частот выделяют тепло уже в самой массе мусора, который начинает сжигать себя как бы изнутри. При этом горят даже арбузные корки, содержащие в себе более 80 % влаги. И уж, конечно, таким способом можно перерабатывать мусор органического происхождения древесные и нефтехимические отходы, резинотехнический мусор, — рассказала она. — Все компоненты выжигаются при той или иной температуре. Подобрав оптимальные режимы, мы получаем из тонны отходов 300 кг кокса, его можно использовать в доменных печах. Также из тонны мусора можно получить 120 кг печного топлива, обеспечивающего работу самой установки. Кроме того, переработка отходов дает около 20 % синтез-газа, необходимого в химических производствах. На выходе образуется еще и балластная фракция, которая может пойти на выработку стройматериалов и азотистых удобрений».

Вся процедура переработки экологически безопасна, а выбросов в атмосферу не происходит, благодаря установленной в комплекс системе газоочистки. Таким образом, эффективно используя вторичные ресурсы, можно обеспечить не только благоприятную экологическую обстановку, но и получить ощутимую коммерческую прибыль. Применение СВЧ-генераторов на полигонах ТБО только в Приангарье позволит получать экономический эффект до 200–250 млн. рублей в год.

По предварительным оценкам разработчиков, затраты на создание комплекса окупятся через 2–3 года использования. «Ориентировочная стоимость оборудования — около 13 млн. рублей. Комплекс способен переработать 100 тыс. т ТБО в год, также есть варианты СВЧ-реакторов на 30 и 50 тыс. т мусора, — отметила Наталья Днепровская. Причем, в отличие от других подобных разработок, мощность магнетрона в данной установке в два раза превышает аналоги. А время работы микроволнового реактора от ремонта до ремонта составляет 12 000 часов».

ПО СЛЕДАМ СЕНСАЦИЙ. Из истории драконов

Недавно исландец X. Кьерульф заснял видео, на котором, как он утверждает, зафиксировано местное «лохнесское чудовище». И нам стало интересно: а существовали ли драконы на самом деле? Чтобы получить ответ на этот вопрос, наш специальный корреспондент С. Славин отправился в Дарвиновский музей.