«Сделай сам»: победители
N + 1 подводит итоги научно-фантастического конкурса для читателей
В октябре N + 1, совместно с организаторами инженерного конкурса ВИК.Нано, провел собственный изобретательский научно-фантастастический конкурс среди читателей. Мы предложили им четыре задачи, условия которых мы нашли в произведениях современных фантастов. Участникам конкурса надо было придумать тарелку, в которой не остывает суп; гаечный ключ, автоматически подстраивающийся к любому размеру крепежных деталей; самозаправляющуюся кровать и безразмерную куртку. Пришло время подвести итоги конкурса.
Напомним условие каждой задачи и расскажем про лучшие ответы на них в обратном хронологическом порядке. Итак:
Задача 4
Придумайте конструкцию куртки, размеры которой по основным параметрам (талия, плечи, рукава) автоматически подстраивались бы под владельца. Желательно, чтобы это не требовало электроэнергии.
В ответ на эту задачу нам прислали немало довольно
фантастических вариантов. Например, для регулирования размера куртки читатели предлагали использовать тепло
человеческого тела, пока еще не созданный
штамм грибов и многое другое. Выбирая ответ-победитель, мы исходили из
самого простого соображения: решение должно выглядеть практично. Поэтому мы
остановились на варианте, присланном нашим читателем с электронной почты
sharingun200 [at] yandex.ru:
«Каркас» куртки (рукава, талия, плечи) делаются из нетянущегося материала по минимальному размеру, для остальных элементов применяется ауксетик, причем двух видов: материал, растягивающий каркас, и материал-покрытие.
Зачем здесь нужен именно ауксетик — то есть материал, который при растяжении становится толще, а не тоньше — автор не объяснил. Возможно, имелось в виду, что растяжение материала не должно делать его тоньше. Возможно, что-то еще.
Задача 3
Предложите устройство, которое позволяет автоматически заправлять кровать. Желательно, чтобы система не требовала ручного труда.
Здесь тоже было несколько замечательных проектов. Один из них, предложенный читательницей Norvegicus Rattus, — сделать систему смены белья с помощью роботизированного 3D-принтера, для которого следует проложить рельсы на потолке комнаты или даже системы комнат. Возможно, эта идея подойдет для больниц или других мест, где стоит много кроватей и смена белья происходит в больших масштабах. Для дома же подойдет решение попроще, его прислал нам читатель Ян Куницкий:
По торцу кровати расположены электромагниты, по контуру одеяла — металлические элементы. Магниты при этом включаются не сразу все, а по очереди, которую определяет датчик веса.
Задача 2
Придумайте гаечный ключ, который самостоятельно подстраивается под размер гайки. Желательно с «умным» храповиком, который способен самостоятельно определять, откручивает человек гайку или закручивает.
Разумеется, разного рода реализации идеи универсального ключа уже есть — спасибо тем читателям, которые нам на это указали. Но мы предлагали участникам конкурса обратиться к образу из фантастического произведения и предложить свой вариант. Например, в ряде ответов предлагалось использовать двигатели и прочее электрооборудование. Нам эти варианты показались непрактичным, поэтому вот самый симпатичный, на наш взгляд, вариант, его автор — Алексей Долгов:
Исходные условия: ключ, самостоятельно подстраивающийся под форму и размер гайки (болта, другой детали). Есть некоторое разночтение между текстом рассказа и условиями задачи: в тексте рассказа ключ упоминается «любая гайка, любой болт», что может означать как различный размер, так и различную форму, а в тексте задачи упоминается только размер. Сформулируем требования к универсальному ключу: 1) возможность наложения на гайку или головку болта без пересечения конструкцией ключа оси вращения гайки (т.е. как рожковый ключ, а не как накидной); 2) компактность узла захвата гайки (головки); 3) храповиковый механизм. 4) возможность а) выбора б) переключения в) автоматического определения направления вращения. 5) совместимость с любыми формами и размерами гаек (головок болтов) На мой взгляд, лучше всего этим требованиям отвечает конструкция ленточного трубного ключа (ЛТК) со следующими доработками (в соответствии с номерами требований): 1), 2) Обеспечивается механизмами заклинивания-затяжки ленты существующих ЛТК, доработки не требует; 3) Добавление механизма перемотки и поддержания натяжения ленты на обратном ходе ключа (например, небольшое превышение скорости выборки ленты над скоростью подачи с проскальзыванием ленты в механизме подачи); 4 а) решается выбором направления наложения асимметричного ключа б) решается установкой на обоих ветвях ленты переключаемых механизмов подачи-выборки и заклинивания-затяжки ленты в) В качестве переключателя направления рабочего хода можно использовать направление первого движения 5) Ленточный ключ довольно всеяден в плане формы гайки (болта), хотя и работает лучше всего с круглыми деталями.
