Машины-монстры: Самый большой в мире игровой контроллер.

На прошлой неделе организация, стоящая позади Книги мировых рекордов Гиннеса, проводила в Лондоне презентацию специального издания Guinness World Records 2012 Gamer's Edition, который пошел в продажу 19 января 2012 года. Эта презентация проходила на станции лондонской подземки Liverpool St. Station, а основным ее экспонатом, привлекавшим к ней толпы зрителей был огромный геймпад от игровой приставки Nintendo Entertainment System (NES), который, кстати, является держателем мирового рекорда и находится в Книге Гиннеса.

Как пошутили журналисты издательства "DailyMail", игрок, который может воспользоваться таким геймпадом должен иметь рост в 51 метр. Это и не удивительно, размеры гигантского геймпада составляют 366х159х51 сантиметр, это ровно в 30 раз больше, чем размеры обычного геймпада, а весит это устройство без малого 120 килограмм. При этом, гигантский геймпад является полностью функциональным, но для того, что бы играть в Тетрис или Super Mario Galaxy 2 требуются скоординированные усилия двух человек.

Бену Аллену (Ben Allen), студенту Британского электротехнического университета, и его сподвижникам потребовалось около шести месяцев, что бы создать этот геймпад. При этом, на создание самого устройства из этого времени ушло всего четыре недели, а остальное время Бен Аллен, Стивен Ван Хоф и Мишель Верхалст находились в раздумьях относительно конструкции сего чуда. Стоит отметить, что на создание этого геймпада была потрачена относительно немалая сумма в 4 тысячи фунтов.

Машины-монстры - все об самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.

Машины-монстры: Самая маленькая трехмерная карта в мире, созданная инженерами IBM.

Ученые и инженеры компании IBM создали самую миниатюрную трехмерную карту мира, размеры которой составляют 22 на 11 микрометров. Что бы помочь понять этот масштаб сообщу, что на мельчайшем кристаллике соли может разместиться около тысячи таких карт. И, согласно Академии мировых рекордов (World Records Academy, http://www.worldrecordsacademy.org), эта карта уже занимает свое место в Книге мировых рекордов Гиннеса.

Карта была изготовлена из полимерного материала. Она состоит из 500 тысяч пикселов, каждый из которых имеет размер 20 на 2 нанометра, а на создание этой карты ушло всего две минуты и 23 секунды времени. Для создаия карты использовался автоматический манипулятор с наконечником, острие которого в 100 тысяч раз острее, чем хорошо заточенный карандаш. С помощью такого наконечника можно дешево и быстро создавать двух- и трехмерные наноструктуры, размерами до 15 нанометров.

С помощью этого тонкого наконечника, установленного в манипуляторе машины, можно вырезать любые формы подобно тому, как древние люди высекали в камне первые рисунки, писали иероглифы и другие символы. А теперь, такая технология, но реализованная в наномасштабе, открывает новые перспективы в создании наноразмерной электроники и различных микроэлектромеханических устройств.

Машины-монстры - все об самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.

Машины-монстры: Автомобильный двигатель, работающий на жидком воздухе.

В настоящее время к двигателям с "нулевым выбросом" можно отнести только электрические силовые автомобильные установки на аккумуляторных батареях или на водородных топливных элементах. Но на этом поле не так давно появился еще один "игрок", двигатель, использующий в качестве топлива жидкий воздух. Разработка этой инновационной технологии принадлежит молодой компании Dearman Engine Company (DEC), которая в настоящее время сотрудничает с техническим консультационным агентством Ricardo в деле возможной коммерциализации данной технологии.

Жидкий воздух, находящийся при температуре -160 градусов Цельсия, впрыскивается, подобно обычному топливу, в камеру двигателя, которая постоянно нагревается с помощью жидкости-теплоностителя, к примеру, специального антифриза. Испаряясь, этот воздух создает высокое давление и толкает поршень двигателя точно так, как это делает сгорающее топливо. Вот только через выпускной клапан в данном случае не выходит ничего, кроме чистого, но очень холодного воздуха.

Внешне "жидковоздушный" двигатель весьма напоминает обычный двигатель внутреннего сгорания, только в данном случае полностью отсутствует система зажигания и свечи. Проведенные испытания опытного образца такого двигателя показали его эффективность, двухцилиндровый агрегат смог разогнать автомобиль до скорости более 50 км/ч, что существенно выше, чем другие более ранние проекты подобных двигателей.

