Как сделать перчатки для лазанья по стенам
Обновлено: 04.05.2024
У многих ящериц, таких, как гекконы, есть замечательная способность легко карабкаться по вертикальным поверхностям. Этот процесс очаровывал учёных в течение многих лет, но в том, как это происходит, они разобрались совсем недавно.
Более чёткое понимание принципа действия подушек на лапах геккона дало специалистам надежду на то, что точная копия этих подушек сможет удержать и вес человека.
Но требовалось решить ещё одну проблему, связанную с этими «перчатками человека-геккона» — проблему равномерного распределения веса. Вес висящего человека должен распределяться так, чтобы ни в одной подушке не возникало критическое напряжение, способное вызвать цепную реакцию и разрушить всю систему. Группа исследователей во главе с инженером из Стэнфорда Этаном Хоуксом считает, что им удалось решить эту проблему. Они разработали сухое связующее вещество под названием PDMS, в котором есть нановолокна, похожие на волоски геккона. Они выравниваются, когда перчатка движется по поверхности вниз, причём сцепление с поверхностью увеличивается за счёт возникающего электромагнитного притяжения. В то же время перчатка легко «отклеивается» от поверхности при рывке, перпендикулярном её плоскости.
Со временем мир начнёт «отходить» от всех потрясений, которые испытывает в последние десятилетия, и тогда всю эко-систему, действительно израненную человеческой деятельностью, придётся переделывать. Это касается и городов, в которых социальные и экологические проблемы пытаются решить на правительственном уровне. Какие изобретения помогут избежать излишнего загрязнения воздуха, вандализма и перепотребления электроэнергии? Фактрум сделал список из 10 гаджетов и решений, способных менять города. Дроны, выслеживающие граффити-артистов Несмотря на то, что в Германии уже давно всё решили… Читать далее…
В 1959-м году учёные из Московского государственного университета под руководством Николая Брусенцева разработали первую и единственную ЭВМ на основе троичной логики. Называлась она «Сетунь». Других компьютеров на основе троичного кода нет и не было. Идею использовать для вычислений троичную систему высказал ещё в 13-м веке итальянский математик Фибоначчи. Он сформулировал и решил «задачу о гирях», более известную под названием Баше-Менделеева: если можно класть гири только на одну чашу весов, то удобнее, быстрее и экономичнее… Читать далее…
Два бельгийских дизайнера придумали новые контейнеры для еды — съедобные. Они экологичны, приятны на вкус, и главное — они спасают людей от страданий, иначе говоря, от мытья посуды. Идея посетила молодых предпринимателей Элен Хойис и Тибо Джилкина после праздничной ночи, когда они оказались один на один с горой грязной посуды — и всё это необходимо было перемыть. Тибо в шутку сказал Хелен: «Вот бы съесть все эти тарелки!». Конечно, он пошутил, но вскоре пара задумалась… Читать далее…
Целебная сила фекалий теперь доступна в виде таблеток — новое исследование показало, что всего за два дня с их помощью можно вылечить инфекцию, которая убивает до 14000 американцев ежегодно. Таблетки заняли место фекальных трансплантантов, которые в последнее время используются в качестве проверенного метода для лечения инфекции, вызываемой бактерией Clostridium difficile, но вводить которые в организм врачам приходилось либо с помощью клизмы, либо с помощью специальной трубки для желудка. Учёные говорят, что таблетки,… Читать далее…
Будь то мобильный телефон или электромобиль, их владельцам приходится мириться с длительным временем зарядки и ограниченной батареей. Но теперь благодаря команде инженеров из Наньянского технологического университета скоро появится новая батарея, уменьшающая оба ограничения. В дополнение к кратковременной зарядке, новый аккумулятор будет иметь 20-летний срок службы — это в десять раз больше, чем у существующих литий-ионных батарей. Аккумуляторы могут использоваться в ряде устройств, но наиболее эффективны они могут быть в электромобилях. Благодаря новой технологии водители… Читать далее…
