Каждую весну в московском парке Сокольники гостеприимно открывает свои двери Международный салон изобретений и инновационных технологий «Архимед». В этом году он проводился в тринадцатый раз. Но, несмотря на столь «несчастливый» номер, наш специальный корреспондент Станислав ЗИГУНЕНКО обнаружил в нынешней экспозиции немало интересного.

Волшебники из Лесного городка

…Возле этого стенда постоянно толпились посетители. В особенности те, кто еще не потерял интерес к такому «несерьезному» делу, как выдувание мыльных пузырей.

Казалось бы, и в самом деле пустячное это занятие. Но вот Наталия Подгорнова и Алина Пекарь, а также их руководитель, учительница физики Ольга Георгиевна Монахова из средней общеобразовательной школы поселка Лесной городок Одинцовского района Московской области, так вовсе не считают. И доказали это как теоретически, проведя обширные исследования технологии получения и свойств мыльных пузырей, так и практически, устроив прямо на выставке веселое «мыльное шоу».

Не знаю, как вы, а я в первый раз увидел собственными глазами, что мыльные пузыри могут иметь диаметр более двух метров, что их можно выдувать не только силой собственных легких, но и просто взмахами рук.

— Для этого мы опускаем в тазик с мыльным раствором шнурок, связанный в кольцо, — пояснила Алина. — А затем в четыре руки растягиваем его так, чтобы получилась рамка, на которой образуется мыльная пленка.

— Теперь достаточно поднять эту рамку вверх, на высоту поднятых рук, а затем энергично опустить вниз, чтобы над рамкой образовался купол мыльного пузыря, — продолжила пояснения своей подруги Наталия.

Вместе девушки тут же проиллюстрировали свой рассказ на практике, получив мыльный купол, которым можно было накрыть человека.

Желающих попасть «под купол» оказалось столько, что вскоре возле девушек образовалась очередь, и им пришлось действовать, что называется, не покладая рук. И это, кстати, не единственная удивительная разработка, представленная на «Архимеде» школьниками Лесного городка. Девятиклассницы Мария Мягкая и Надежда Найденова, опять-таки под руководством О.Г. Монаховой, продемонстрировали на выставке необычный калейдоскоп.

Как известно, существует много видов калейдоскопов: обычный, с вертикальными, как правило тремя, зеркалами, в одном из торцов которого закреплена коробочка с мелкими бусинками и стеклышками. Есть калейдоскоп-роллер: перед его зеркалами вращается колесо, разделенное на отсеки, куда помещены рассматриваемые предметы. У оптического калейдоскопа мелких предметов нет, на их месте линза, и вид картинки зависит от того, куда направлена линза.

«Сотовый» калейдоскоп.

— А вот аналогов нашего калейдоскопа мы не встречали, — рассказали мне девушки. — Наш «сотовый» калейдоскоп состоит из зеркал, расположенных в два «этажа».

Подробности тут таковы. Первый этаж состоит из пяти вертикально расположенных зеркал, составляющих пятигранную призму. Продолжением этой призмы является усеченная пятигранная пирамида, нижнее основание которой совпадает с основанием призмы. Верхнее же основание, представляющее тоже правильный пятиугольник, имеет меньший периметр, в результате чего пять зеркал этого второго «этажа» оказываются под наклоном к зеркалам первого «этажа».

— Главной особенностью нашего калейдоскопа является то, что благодаря двум «этажам» изображения, получаемые в одной системе зеркал, отражаются во второй системе, многократно умножая общее количество демонстрируемых узоров, — подытожили свой рассказ Мария и Надежда.

Так что, как видите, при желании можно увидеть нечто новое и во всем, уж казалось бы, известной игрушке.

Наследники Ньютона

По соседству со школьниками из Лесного городка разместилась экспозиция научного клуба «Яблоки Ньютона» Северо-Восточного округа г. Москвы. Ребята из этого клуба представили на «Архимеде» целую серию демонстрационных установок, иллюстрирующих действие того или иного закона физики.

— Как нас всех уверяют, Ньютон открыл свой знаменитый закон всемирного тяготения, наблюдая, как падают яблоки с яблони в саду, — пояснил мне Рамиль Дианов. — Ну, а мы пока законов не открываем. Зато можем показать, как они работают.

Сам Рамиль представил на выставку стенд «Подъемная сила». Он представляет собой выклеенную из чертежной бумаги модель крыла с профилем. Модель подвешивают на двух нитках и направляют на нее поток воздуха из фена. Благодаря профилю, под крылом образуется область повышенного давления, и оно поднимается вверх.

А установка Адели Дадашевой наглядно демонстрирует проявление еще одного физического эффекта. Известно, что при прохождении двух судов близко друг к другу между ними возникает притягивающая сила, которая может привести к столкновению.

Адель иллюстрирует этот эффект с помощью двух шариков от пинг-понга, подвешенных на нитках. Если направить поток воздуха фена между шариками, отчетливо видно, как их начинает притягивать друг к другу.

Попробуйте сами объяснить почему.

Владимир Аилоян наглядно продемонстрировал, как парашютисты используют закон воздушного сопротивления. Понятное дело, сам он с парашютом не прыгал. Но сделанные им из полиэтиленовой пленки купола плавно опускали подвешенные к ним грузики на землю.

— Пленку для купола я выбрал потому, что это самый доступный для экспериментов материал, — пояснил Владимир. — Использованных полиэтиленовых пакетов в каждом доме сколько угодно. В то же время полиэтиленовая пленка не пропускает сквозь себя воздух, как, например, марля, что повышает несущую способность купола.

Так ребята на практике доказали, что и в наши дни верно суждение Ньютона, полагавшего, что умный ученый может поставить любой эксперимент, не прибегая к помощи сложного и дорогого оборудования. Главный инструмент — собственные мозги и руки.

Юные техники представили множество самоделок.

Роботы-разведчики

Всевозможными роботами ныне уж никого не удивишь. Поэтому студенты Московского государственного института электронной техники, работающие в СКВ «Робототехника» при кафедре микроэлектроники, сосредоточили свое внимание на создании компактных моделей роботов.

— Здесь мы представляем две разработки — шестиногого робота-паука и двухногого человекоподобного робота-гнома высотой всего полметра, — рассказал мне первокурсник Дмитрий Злобин.

Шестиногий робот-шагоход может быть использован, например, не только как робототехнический конструктор для учебных заведений, позволяющий отрабатывать разные алгоритмы походки паука. Подобные конструкции вполне могут пригодиться специалистам МЧС для поисков людей под завалами после землетрясений и иных стихийных бедствий, специалистам-взрывотехникам для дистанционного обследования автомобилей и других объектов на наличие в них взрывных устройств, военными — для радиационной и химической разведки местности.

Причем компактные размеры модели (600x300x60 мм), а также небольшая масса (1,4 кг) позволяют роботу-пауку проникнуть в такие щели, куда человеку не попасть.

Робот-андроид, умеющий ходить и даже танцевать, способен также самостоятельно находить предметы определенного цвета и формы с помощью видеокамеры, установленной на его «голове». Причем возможны два варианта управления: с использованием компьютера и в автоматическом режиме по заранее заданной программе.

— В нашем институте он используется как учебное пособие по изучению основ робототехники, электроники, сенсорики, — пояснил Дмитрий. — Но в будущем подобные конструкции, на мой взгляд, вполне могут быть использованы, например, для исследования поверхности Луны, Марса и иных планет.

Пензенские старатели

— Сейчас многие специалисты озабочены поисками альтернативных источников энергии. Мы тоже этим занимаемся, — начал свой рассказ начальник учебно-производственного центра Пензенской государственной технологической академии, доцент Андрей Александрович Баклин. — Надо прямо сказать — не от хорошей жизни: Пенза — это вам все-таки не Баку и не Тюмень, нефтяные моря у нас под ногами не плещутся.

