Информация

Карта сайта

Эволюция arrow История вещей arrow Разные изобретения arrow Изобретение штучных легких и магнитофонной пленки
2013-09-26 10:52:02
Изобретение штучных легких и магнитофонной пленки
Печать E-mail
(0 голосов)

Непроторенными тропами

Прекрасно работают разнообразные электрические устройства, и нам сейчас было бы трудно представить себе жизнь без тихого, но незаменимого участия электрического тока.

Новые научные идеи, правда, постоянно возникают и в этой уже ставшей традиционной области физики. Ученые, например, пытаются создать электрические генераторы совсем без… вращающихся частей.

В обычных электродвигателях к ротору приходится тоже подводить постоянный ток, чтобы возникла «магнитная сила». Когда похожий на ротор электромагнит притягивает к себе и поднимает в воздух, перенося с места на место, тяжелые стальные и железные детали на заводе, то такого «электрического» грузчика легко подключить к сети — он двигается спокойно и неторопливо. К электромагниту, «работающему» ротором (скорость его вращения иногда достигает трех тысяч оборотов в минуту!), электрический ток приходится подводить через проводящие угольные щетки и кольца, которые трутся друг о друга и легко изнашиваются при столь быстром движении. Это, пожалуй, наиболее уязвимое место двигателей и генераторов.

У физиков родилась необычная мысль — заменить ротор струей раскаленных газов, плазменной струей, в которой много свободных электронов и ионов. Если пропустить такую струю между полюсами сильного магнита, то по закону электромагнитной индукции в ней обязательно возникнет электрический ток — ведь струя движется. Электроды, с помощью которых должен «выводиться» ток из раскаленной струи, могут быть неподвижными, в отличие от угольных щеток обычных электрических устройств.

Магнитогидродинамический генератор

Новый тип электрической машины получил название магнитогидродинамического генератора. При ее создании, конечно, возникло много сложнейших научных и технических проблем.

Электроды нового генератора стоят неподвижно, но им надо «уцелеть» в горячей струе, летящей со скоростью 330 метров в секунду. Температура плазмы, выбрасываемой этим огнедышащим драконом, составляет 1200°С (в центре его — еще больше: 2450°С).

Впервые в мире экспериментальный образец магнитогидродинамического генератора был создан в нашей стране. Под руководством академиков В. А. Кириллина и А. Е. Шейндлина запущен генератор этого типа мощностью 25 миллионов ватт! Создаются устройства с еще большей энергоотдачей, которые сначала предполагается использовать в сочетании с обычной теплоэлектростанцией — не пропадать же зря температуре в 1200° С на выходе…

Значительно усовершенствован в наши дни и электрохимический источник тока, изобретенный Алессандро Вольтой. Миллионы маленьких и больших гальванических батареек разнообразнейших конструкций выпускаются во всем мире ежегодно.

В середине двадцатого столетия ученые создали оригинальный электрохимический генератор, получивший название топливного элемента. К электродным пластинкам топливного элемента (к сожалению, покрытым тонким слоем дорогой платины) подводятся два газа — водород и кислород. На электродах газы отдают электроны во внешнюю электрическую цепь, становятся ионами и, соединяясь, превращаются в воду. Из газового топлива получается сразу и электроэнергия и вода! Удобный, бесшумный и чистый источник тока для дальних путешествий, например в космосе, где особенно нужны оба продукта «деятельности» топливного элемента.

Анализируя процессы, происходящие на поверхности электродов топливного элемента, советские физики — член-корреспондент АН СССР Н. С. Лидоренко, профессор Г. Ф. Мучник и кандидат наук 3. Р. Каричев пришли к выводу, что топливный элемент работает очень похоже на… легкие человека. Если в легких вдыхаемый кислород, прежде чем попасть в кровь, проходит через полупроницаемую биологическую мембрану, то в топливном элементе газы и вода тоже разделены тончайшими пористыми пленками. А ведь в аппаратах «искусственного кровообращения», с помощью которых хирурги научились делать операции на открытом сердце, временно «отключая» сердце и легкие от организма, именно это никак не удавалось сделать! Кислород из баллонов и кровь непосредственно соприкасались, при этом зачастую изменялся состав крови, разрушались ее белковые и жировые компоненты, образовывались тромбы, пузырьки, опасные для жизни пациента.