Несомненным удобством для потребителей, которые будут делать выбор между двигателем на жидком воздухе и другими двигателями с нулевым выбросом, является относительно быстрый процесс заправки такого автомобиля, который по времени сопоставим с заправкой автомобиля бензином или газом LPG. С экономической точки зрения для производства жидкого воздуха не требуется никакого сырья кроме самого воздуха и энергии, поэтому его можно производить в любом месте и в любых количествах. Жидкий воздух является относительно безопасным видом топлива, он хранится при низком давлении в термоизолированном резервуаре, он абсолютно безопасен с противопожарной точки зрения.

Система в данный момент проверяется на "жизнеспособность" в реальном мире. Но если это будет доказано, то вряд ли стоит рассматривать жидкий воздух как серьезную альтернативу современным видам топлива, быстрее всего такие двигатели все-таки смогут найти применение в некоторых специфичных отраслях промышленности и производства, где недопустимо появление выхлопных газов с высокой температурой и существуют повышенные требования к составу и чистоте воздуха окружающей среды.

Машины-монстры - все об самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.

Машины-монстры: Самый длительный в истории лабораторный эксперимент.

В 1927 году, Томас Парнелл (Thomas Parnell), профессор физики в университете Квинсленда в Австралии, намеревался продемонстрировать своим студентам то, что смола, хрупкая субстанция, которая может быть разбита молотком, фактически является очень вязкой жидкостью. Эта жидкость течет даже при комнатной температуре, хотя крайне медленно. Для измерения вязкости смолы Парнелл расплавил эту смолу и вылил ее в стеклянную мензурку, которую затем подвесил над стеклянным стаканом и закрыл это все стеклянным колпаком. Ровно через восемь лет с того момента в стеклянный стакан упала первая капля смолы, еще через девять лет в стакан упал еще одна черная капля. Третья капля упала в стакан в 1954 году, но Томас Парнелл уже не смог увидеть этого события.

После этого мензурка со смолой и стакан, установленные под колпаком, долго пылились в одном из шкафов физического факультета университета. Извлек на свет это странное устройство некто по имени Джон Мэйнстоун, который стал сотрудником университета в 1961 году, и в 1975 году, когда сотрудники лаборатории все-таки разобрались с назначением таинственной установки, этот эксперимент (Pitch Drop Experiment) был выставлен в помещении университета для широкого обозрения.

Сегодня на эту необычную установку нацелена веб-камера, которая передает изображение в масштабе реального времени. Но, несмотря на все старания энтузиастов, падение восьмой капли, которое произошло 28 ноября 2000 года, осталось незамеченным из-за сбоя камеры. И по сей день никто еще не разу не видел вживую как падает в чашку капля смолы.

Джон Мэйнстоун, следящий за этим экспериментом, говорит, что нельзя совершенно точно предугадать дату падения следующей капли, ведь на это влияет множество различных факторов. Он ожидает, что следующая капля будет падать не ранее 2013 года и призывает энтузиастов последить и записать этот процесс. "Сам эксперимент еще очень далек от завершения, у нас в запасе есть, по крайней мере, еще 100 лет. Именно на такое время хватит запасов смолы в стеклянной мензурке".

Стоит отметить, что в 2005 году Томас Парнелл и Джон Мэйнстоун были удостоены Шнобелевской премии в области физики (Ig Nobel Prize), которая является пародией на престижную международную награду - Нобелевскую премию.

Машины-монстры - все об самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.

Машины-монстры: Playing The Building - гигантский и необычный музыкальный инструмент.

Дэвид Бирн, музыкант и основатель группы Talking Heads, автор большинства песен этой группы, известен так же как создатель одного из самых большых и необычных музыкальных инструментов в мире. Изначально этот инструмент, названный "Playing The Building" был установлен на заброшенной фабрике по производству лакокрасочной продукции "Fargfabriken" в Стокгольме, и по сути представлял собой пример использования конструкций этой фабрики для создания звуков. Но позже Дэвид совершил международное турне, во время которого инструмент был продемонстрирован во многих городах по всему миру, в том числе, в Нью-Йорке и в Лондоне, в концертном зале Roundhouse. Устанавливая "Playing The Building" в новом здании, Дэвид Бирн каждый раз менял конструкцию инструмента таким образом, что бы она соответствовала зданию, и что бы само здание становилось частью инструмента.