В аэропорту Схипхол в Голландии делают кое-что интересное, когда речь заходит о писсуарах: кладут в них мух. Точнее, не настоящих мух, а их копии. Идея состоит в том, чтобы задействовать «точку активного восприятия», благодаря чему тот, кто мочится в писсуар, меньше брызгает по сторонам. В аэропорту решили, что мухи — хороший способ максимально снизить количество брызг, и сохранить пол туалета чистым, заставив людей попадать в «активную точку». Как приучить кого-то мочиться в определённом месте? Может… Читать далее…
16-летняя Энн Макосински из Виктории, Канада, придумала чудесное изобретение: фонарик, работающий исключительно на тепле тела. Её проект занял второе место на местной научной выставке, и проложил ей путь к Google Science Fair 2013, где она была объявлена победителем в своей возрастной группе. В этом году Энн обновила своё изобретение до версии «handsfree»: это питаемая теплом тела лампа, которая крепится на голове. За неё она в этом году получила Уэстонскую молодёжную премию за инновации.… Читать далее…
Современные технологии всё чаще вмешиваются в наше приватное пространство, и более того, мы к ним очень привязались. Если современный человек оказывается на некотором расстоянии от своего любимого «умного устройства», он уже начинает испытывать определённый дискомфорт. Но плохо это или хорошо, а разработчики смотрят на нашу зависимость, и говорят: «Хмм, а ведь мы можем её усилить»! 1. Умные очки, переводящие иностранный текст NTT Docomo (Япония) представила очки, позволяющие владельцу читать и переводить иностранные тексты в течение… Читать далее…
Изобретение летательных аппаратов, позволяющих людям путешествовать в атмосфере Земли, входит в список величайших инноваций человечества. Авиация бросает вызов пределам, и в этой сфере всё время возникают новые идеи, однако самолёты, перечисленные ниже, даже отдалённо не подходят под понятие «норма». 1. Convair V2 Sea Dart В дополнение к самолётам стандартным, пилотам подчас бывают доступны очень интересные экземпляры летательных аппаратов. Истребитель, о котором сейчас пойдёт речь, мог совершить посадку прямо… Читать далее…
«Verrückt», самую высокую в мире водную горку, наконец-то начали тестировать с участием настоящих, живых людей. Аквапарк «Schlitterbahn», расположенный в Канзас-Сити, откладывал большое открытие их ужасной горки снова и снова. Но это видео, показывающие, как инженеры сами впервые испытывают горку, даёт надежду, что она может стать достаточно безопасной для публики в ближайшее время.
Учёным удалось создать устройство, позволяющее человеку взбираться по отвесным стеклянным стенам. Образцом для подражания стала ящерица-геккон легко передвигающаяся по вертикальным поверхностям.
Исследователи установили, что удивительные способности геккона удерживаться на отвесных скользких поверхностях объясняются эффектом Ван-дер-Ваальса – возникающими силами межмолекулярного взаимодействия, которых вполне достаточно, чтобы удерживать вес животного даже в том случае, если оно бегает по потоку головой вниз. Эта особенность забавной ящерицы и была положена в основу нового изобретения.
Специалисты из Стэндфордского университета при содействии Министерства обороны США создали рабочую версию устройства, при помощи которого человек может карабкаться по отвесным поверхностям подобно геккону, правда очень, медленно.
По сути, новая разработка – это пластины, которые пристёгиваются на руки при помощи специальных ремешков. Каждая их надеваемых на руку пластин соединена тросами со специальной опорой, которая предназначена для ступни. На каждой из них – по 24 пластины размером с почтовую марку, покрытых волосками их специального кремниевого полимера полидиметилсилоксана. Этот материал – полный аналог волосков на лапах геккона. При сильном нажатии на поверхность пластины надёжно прилипают к ней, и человек не соскальзывает, даже если удерживается на одной руке.
Испытывали устройство на одном из аспирантов. Юноша весом в 70 кг безо всякого труда взобрался по стеклянной стене на высоту 3,5 метра. Всё, что ему было необходимо делать – по очереди «отклеивать» руки с закреплёнными на них пластинами и переставлять их всё выше и выше. Ноги поднимались тросами одновременно с руками. Чтобы перенести пластину, аспиранту было достаточно несколько ослабить на неё давление.