Физики в содружестве с врачами — членом-корреспондентом Академии медицинских наук СССР В. И. Шумаковым и профессором А. А. Писаревским разработали искусственные легкие — очень компактные и похожие на настоящие. Искусственные легкие, в которых кислороду не дают ухудшить состав крови: он попадает в кровь через многослойные полупроницаемые мембраны, созданные первоначально для одной из моделей топливного элемента. Рожденный в содружестве двух наук искусственный человеческий орган уже успешно применялся во время ответственных операций, вживлялся экспериментальным животным, спас нескольких больных, погибавших от острой дыхательной недостаточности…

Очень полезно иногда отклоняться от основной проторенной дороги! Изучение электрических и магнитных свойств веществ тоже привело к успеху не только в области создания электрических генераторов и электродвигателей. Исследуя поведение магнитных кристаллов, ученые обнаружили, что группы атомов этих кристаллов, получившие название доменов, обладают способностью «запоминать» форму и характер электрических сигналов, меняя свою ориентацию в пространстве. Форма электрических сигналов может быть изменена под воздействием звуков человеческого голоса, музыки, пения. Кристаллы, нанесенные на полимерную основу в виде пленки, будут хранить в своей памяти эти изменения. Родились на свет магнитофоны, записывающие и воспроизводящие любые звуки…

Неутомимы искатели нового! Недавно была изобретена цифровая система записи звука — электронно-вычислительную машину научили запоминать изменение электрических сигналов, вызванное различными звуками, в виде огромного набора цифр.

Запись и «извлечение» звука (как говорят музыканты) лишились тех небольших дефектов, которые неизбежны при многократном проигрывании склонной к вытягиванию магнитной ленты, избавились от эффекта, который часто обозначают словами: «звук плывет».

Магнитная лента тем не менее вряд ли останется без работы. В последние годы ученые научили ее запоминать не только звук, но и свет, цвет, видимое изображение. Появились видеомагнитофоны…

 

http://www.thingshistory.com/

 
Этот день в истории
26 августа
1740родился Жозеф Мишель Монгольфье (Joseph Michel Montgolfier) (ум. 1810), француз, один из изобретателей воздушного шара, пригодного для воздухоплавания. Всего в семье было 16 детей, но прославили её Жозеф (Joseph-Michel Montgolfier) (старший брат) и Этьен (Jacques ?tienne Montgolfier)
        cм. по теме: История воздухоплавания »
1770В «Трудах» Вольного экономического общества появилась первая научная статья на тему картофеля «Примечания о картофеле». Впервые название картофель ввёл в русскую речь учёный-агроном Андрей Тимофеевич Болотов, который первым в России приступил к выращиванию культуры на огороде (а не на клумбах), положив тем самым начало массовому распространению на Руси «второго хлеба». В 1840 г. Правительство предприняло меры по внедрению культуры выращивания картофеля, что встретило сильное сопротивление крестьян («картофельные бунты» в 1842)
1791Американец Джон Фитч (John Fitch) запатентовал пароход (за 20 лет до Роберта Фултона (Robert Fulton)), продемонстрированный ещё четырьмя годами ранее
1858Отправлена первая новость телеграфом
        cм. по теме: История телеграфа »
1873Ли Де Форест (Lee de Forest) (ум. 1961), американский изобретатель, прозванный «отцом радио». Изобрёл триод и «аудион» (ламповый детектор и усилитель) — основу радио «дотранзисторного века»
1884Американец Оттмар Мергенталер (Ottmar Mergenthaler) запатентовал линотип (вид полиграфического оборудования, строкоотливной наборный аппарат)
1973Университет штата Техас в Арлингтоне стал первым ВУЗом, включившим в свою программу курс изучения танца живота
        cм. по теме: История танца живота »
Поиск
 

 
Случайные
Рейтинг
Популярные
Статьи