Пультом управления инструментом "Playing The Building" является пульт от старого органа, который находится в центре установки. К этому пульту сходятся трубки и провода, управляющие механизмами и приспособлениями, с помощью которых издаются звуки. Некоторые из звуков воспроизводятся с помощью воздуха, прокачиваемого через органные трубы, другие издаются струнами, закрепленными на элементах самого музыкального инструмента. Но самым необычным в этом инструменте является то, что в создании звуков принимают участие элементы конструкции здания, в котором устанавливается сам инструмент. Это достигается за счет использования молотков, ударников и с помощью специальных приспособлений, заставляющих колебаться и вибрировать основные несущие конструкции и все здание в целом.

"Мой инструмент полностью механический" - рассказывает Дэвид Бирн. - "Здесь нет никаких динамиков, никакой электроники. Это позволяет утверждать, что шумы и звуки, созданные установкой, производятся инструментом или самим зданием, а не являются очередным электронным обманом".

Конечно, назвать музыкой ту какофонию, которая рождается с помощью "Playing The Building", язык просто не поворачивается. Но сам Дэвид Бирн считает несколько иначе, с его точки зрения нестройные и порой неблагозвучные ряды звуков должны вызывать у зрителей и слушателей новые образы представления о самом здании и о процессе создания музыки. "Люди очень привыкли к стереотипам, преподаваемым нам постоянно в искусстве и музыке" - говорит Бирн. - "Для того, что бы встряхнуться, людям надо дать что-то очень особенное, и инструмент "Playing The Building" может стать одним из этого".

Машины-монстры: Boeing Everett Factory - самое большое здание, в котором собираются самые большие самолеты.

Одни из самых больших пассажирских самолетов в мире, Boeing 747, 767, 777 и новый 787 Dreamliner, собираются на заводе Boeing Everett Factory, располагающемся близ города Эверетт, штат Вашингтон. И для того, что бы создавать большие самолеты, компания нуждается в огромном строении. Впрочем, слово "огромный" недостаточно точно описывает размеры здания завода.

По объему здания, который превышает 13 миллионов кубических метров, здание завода Boeing Everett Factory является самым большим в мире, когда-либо построенным людьми. Площадь, покрываемая зданием, составляет порядка 400 тысяч квадратных метров. Ежедневно в здание завода проходят более 30 тысяч рабочих, и даже с учетом работы в три смены, время каждой смена разбивается на части для того, что бы избежать возникновения пробок при движении рабочих на завод и обратно домой.

По сути, здание завода представляет собой небольшой автономный город. В этом городе есть собственная автострада, собственная железнодорожная станция, пожарная часть, служба безопасности, станция водоочистки, медицинский центр и отделение банка. Рабочие завода могут поесть и перекусить в одном из 19 кафе, находящихся в здании завода. Из-за того, что продукция этого завода имеет очень большие габариты, то здание завода имеет соответствующие двери. Каждая из этих огромных дверей имеет площадь, приблизительно равную площади футбольного поля, и на внешней поверхности дверей нанесены изображения, которые можно считать самыми большими изображениями, изготовленными с помощью цифровой фотографии.

Учитывая размеры, можно ужаснуться какие счета за отопление и кондиционирование здания получает компания Boeing. Но фактически это не так, город Эверетт находится в очень умеренной климатической зоне. Зимой, для отопления помещения вполне достаточно тепла, выделяемого людьми, массой технологического оборудования и приблизительно миллионом светильников, освещающих внутренности этого огромного здания. Летом же, во время жары, достаточно только открытых дверей этого здания. Единственной климатической системой, которую пришлось установить в этом здании, является система циркуляции воздуха, проветривания, без этого под потолком здания при некоторых условиях начинают формироваться настоящие облака из влажного воздуха.

Машины-монстры: Самый быстрый в мире лифт, способный двигаться со скоростью 60 км/ч.

Представители Mitsubishi Electric Corporation объявили о том, что компания разработала ряд новых технологий, благодаря которым станет возможным создания самого быстрого в мире лифта. Первый такой лифт, способный двигаться со скоростью 60 км/ч, появится в 623-метровом небоскребе Shanghai Tower, Шанхай, Китай, завершение строительства которого запланировано на 2014 год. После этого, компания Mitsubishi собирается предложить такие технологии и для использования в других высотных зданиях по всему миру, ведь неуклонно растущая высота зданий требует того, что бы люди имели возможность быстро добираться к месту своей работы или жилью.