Уже в ближайшем будущем учёные собираются доработать систему, что позволит сделать процесс лазания более плавным. Пока с помощью пластин можно взбираться только по сухим и гладким стенам. Но уже в ближайшем будущем, экипировавшись такими пластинами, можно будет преодолевать и шероховатые стены.
Инновационные пластины-перчатки, которые могут превратить любого желающего в настоящего человека-паука, не единственные в своём роде. Ранее мы рассказывали о перчатках Night Communication для экспрессивного общения в темноте.
Шаг 1: Готовим тесто
Первый секрет заключается в технологии приготовления теста. Конечно, можно использовать и готовое, которое продается в любом супермаркете. В этом случае нужно будет внимательно ознакомиться с инструкцией – одни производители указывают, что листы для лазаньи следует отварить заранее в подсоленной воде, чтобы они оставались слегка жесткими, а другие рекомендуют сразу укладывать их с другими продуктами в форму и отправлять в духовку.
Мы же считаем, что блюду, получившемуся в итоге, будет очень далеко до лазаньи с основой из теста, сделанного своими руками. Если не привыкли искать легких путей и стремитесь совершенствоваться, преодолевая трудности, записывайте список ингредиентов для теста.
Среди них 250 граммов муки высшего сорта, 250 граммов муки второго сорта, четыре яйца, 50 миллилитров оливкового масла и щепотка соли. Для начала тщательно перемешайте в глубокой миске два вида муки. Сделайте углубление и по очереди вбейте в него яйца. Посолите и вымешивайте тесто 10-15 минут, пока оно не станет упругим и гладким. Добавьте оливковое масло, сформируйте податливое тесто в шар, заверните его в пленку и уберите на полчаса в холодильник.
На заметку: Готовое тесто может лежать в холодильнике около суток, поэтому смело можете замесить его утром, а к приготовлению лазаньи приступить вечером после работы.
По истечении времени разделите тесто на три-четыре части и тонко раскатайте на пласты толщиной 1,5-2 миллиметра. Следующий шаг – нарезать их на длинные полоски, шириной примерно пять сантиметров. Для удобства можно сделать шаблон, например, из картона, чтобы все части были одинаковыми. Поставьте на плиту кастрюлю, дождитесь, пока вода закипит и опустите туда поочередное по три-четыре полоски теста буквально на пару минут. Чтобы паста не слиплась между собой, добавьте в воду небольшое количество оливкового масла (примерно одну столовую ложку). Достаньте полоски из воды, выложите их на полотенце и дождитесь, пока они остынут.
Шаг 2: Готовим начинку
Начинку лучше готовить в тот момент, когда тесто будет отдыхать в холодильнике, чтобы не терять время. Она не обязательно должна быть из мяса – многие хозяйки используют овощи, морепродукты, грибы и другие продукты, которые приходятся им по вкусу. Мы предлагаем пока не экспериментировать и приготовить начинку, которую предполагает классический рецепт лазаньи – а именно, мясную с помидорами. Предупреждаем сразу, что томатная паста и кетчуп для этого не подходят – только свежие томаты.
Список ингредиентов следующий: 700 граммов говяжьего фарша, три луковицы, три зубчика чеснока, 400 граммов спелых помидоров, четыре столовые ложки оливкового масла, зелень по вкусу, соль, перец и любимые специи по вкусу.
Нагрейте на плите сковороду, выложите мелко нарезанный лук, чеснок, фарш и, тщательно перемешивая, обжаривайте в течение пяти-семи минут. Далее сделайте на помидорах надрезы, залейте их кипятком и снимите кожуру. Измельчите томаты, добавьте в фарш и тушите около 15 минут. В конце добавьте соль, перец и специи.
