Дэвид Джоунс - Изобретения Дедала

• Название: Изобретения Дедала
• Автор: Дэвид Джоунс
• Издательство: Мир
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1985

Научно-популярная книга английского популяризатора науки и техники, выступавшего в течение многих лет на страницах журнала New Scientist под псевдонимом «Дедал». В живой и увлекательной форме автор рассказывает о смелых, поражающих воображение «идеях» современного Дедала – от твердой «газировки» и электрического садовника до молекулярного гироскопа и магнитного монополя.

Написанная с большим юмором, красочно иллюстрированная, книга адресована всем интересующимся достижениями науки и техники.

---

Любопытные проблемы возникнут при перестройке положенного набок небоскреба. В квадратном лестничном пролете можно будет пользоваться одной половиной лестниц (только стороны ступенек поменяются ролями), а другую половину придется переделать. Лифты превратятся в горизонтальную внутреннюю железную дорогу, правда, двери ее «вагончиков» будут иметь устрашающее сходство с опускными решетками средневековых замков. Полы и потолки превратятся в стены, и наоборот; к счастью, благодаря геометрической правильности современных жилых помещений это не создаст больших проблем. Ванна и стенной шкаф поменяются ролями, а из унитаза получится отличный рупорный громкоговоритель. Много переделок потребует сантехническое оборудование; необходимо будет также сделать новые двери. Но новый уклад жизни в этих поселениях устранит разобщенность, свойственную жизни в высотных домах.

New Scientist, December 5, 1974

По своей структуре снег представляет собой удивительное вещество. Водяной пар в холодном воздухе, минуя стадию жидкости, превращается сразу в кристаллы снега, слой пушистых хлопьев которого является легчайшим звукопоглощающим и теплоизолирующим материалом. Какая жалость, что он тает уже при нуле градусов. Химики фирмы КОШМАР пытаются получить искусственный снег из веществ, пары которых способны конденсироваться сразу в твердую фазу. Они впрыскивают горячие пары иода, нафталина и хлористого аммония в большую холодильную камеру, надеясь получить эти вещества в виде снега. Но хотя нафталиновый снег отпугивает моль, а снег из иода имеет прекрасный фиолетовый цвет, в качестве конструкционных материалов они недолговечны: как и обычный снег, они постепенно сублимируются, превращаясь обратно в пар. Нам же необходимо, чтобы полученный снег затвердевал. Поэтому специалисты фирмы КОШМАР подыскивают мономер, который не только конденсируется из газообразного в твердое состояние, но и полимеризуется под действием ультрафиолетового излучения, превращаясь в устойчивую пластмассу. Это позволит получить нетающий при обычных условиях полимерный снег.

Новая технология произведет революцию в строительстве. Вместо того чтобы возиться с кирпичом, цементом, строительными лесами, достаточно будет возвести на строительной площадке большой надувной шатер. Внутри шатра генератор снега фирмы КОШМАР устроит искусственный снегопад. Хлопья искусственного мономерного снега толстым слоем укутают надувные каркасы. После этого включаются кварцевые лампы — снег полимеризуется и отвердевает. Из каркасов выпускают воздух и переносят их на следующий этаж. Дом из полимерного снега («полииглу») абсолютно водонепроницаем: водоотталкивающая поверхность полимера не позволит воде проникнуть в поры материала. В то же время стены этого дома будут «дышать» и внутри полииглу никогда не будет сырости и духоты. Более того, Дедал утверждает, что вентиляционная система, засасывающая воздух прямо через пористые стены, будет также предотвращать утечку тепла, так что жильцам не придется платить за отопление.

New Scientist, March 9, 1978

Комментарий Дедала

Вскоре после публикации этой заметки Дж. Фоше сообщил в редакцию, что корпорация «Юнион карбайд» уже более десяти лет выпускает конденсирующийся из пара полимер под названием «парилен» (полипараксилилен). Он также любезно прислал нам техническую документацию, из которой следует, что парилен не образует снега, а конденсируется в твердый монолитный продукт, абсолютно лишенный пор. Так держать!

Пикфикские записки

По мнению Дедала, система «Престел», предназначенная для передачи информации на экраны телевизоров, пока еще не вполне совершенна. Телевизионное изображение не положишь к себе на стол, чтобы проанализировать данные в спокойной обстановке, не подошьешь в папку. Эта информационная система останется несовершенной до тех пор, пока не будет изобретен способ получать устойчивую копию телевизионного изображения. Такой способ предлагает Дедал. Он обращает внимание на тот факт, что если охладить жидкокристаллический индикатор электронных часов или микрокалькулятора ниже температуры замерзания жидкого кристалла, то имевшееся на нем изображение зафиксируется. Далее. Изображение на телевизионном экране создается электронным лучом, и поэтому разные точки экрана имеют не только различную яркость, но и разный заряд. Следовательно, наложив на телевизионный экран жидкокристаллический индикатор, мы получим на нем то же самое изображение. Телекопировальная бумага фирмы КОШМАР «пикфикс» представляет собой просто тонкий слой жидкого кристалла с высокой температурой плавления, зажатый между листами токопроводящего поляроида. Достаточно прижать этот лист к телевизионному экрану, включить на короткое время нагреватель, и телевизионное изображение будет перенесено на «пикфикс». После охлаждения изображение зафиксируется, и мы получим устойчивую копию.

Это оригинальное изобретение не только поднимет систему «Престел» на качественно новый уровень, но и позволит сэкономить немалое количество бумаги. Например, можно будет прекратить печатать газеты огромными тиражами, а просто ежедневно передавать по телевидению изображения газетных полос. Читатели смогут снимать копии с любого газетного материала и хранить их, сколько захочется. Один и тот же лист «пикфикса» можно использовать для получения копий неоднократно, подобно магнитной пленке в звукозаписи: при нагревании бумаги «пикфикс» изображение «стирается». Почтовое ведомство сможет предложить новый вид услуг: факсимильную передачу писем с помощью телевизора. Такие письма разумно будет передавать по телефонным линиям связи в ночное время, когда эти линии не загружены. Немало радости принесет это избретение и поклонникам телезвезд — они получат возможность переснимать портреты своих кумиров прямо с экрана. Бумага «пикфикс» вообще станет универсальным носителем информации. На ней даже можно будет писать горячим электростатическим пером.

New Scientist, March 19, 1981

Руководство к получению копий на бумаге «пикфикс»

1. Вложите лист бумаги. После закрытия прозрачной нагревательной крышки на бумаге получится изображение, повторяющее изображение на экране телевизора.

2. В нужный момент выключите нагреватель. Изображение на бумаге мгновенно зафиксируется.

3. Откройте крышку и возьмите полученную «фотографию».

Из записной книжки Дедала

Жидкокристаллические соединения имеют две «точки плавления»: при температуре ниже нижней «точки плавления» они находятся в твердом состоянии, а выше верхней — представляют собой истинные жидкости. В интервале же между этими точками они находятся в промежуточном состоянии — в виде анизотропной жидкости с упорядоченной ориентацией молекул. Для бумаги «пикфикс» нам нужен жидкий кристалл, нижняя точка плавления которого несколько выше комнатной температуры (чтобы полученное изображение фиксировалось при нормальной температуре), но в то же время легко достигается при слабом нагревании. Для опытного образца подошел бы 4-метокси-4'-(н-бутил)-азоксибензол (нижняя точка плавления его соответствует температуре 42°C, а верхняя — 77°C).

Пожалуй, наиболее подходящими для наших целей будут нематические жидкие кристаллы, так как при их использовании для управления индикатором требуется минимальное напряжение: достаточно уже 5–10 В, а если подойти к делу с умом, то и меньше. В отсутствие электрического поля молекулы жидкого кристалла не обладают оптической активностью. Но если поместить нематический жидкий кристалл в электрическое поле, то плоскость поляризации проходящего через него света будет вращаться. Поместив жидкий кристалл между скрещенными поляроидами, мы сможем наблюдать изменение ориентации молекул кристалла под действием электрического поля. В отсутствие поля такой пакет непрозрачен для света — бумага «пикфикс» будет казаться черной. Если наложить такую бумагу на телевизионный экран, то электрическое поле, создаваемое электронным лучом, изменит ориентацию молекул и мы получим на бумаге позитивное изображение телевизионного кадра. Нетрудно создать и негативную бумагу «пикфикс» — для последующего размножения изображения фотографическим способом.

Проблемы. Быстродействие жидкокристаллических индикаторов составляет десятки миллисекунд, что намного больше времени, в течение которого электронный луч рисует одну «точку» телевизионного изображения. Нам придется подобрать сопротивление утечки таким образом, чтобы заряд на телевизионном экране сохранялся на протяжении всех 40 мс — времени проекции одного телевизионного кадра. Это позволит нам переснимать отдельные кадры телеизображения, если только мы сумеем достаточно быстро охлаждать бумагу. Для этого бумага «пикфикс» должна быть очень тонкой, что желательно и по многим другим причинам[45].