Специалисты Mitsubishi планирую использовать в скоростных лифтах новые магнитные двигатели. Помимо того, что такие двигатели обладают высокой энергоэффективностью, их использование позволит значительно снизить вибрацию и шумы. В кабинах новых лифтов будет устанавливаться система контроля давления воздуха, которая сможет компенсировать изменения атмосферного давления при резком изменении высоты. Так же кабины новых лифтов будут оборудованы современной звукоизоляцией, а сверху на них будет нанесено специальное аэродинамическое покрытие, которое снизит сопротивление воздуха, уменьшая шум.

Новые системы лифтов будут иметь повышенный уровень безопасности. В качестве основного конструкционного материала в них используется различная керамика и композитные материалы, которые отличаются высокой сопротивляемостью механическим нагрузкам, в том числе и ударным, высокой температуре и трению. Кабины лифтов будут снабжаться масляными гидравлическими амортизаторами, что бы сгладить возникающие во время движения рывки и колебания.

Машины-монстры: Американские горки, которые позволят побыть в невесомости в течение восьми долгих секунд.

Kingda Ka, самые высокие в мире американские горки, поднимают своих пассжигов на головокружительную высоту в 130 метров. Самые быстрые американские горки Formula Rossa, находящиеся в тематическом парке Ferrari World, разгоняют пассажиров до скорости 240 км/ч. Калифорнийская дизайнерская компания BRC Imagination Arts собирается построить еще один вид необычных американских горок, пассажиры которых смогут пробыть в невесомости целых восемь секунд.

Идеей, ставшей основой создания новых американских горок, является самолет KC-135A "Vomit Comet", который используется НАСА для тренировки астронавтов. Самолет KC-135A движется по параболической траектории, чередуя подъем в верх с продолжительным падением. Во время этого падения на борту самолета воцаряется невесомость, которая длится 25 секунд времени.

Движение кабины американских горок компании BRC происходит по более простой траектории, чем полет самолета "Vomit Comet". За счет электрических двигателей кабина поднимается на большую высоту, совершая затем спуск вниз на большой скорости. За счет использования специальной подвески и системы стабилизации пассажиры, сидящие внутри кабины, будут считать, что они парят в невесомости, находясь внутри неподвижного космического корабля.

Для создания такой иллюзии используется система линейных асинхронных электродвигателей, которая позволяет управлять скоростью движения кабины с беспрецедентной точностью. Когда кабина разгоняется до максимальной скорости в 160 км/ч, ее движение немного замедляется, что позволяет пассажирам "оторваться" от своих сидений и почувствовать себя невесомыми. Затем компьютеризированная система управляет скоростью движения кабины для того, что бы это состояние невесомости продлилось как можно дольше, при этом системой учитываются индивидуальные особенности каждого пассажира.

Сооружение обычных американских горок обходится в сумму, приблизительно равную 30 миллионам долларов. Но расчеты компании BRC показывают, что строительство горок с эффектом невесомости обойдется минимум в 50 миллионов, а основным пунктом расходов будет создание сложной и необычной двигательной системы. Так что, если найдется заинтересованное лицо, которое выпишет компании BRC чек на требуемую сумму, эти новые горки станут самыми дорогими американскими горками в мире. А провезти первых пассажиров, которые смогут получить непередаваемые ощущения, горки компании BRC смогут к концу 2013 года.

Машины-монстры: Самый маленький лазер, диаметром 200 нм, работающий при комнатной температуре.

В настоящее время тяжело найти область науки и техники, в которой бы не использовались лазеры. Благодаря широкому распространению лазеров существует просто огромное количество их конструкций. Атомные газовые лазеры, мощные рентгеновские лазеры, лазеры, зажигающие реакции ядерного синтеза и целая плеяда лазеров военного назначения. Но существуют и малогабаритные маломощные лазеры, используемые в телекоммуникациях и ля передачи данных. И сейчас мы расскажем о таком сверхминиатюрном коммуникационном лазере, который имеет размер в одну пятнадцатую часть от длины волны излучаемого света и который может работать при комнатной температуре.