Шаг 3: Готовим соус
Третий секрет заключается в правильно приготовленном соусе. Очень важно, чтобы в его состав входили только свежие, высококачественные продукты, особенно сливочное масло и сливки. Если сливок в холодильнике не оказалось, их можно заменить хорошим молоком. Неповторимый аромат и изюминку во вкусе обеспечит тертый мускатный орех. В процессе приготовления соуса нужно быть предельно внимательным – если хотя бы на минуту отвлечетесь, появятся комочки и уже не получится добиться однородной консистенции.
Среди ингредиентов: 60 граммов сливочного масла, две столовые ложки муки (с горкой), 200 миллилитров нежирных сливок, щепотка соли и мускатного ореха, черный молотый перец по вкусу.
Для начала нужно растопить в небольшой кастрюле сливочное масло. Затем добавить муку и хорошо перемешать, пока масса не станет однородной. Аккуратно, тонкой струйкой влейте сливки и помешивайте соус еще примерно две-три минуты, пока он не загустеет. В конце доведите до вкуса при помощи соли и мускатного ореха.
Шаг 4: Выбираем правильную форму
Важно не только приготовить все компоненты, необходимые для формирования лазаньи, но также выбрать правильную форму для запекания, которая является четвертым секретом. Сразу вычеркивайте из списка тонкостенный экземпляр – он для наших целей не подходит. Идеальный вариант – керамическая форма или вариант из огнеупорного стекла.
Шаг 5: Придаем блюду пикантность
Итальянские блюда объединяет один ингредиент – сыр. Он проходит своеобразным лейтмотивом через все меню, и лазанья не является исключением. Обычно для нее используют пармезан или мацореллу, однако мы предлагаем сделать ход конем и взять оба сыра – эта хитрость однозначно сделает блюдо более нежным, сочным и пикантным.
Подготовьте 200 граммов моцареллы и 100 граммов пармезана, измельчив их на терке. После того, как все компоненты блюда остынут, приступайте к его сборке. Смажьте форму тонким слоем соуса и по диагонали выложите полоски теста. Нанесите на тесто бешамель, затем выложите начинку и посыпьте ее моцареллой. Второй слой теста и каждый последующий выкладывайте в противоположном направлении – перпендикулярно по отношению к предыдущему слою. Это позволит не только сделать вашу лазанью более устойчивой, но также сохранить ее сочность и нежность.
Слоев может быть много, но обычно их количество не меньше четырех. Верхний слой смажьте соусом, присыпьте натертым пармезаном и отправьте лазанью в духовку выпекаться. Температура должна составлять 180 градусов, а время приготовления будет варьироваться от 30 до 40 минут, в зависимости от характеристик вашей духовки. По истечении времени достаньте лазанью, подождите, пока она немного остынет, и нарежьте на квадратные куски. При желании посыпьте зеленью и подавайте к столу. Приятного аппетита!
Бонус: варианты начинок
Кроме мясной можно сделать следующие варианты начинок для лазаньи:
• из морепродуктов – отлично сочетаются между собой отварные мидии, креветки и кальмары (можете использовать готовый морской коктейль). Морепродукты необходимо протушить в компании томатов и стакана воды, и для пикантности добавить измельченную свежую петрушку и мускатных орех;
• овощи и грибы – прекрасная комбинация получится из баклажанов, кабачков, лука, болгарского перца и шампиньонов. Все ингредиенты обжариваются на сковороде, а затем тушатся с помидорами;
• сыр и шпинат – для этой начинки подойдет любой вид сыра. Что касается шпината, то его нужно вымыть и просушить, потом обжарить на сковороде две-три минут. После этого можно добавлять в начинку из сыра;
• сладкий вариант – если хотите сделать из лазаньи десерт, используйте фрукты, ягоды орехи, а готовое блюд украшайте взбитыми сливками. Вместо бешамеля можно приготовить обычный заварной крем.
А если будете использовать в процессе готовки томатную пасту вместо свежих помидоров, вам пригодится лайфхак из видео
DARPA в рамках программы Z-Man продемонстрировало подъем человека по стеклянной стене при помощи перчаток, имитирующих лапы геккона. Разработка липучки, которая позволяет ползать по стенам как «Человек-паук», ведется американцами несколько лет.
