Знание-сила, 1998 № 01 (847)
Шрифт:
Из финалистов хочется отметить Кеннета Бакера — вице-президента компании «Дженерал моторе», — разработавшего модель электромобиля с пробегом 150 километров между подзарядками, не уступающего BMW-318 в резвости ускорения.
А это — некоторые из числа «финалистов» конкурса журнала «Дискавер».
3.
Премия Марку Фрогатту из центра НАСА в Лэнгли — «Сенсор из оптических нитей».
Перед тем как сломаться, любая деталь некоторое время работает с избыточным напряжением. Говоря человеческим языком, из последних сил. Марк Фрогатт придумал, как «почувствовать» эту перегрузку практически в любых самолетных и космических конструкциях . Он подметил, что свет по- разному распространяется в свободном и растянутом (или сдавленном) оптическом волокне, и решил этот эффект использовать. Тоненькие нити из таких волокон приклеиваются во всех опасных местах, скажем — по бакам с горючим. Постоянно посылая по ним лазерный сигнал и анализируя его по возвращении, можно судить о нагрузке на детали, к которым приклеены ниш.
Самый интересный «проигравший» проект: Майкл Микки из университета штата Пенсильвания создал ракету, в которой двигатель работает на принципе микроволновой печки. Газ в ней разогревается до нескольких тысяч градусов и вырывается наружу, создавая тягу.
4. Компьютерные технологии и электроника
Премия Рику Литтлфилду из Тихоокеанской национальной лаборатории — «Портативный ультразвуковой облучатель».
Ультразвуковая диагностика известна давно, но использовать ее раньше можно было лишь в стационарных условиях, кроме того, управляться с ней было непросто. Рик Литтлфилд соединил портативный ультразвуковой датчик с удаленным от него компьютером, на экране которого возникает трехмерное изображение просматриваемого участка. Таким образом хирург, не выходя из. больницы, может диагностировать внутренние повреждения солдат, находящихся на поле боя. Для того чтобы водить сенсором по тому месту, где болит, достаточно квалификации ротного фельдшера. Хотя делалось устройство по заказу военного ведомства, очевидно, что ему найдется применение и в сельских районах, удаленных от больниц и врачей.
В этой категории еще двое финалистов достойны упоминания: Нейл Скотт из Стенфордского университета создал систему общения с компьютером для людей с ограниченными двигательными возможностями, а Хомаюн Казерони из Калифорнийского университета сделал робота, умножающего человеческие возможности — при развиваемом нами усилии в один килограмм он поднимает в 25 раз больше.
5. Математическое обеспечение компьютеров
Премия Кельвину Дрожемайеру из университета штата Оклахома — «Система предсказания погоды в районе».
Уже само имя автора, связанное с измерением температуры, предопределило его профессию — изучать погоду. В конце восьмидесятых годов он получил заказ от американского правительства: попытаться предсказать развитие штормов, имея в своем распоряжении данные от сети 160 радаров, разбросанных по всей стране. К сожалению, радар может измерять только одну компоненту скорости шторма — «на него», перпендикулярная компонента остается произвольной. Дрожемайер решил использовать суперкомпьютер для того, чтобы постепенно перебирать все возможные варианты поперечной компоненты и «угадывать» полную картину ветра. Повторяя процесс полсогни раз, он научился предсказывать шторм часов за шесть до его развития. Уже в первых испытаниях в июне 1996 года удалось предсказать четыре пятых ураганов. Ожидается, что широкомасштабное
Победитель обошел Стива Дустина из компании «Моторола», написавшего программу, понимающую разговорный китайский язык, и СарГура Шригари из университета в Баффало, разработавшего автоматическую систему чтения почтовых адресов.
6. Окружающая среда
Премия Субхенду Гуха, вице-президенту американской компании «Объединенные солнечные системы» — «Гибкие солнечные батареи».
Однажды в 1994 году во время лекции о солнечных батареях Субхенду Гуха показал фотографию дома с такими батареями на крыше. Оказавшийся в зале архитектор спросил: «Почему они выглядят столь уродливо?» Брошенный вскользь вопрос задел Гуху за живое и он собрал свою лабораторию на экстренное собрание «Как сделать батареи красивыми?» Оказалось, что никто не задавался раньше подобным вопросом, поэтому путь от постановки проблемы к ее решению занял два года. В июле 1996 года был готов окончательный вариант. Изобретение состояло в том, как изготавливались батареи. Гигантские рулоны нержавеющей стали длиной в полкилометра прокатывались через серию валов и на них наносили девять слоев силикона. Затем их покрывали полупроводниковыми пленками и, наконец, красили в цвет обыкновенных крыш, нанося еще и защитный пластик. Рулоны разрезали на стандартные куски, которыми можно было покрывать крышу, как и обычными листами железа или черепицы. Двадцать квадратных футов такой крыши «выдают» 100 ватт электрической мощности, то есть примерно треть крыши способна обеспечить дом необходимой энергией, естественно, когда солнышко светит.
Дон Дилис из Лаборатории американских воздушных сил в Риме создал пластмассовые батарейки, а Роберт Крабтри и Хуан Бурдениус из Йельского университета научились разрушать хлорсодержащие газы при помощи обычного ревеня. И все- таки они уступили Гуха и остались только финалистами конкурса.
7. Зрение
Премия Ральфу Джеймсу из американской национальной лаборатории в Сандии — «Компактный сенсор».
Прибор, созданный Джеймсом, умеет очень точно измерять потоки гамма-лучей и определять их энергию, поэтому он совершенно незаменим при контроле за состоянием радиоактивных отходов. Еще десять лет назад, когда автор изобретения начал исследования, «высмотреть» одиночные гамма-лучи можно было лишь германиевым кристаллом, охлажденным в жидком азоте. Джеймс начал искать что-то более дешевое и удобное в работе. При помощи украинских специалистов ему удалось вырастить сложный кристалл из теллура, кадмия и цинка, который был очень чувствительным. Еще восемь лет устройство доводилось до эксплуатационного образца.
Среди финалистов интересно отметить компании «Канон», «Фуджи», «Кодак», «Минольта» и «Нихон», участвовавшие в конкурсе единым коллективом,— за создание новой системы фотографирования.
8. Звук
Премия Элвуду Норрису из Американской технологической корпорации — «Гиперзвуковся аудиосистема».
В этих колонках звук создается не колеблющейся мембраной, а особым кристаллом, который направляет мощный звуковой луч через комнату, как луч фонарика. Когда этот луч достигает перегородки или стены, он отражается и рассеивается — возникает иллюзия, что звук испускается именно этим местом на стене. Стереоэффект создается при посылке двух лучей, причем вы можете менять место их «возникновения». Интересно, что в установке Норриса производится не звук, а ультразвук высокой частоты. Он использовал эффект, обнаруженный полтора столетия назад Германом Гельмгольцем: если очень громко взять на органе две ноты, то вы услышите и третью, частота которой равна разности частот первых двух. Кристалл Норриса испускает ультразвук с частотами 200440 и 200000 герц, а слушатели замечают лишь разницу — ноту «ля» с частотой 440 герц.