Задача 1
Придумайте тарелку, в которой не остывают обычный суп или щи. При этом тарелка должна быть удобной для еды (то есть сосуд Дюара вместо тарелки не предлагать — в его горлышке могут застрять, например, кусочки мяса или картошки).
Задача про тарелку супа стала самой популярной из всех — на нее пришло более 140 решений. В большинстве из них, разумеется, предлагалось в той или иной форме снабдить тарелку нагревательным элементом. На наш взгляд, это не самое лучшее решение. А самое лучшее вот, его прислал читатель Ilia Litviak:
Задача простая — сделать тарелку, из которой удобно есть суп, но суп при этом не остывает. Основных причин остывания две: потеря энергии в пространство через тарелку и через испарение. Первая проблема решается просто — двойными стенками с вакуумом между ними, проще говоря тарелкой-термосом. Решение второй проблемы можно позаимствовать у «водяных бань», использующихся на профессиональных кухнях. Там для уменьшения испарения с больших площадей воду покрывают шариками для пинг-понга. С одной стороны, они минимизируют площадь испарения, сами при этом являясь практически термосами, с другой они не препятствуют быстрому доступу к содержимому ванны. Проблема попадания шариков в еду решается подбором оптимального размера. Чтоб совсем выпендриться, можно покрыть шарики чем-нибудь прикольно магнитящимся, тогда они с меньшей вероятностью будут отрываться друг от друга и попадать на ложку. Итого: двойное дно у тарелки снизу и куча легких полых шариков сверху. И вуаля: «практически» не остывающий суп.
Итак, мы благодарим всех, кто принял участие в нашем конкурсе и прислал свои ответы, а также поздравляем победителей! Каждый из них получит от ВИК.Нано в подарок русский перевод книги Эрика Дрекслера «Всеобщее благоденствие: Как нанотехнологическая революция изменит цивилизацию» (пер. Юрия Каптуревского, Изд-во Института Гайдара, 2014).
Прототип получил сертификат летной годности и готовится к первому полету
Американская компания Boom Supersonic приступила к рулежным испытаниям технологического демонстратора сверхзвукового пассажирского самолета XB-1, который готовится совершить первый полет с аэродрома аэрокосмического центра в пустыне Мохаве. Компания также сообщила, что прототип XB-1 недавно получил сертификат летной годности от Федерального управления гражданской авиации США, разрешающий проведение испытательных полетов. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Американская компания Boom Supersonic занимается разработкой экспериментального самолета-демонстратора XB-1 «Baby Boom» с начала 2010-х. С его помощью она собирается испытать ряд технологий, которые затем будут применены в сверхзвуковом пассажирском самолете Overture, рассчитанном на перевозку от 65 до 80 пассажиров с крейсерской скоростью 1,7 Маха на расстояние до 7870 километров. XB-1 представляет собой уменьшенную версию пассажирского самолета с двухместной кабиной в масштабе одной трети от размеров Overture. Размах оживального крыла XB-1 составляет 5,2 метра, длина фюзеляжа — 21,6 метра, взлетная масса прототипа — около шести тонн. В конструкции самолета широко используются композитные материалы, а также титан. Расположенные в хвостовой части три двигателя General Electric J85-15 работают на синтетическом топливе и выдают суммарную тягу около 55 килоньютон. Они должны разгонять «Baby Boom» до крейсерской скорости 2,2 Маха. Выкатка полностью собранного прототипа состоялась в 2020 году, а в 2022 начались испытания двигателей. Затем XB-1 перевезли из ангара компании в городе Сентенниал, расположенном в штате Колорадо, в аэрокосмический центр в пустыне Мохаве в штате Калифорния. С момента прибытия в Мохаве самолет начал проходить программу наземных испытаний. В нее включены испытания на рулежных дорожках, которые начались на прошлой неделе. Во время рулежных испытаний XB-1 разгоняется с помощью собственных двигателей, набирает определенную скорость, но не отрывается от земли. Также компания сообщила, что прототип XB-1 недавно получил сертификат летной годности в экспериментальной категории от Федерального управления гражданской авиации США, разрешающий испытательные полеты прототипа. https://www.youtube.com/watch?v=Hg9pHnQ4zTs Первый полет XB-1 должен состояться после завершения всех наземных испытаний. Летчики-испытатели Билл Шумейкер и Тристан Бранденбург готовятся к предстоящему полету, отрабатывая основные операции на тренажере, а также на учебно-тренировочном самолете T-38, который будет сопровождать XB-1 в его первом вылете. Успешный полет XB-1 предоставит ценные данные по различным аспектам, включая аэродинамику, воздействие звукового удара и эффективности использования синтетического топлива. Подробнее о перспективах возрождения сверхзвуковых пассажирских самолетов читайте в нашем материале «Включите сверхзвук».