Научный сотрудник Агентства перспективных исследований США (DARPA) весом около 98 кг с дополнительным грузом в 23 кг поднялся на высоту 25 метров без использования альпинистского снаряжения, если не считать перчатки с полимерным микроструктурированным покрытием, разработанным в Лаборатории Дрейпера в Кембридже (штат Массачусетс). Об этом говорится на официальном сайте DARPA.
Альпинистское снаряжение кардинально не менялось на протяжении долгого времени. Основными инструментами для подъема по-прежнему являются веревка и лестница.
Государственное агентство DARPA, которое традиционно занимается военными разработками, запустило программу Z-Man по созданию биологически инспирированного снаряжения для лазания по вертикальным поверхностями из обычных строительных материалов.
Поскольку лучшими альпинистами в мире животных являются гекконы, было решено брать пример с них. Природе не привыкать – она уже давно является объектом копирования. Эти ящерицы могут ползать вверх по самым разнообразным поверхностям, в том числе гладким, благодаря присоскам на лапах.
Подъемная сила присоски позволяет геккону удерживать свое тело, вися на одном пальце. Палец геккона состоит из крошечных щетинок длиной 100 микрон и радиусом 2 микрона. Каждая щетинка, в свою очередь, образована сотней других щеточек диаметром около 200 нанометров, которые буквально прилипают к поверхности.
Для крепления к гладким вертикальным поверхностям новые перчатки, также как и геккон, используют силы ван дер Ваальса. Люди, конечно, тяжелее геккона. Одной из первых проблем, с которыми столкнулись исследователи в процессе создания перчаток-присосок, было масштабирование. Если обычный геккон весит 200 грамм, то среднестатистический человек – 75 килограмм. Чтобы человек смог перемещаться по поверхностям так же, как ящерица, ему потребуется достаточная сила сцепления. Для этого DARPA увеличило площадь поверхности перчаток.
На данный момент перчатки с использованием искусственной ткани выглядят как сплющенные подушки, которые не совсем удобны в использовании. Но не нужно забывать, что это одна из первых версий изделия. В будущем наверняка появятся более усовершенствованные модели.
В новом видео американцы напомнили о своей любви к героям из комиксов. Стэнфордские инженеры показали, как превратиться в «Человека-паука».
Исследователи из Стэнфордского университета провели испытания системы лазания по стенам, разработки которой ведутся американцами уже несколько лет. Используя липучки на руках и ногах, доброволец весом 70 кг смог подняться по стеклянной стене на высоту 3,6 метра. Подобным способом лазил по стенам небоскребов один из популярных героев комиксов Marvel, а также Том Круз в фильме «Миссия невыполнима».
Но в отличие от перчаток Круза и прибора «Человека-паука», устройство, показанное на видео, является реальным и крайне сложным в технологическом плане. Как и геккон, у которого была позаимствована идея, изделие использует силы ван дер Ваальса, обеспечивающие сцепление микроволосков с поверхностью на молекулярном уровне.
Как пишет Gizmodo, ученым удалось увеличить цепкость перчаток за счет использования крошечных щеточек из силиконового материала под названием полидиметилсилоксан. Пока что синтетические липучки работают только на гладких поверхностях, таких как пластик и стекло.
Синтетические липучки обеспечивают практически равномерное распределение нагрузки по всей поверхности материала, что улучшает цепкость и дает возможность вертикального подъема человека с использованием участка, который по площади не превышает ладонь, — сообщили в Стэнфордском университете.
Разработка перчаток-липучек велась при поддержке Агентства по перспективным исследовательским проектам США (DARPA) в рамках программы Z-Man по созданию инновационного снаряжения для лазания по вертикальным поверхностям. В программе также принимают участие ученые из Лаборатории Дрейпера в Кембридже.
По словам инженеров, разработанная ими технология может использоваться не только на Земле, но и в космосе, в условиях невесомости.
Читайте также: