Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2010 № 02

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА

«В январском выпуске «ПБ» (см. «ЮТ» № 1 за 2010 г.) вы напечатали предложение Александра Примакова из Воркуты, в котором он предлагал бегать по воде на паровоздушной подушке, которая должна получаться в результате нагрева подошв особой обуви либо с помощью лазеров, либо электричеством.

Мне кажется, что у подобной обуви есть иное, куда более практичное применение, требующее, кстати, меньших затрат энергии. Каждую зиму, как только на тротуарах появляется гололедица, в травмопункты попадает множество людей, поскользнувшихся на ледяной корке. И хорошо, если падение обходится лишь ушибом. Нередко ведь случаются переломы.

Вот я и предлагаю: надо оснащать обувь в такие периоды особыми насадками на подошвы, которые, будучи нагреты электрическим током, будут не только обогревать ноги, но и растапливать при каждом шаге ледяную корку, обеспечивая пешеходу надежный контакт с асфальтом».

Такое вот, согласитесь, весьма практичное предложение прислал нам из Архангельска Виктор Коршунов. Однако он не привел в своем письме расчетов. А ведь согласно им получается: для того чтобы растопить ледяную корку примерно за 0,1 секунды (такой промежуток времени каждая нога контактирует с почвой при каждом шаге), придется разогревать подошву, как утюг, до температуры в сотни градусов. Между тем, тот же электрический утюг требует для своей работы как минимум киловатта энергии. Какой же тогда сверхмощный аккумулятор должен носить с собой пешеход? Сколько он будет весить?..

И все же рациональное зерно в предложении Виктора Коршунова есть. Это убедительно доказал его тезка, инженер Виктор Петренко, который работает в Лаборатории по исследованию льда Дартмутского колледжа, США. Он придумал пропустить под нижней поверхностью лыжи или сноуборда провода. Подсоединил их к разноименным полюсам 3-вольтового аккумулятора: один провод стал плюсовым, другой — минусовым. Через каждые несколько миллиметров изобретатель установил штыри, образующие ряды положительных и отрицательных электродов по всей нижней поверхности лыжи.

Теперь, спускаясь по трассе, горнолыжник, как только почувствует, что набрал чересчур большую скорость, может включить электрические тормоза.

Как сообщает журнал New Scientist , тормозной эффект возникает за счет полезного свойства льда, который представляет собой диэлектрик, способный удерживать заряд. Когда плюсовой электрод вступает в контакт с плотным снегом, он индуцирует отрицательный заряд. И наоборот, минусовой электрод заряжает снег положительно. Коль скоро разноименные заряды притягиваются друг к другу, лыжа прижимается к снегу и трение усиливается.

Есть еще один эффект, позволяющий замедлить движение по снегу и льду (см. рисунок).

Если посмотреть на поверхность снега через микроскоп, то можно увидеть множество малюсеньких бугорков высотой всего несколько микрометров. Когда они вступают в контакт с разноименными электродами на лыже Петренко, через снег проходит небольшой ток и расплавляет его.

«Точки соприкосновения совсем крошечные и расплавляются в течение одной миллисекунды», — выяснил В. Петренко. Однако, когда контакт с электродом нарушается, вода снова замерзает и пристает к лыже. А сила, необходимая для разрушения соединения между лыжей и снегом, затрудняет скольжение. По словам В. Петренко, тормоза отлично проявили себя в ходе испытаний: «Изменение в трении эквивалентно переходу человека со льда на сухую мостовую».

А если так, то, быть может, стоит оснастить подобными микроточками и подошвы ботинок Виктора Коршунова. Расход энергии резко снизится, а эффект останется. Кроме того, полагает В. Петренко, аналогичный эффект будет наблюдаться и в автомобильных шинах, которые уже не надо будет оснащать шипами, портящими дорожное покрытие.

ВЕРНЕМСЯ В КАМЕННЫЙ ВЕК?

В настоящее время огромное количество черных металлов теряется ежегодно из-за коррозии. Чтобы избежать этого, Николай Переверзев из Ставрополя предлагает заменить чугунные отливки… каменными.

«Еще в каменном веке наши предки умели обрабатывать камень, — пишет он. — Так чем мы хуже?..» И далее предлагает как можно шире использовать каменное литье для изготовления станин для станков, фундаментов для прокатных станов и штампов. Обладая большой массой, такие основания будут хорошо гасить вибрации при работе оборудования и служить намного дольше чугунных. Кроме того, из каменного литья можно изготавливать нити, а затем ткать технические ткани с уникальными свойствами по долговечности, жаропрочности и теплоизоляции.