Такие малогабаритные лазеры, размеры которых меньше длины волны их излучения, используются для научных исследований в области квантовой механики и квантовой электродинамики. Но у таких лазеров есть и чисто практическое применение, они могут являться источниками света в оптических коммуникационных системах, квантовых вычислительных системах и использоваться для обмена данными между отдельными частями одного и того же компьютерного чипа. Используя свет лазера можно передавать данные значительно быстрее, чем это удается с помощью чисто электрических полупроводниковых устройств.

Миниатюрные лазеры отличаются от обычных лазеров тем, что у них очень низок или отсутствует энергетический порог, по преодолению которого они начинают излучать когерентный и монохроматический свет. Энергетический порог лазера - это такой уровень подаваемой в лазер энергии, по преодолению которого мощность света, излучаемого лазером, увеличивается пропорционально подаваемой мощности.

Но малогабаритные лазеры, использующие крошечную полость в качестве резонатора, усиливающего световые волны, имеют очень высокий энергетический порог, а это означает, что большая часть подаваемой энергии тратится просто впустую. Что бы обойти эти ограничения, Мерседех Хэджэвихэн (Mercedeh Khajavikhan), ученый из Калифорнийского университета в Сан-Диего и его коллеги использовали коаксиальную структуру лазера, похожую на структуру кабеля, подводящего сигнал от антенны к вашему телевизору. Такая коаксиальная структура миниатюрных лазеров позволила им поймать в полость свет от другого лазера, который выступал в роли накачки, и усилить его во много раз, поднимая общую эффективность лазерной системы.

"Наши наноразмерные лазерные резонаторы являются платформой для создания новых QED-устройств, основанных на принципах квантовой электродинамики (Quantum ElectroDynamics, QED) и метаматериалов, в которых атомно-полевые взаимодействия позволяют получить новые уникальные свойства и характеристики" - пишут авторы исследований в статье, которая была опубликована в последнем выпуске журнала Nature

Машины-монстры: Walney wind farm - самая большая в мире ветровая электростанция.

Ветровая электростанция Walney, расположенная близ берегов графства Камбрия на северо-западе Великобритании, совсем недавно стала крупнейшей в мире ветряной электростанцией после ввода в строй ее второй очереди. Сто две турбины электростанции, размещенные на площади 73 квадратных километра, могут обеспечить пиковое производство электроэнергии, мощностью 367.2 мегаватта. Мощности электростанции вполне достаточно что бы обеспечить энергией 320 тысяч домов, что составляет приблизительно половину всех домов в графстве Камбрия.

Первая очередь проекта, Walney 1, была введена в эксплуатацию с января месяца 2011 года. На тот момент в составе электростанции была 51 137-метровая турбина, диаметр ротора которых равен 107 метрам. По завершению второй очереди, Walney 2, к электростанции добавилось еще 51 турбина, высотой 150 метров. На каждой такой турбине установлены по три лопасти, весом 18 тонн каждая, а диаметр лопастей составляет 120 метров. Несмотря на различия в конструкции турбин первой и второй очередей, они вырабатывают мощность по 3.6 МВт, и были изготовлены одним и тем же производителем - компанией Siemens. Вес каждой турбины составляет 550 тонн.

Конструкция турбин и профиля их лопастей специально рассчитаны на применение в этой области Великобритании, где дуют постоянные ветра, имеющие скорость от 4 до 25 метров в секунду. Максимальная эффективность турбин достигается при значении скорости ветра от 9 до 14 метров в секунду.

На приведенном снимке можно видеть участок карты, на которой показано расположение ветряной электростанции Walney wind farm. Расстояние от турбинного поля до побережья Великобритании меняется от 14.5 до 25.8 километров, а синие и красные лини показываю место прокладки силовых электрических кабелей. На электростанции используются наводные подстанции, поднимающие напряжение с 34 КВ до 132 КВ, это позволяет передавать электроэнергию по длинным кабелям с небольшим количеством потерь.

Все сооружение было создано компанией Walney (UK) Offshore Windfarms Limited, совместным предприятием двух основных энергетических компаний DONG Energy и SSE и нескольких более мелких компаний. Стоит отметить, что введенная в строй вторая очередь электростанции является не последним этапом проекта. В перспективе создателей электростанции стоят планы по увеличению ее мощности до 1000 МВт, но вот о сроках начала строительства следующей очереди пока еще неизвестно.