Стало быть, нужно было искать иные источники энергии. Но солнечными днями Пензенская область тоже не так уж богата, и ветра тут дуют не постоянно. Да и крупных рек тут тоже нет. «В общем, начиная пять лет тому назад подобные изыскания, мы вскоре поняли, что наше спасение — в комплексном решении проблемы», — подчеркнул Андрей Александрович.

И он вместе с сотрудниками и студентами центра стал рассматривать все возможные варианты. К чему, в конце концов, пришли специалисты, на стенде иллюстрировала большая многокрасочная схема некоего идеального поселка, который способен полностью обеспечивать своих жителей всем необходимым, да еще с избытком.

Ветрогенератор на автомобиле экономит энергию.

На окрестных полях, в садах и огородах жители этого поселка выращивают урожай зерна, кормовых культур, овощей и фруктов. Часть собранного урожая идет на продажу, часть — на стол людям и на корм животным на фермах. А собранная с полей солома — на подстилку тем же животным.

Навоз служит отличным органическим удобрением, а прочие органические остатки с кухонь жителей поселка, из кормушек животных на ферме отправляются в метатенк — особый биореактор, где бактерии перерабатывают органические остатки в биогаз, который затем используется для отопления того же поселка. В дополнение к этому энергию для обитателей поселка поставляют также ветрогенераторы и солнечные батареи.

Дома-термосы в этом поселке тоже особой конструкции; они не пускают тепло на ветер, как это частенько бывает в обычных квартирах, где ветер дует во все щели…

— Но так красиво получается, наверное, только на бумаге? — поинтересовался я у А.А. Баклина. — Нарисовать можно все, что угодно. А как обстоят дела на практике?

— Пока не столь лучезарно, — честно признался он. — На претворение мечты в жизнь нужны деньги. И немалые. Но кое-что по возможности мы делаем. Проверяем, так сказать, на практике работоспособность отдельных конструкций.

Взять те же ветрогенераторы. Прослышав, что в академии разработаны конструкции ветрогенераторов, рассчитанные на весьма умеренные ветра со скоростью 3–5 м/с, в центр заглянул один из местных предпринимателей. И предложил сделку. Специалисты центра ставят ему ветрогенератор в указанном месте, а он оплачивает эту работу.

— Оказалось, у него в окрестностях Пензы есть лагерь отдыха, — сказал Баклин. — А природные условия таковы, что по соседству постоянно дует ветер.

И если поставить там ветрогенератор, проблема оснащения лагеря электричеством будет решена. Не нужно тянуть линию от городской электростанции. Надеемся, что за лето мы эту работу сделаем.

Этим веломобилем управляют наклонами корпуса.

Причем, — добавил Андрей Александрович, — ветрогенератор будет экспериментальный, оригинальной конструкции. У него ротор и статор вращаются в разные стороны, что позволяет вдвое повысить КПД установки.

А одно из местных предприятий предложило сотрудникам центра соорудить для них гелиоколлектор для подогрева воды для душа.

— Предприятия имеет цеха, разбросанные на довольно обширной территории. И греть воду для каждой душевой с помощью электричества или газа — довольно дорогое удовольствие. В особенности летом, когда центральная система отопления не работает, — пояснил Баклин. — Мы прикинули: если поставить солнечный нагреватель нашей конструкции, то к вечеру в душ будет подаваться вода, нагретая до 60–70 градусов. А больше и не надо…

Этой системой также весьма заинтересовались владельцы небольшого парникового хозяйства. Оказывается, если обычные огурцы поливать не просто холодной водой из водопровода, а подогретой до температуры 20–25 градусов, то огурцы поспевают на одну-две недели раньше и урожай дают выше.

Ведутся эксперименты и с получением биогаза из органических отходов. При этом выяснилась, например, такая тонкость. Бактерии, которые отлично перерабатывают различные органические отбросы, что называется, на дух не переносят никакой синтетики. Например, небольшое количество средства для мытья посуды может снизить их активность практически до нуля.

В общем, работы идут, и, возможно, когда-нибудь идеальный поселок появится не только на бумаге, но и на земле.