Приручили магнитного "ежика"

Способность куриного яйца обеспечивать защиту своего содержимого от опасных толчков взяли на вооружение ученые НПО имени С.А.Лавочкина и Белорусского национального технического университета, создавшие уникальный амортизатор для протяженных конструкций, которые несут на себе космические аппараты. Дело в том, что многометровые «крылья» солнечных батарей, состоящие из подвижных элементов, раскладывающиеся антенны, струнные конструкции и телескопические устройства межпланетной станции, выведенные однажды из равновесия очередным маневром корабля, продолжают колебаться в безвоздушном пространстве очень долго. Это сказывается на точности работы научной аппаратуры, систем ориентации и связи. Успокоить же свободные колебания очень сложно, поскольку каждая такая конструкция имеет только одну точку опоры. Тем не менее выход, причем очень изящный, был найден. — Мы предложили идею, нашли состав рабочего тела будущей системы, сделали необходимые расчеты, а россияне реализовали замысел в виде очень компактных демпферов, — поясняет научный руководитель лаборатории термомеханики магнитных жидкостей БНТУ доктор физико-математических наук Виктор Баштовой. – Эти амортизаторы, моделирующие эффект сырого яйца, которому, как известно, невозможно придать вращение, уже проверены в космосе, и конструкторы убедились, что они могут практически мгновенно гасить любые колебания даже очень массивных конструкций. Внутри устройства находится небольшой магнит, который окружен магнитной жидкостью, принимающей в таких условиях форму забавного ежика. За счет вязкого трения этот состав превращает механическую энергию колебаний в тепловую. Поскольку у такого амортизатора нет механических частей, то он не подвержен износу, что особенно важно для космической техники. Эту находку оценили и специалисты Европейского космического агентства, и вот уже второй год в рамках международного проекта ИНТАС ученые БНТУ и НПО имени С.А.Лавочкина совместно с коллегами из университета Ниццы и Национального центра космических исследований Франции работают над созданием подобных систем для европейской космической техники. Для наших ученых выделенный грант имеет и другую ценность – позволяет провести дорогостоящую процедуру патентования изобретения в нескольких странах. Достижения белорусских ученых в области синтеза магнитных жидкостей, теории их гидродинамических и тепловых свойств использовали и коллеги из Новосибирского филиала американской фирмы «Инналабс», с которой у минчан налажено плодотворное сотрудничество. Этой фирмой разработано совершенно новое устройство управления компьютерными играми. Речь идет о джойстике нового поколения, который крепится на руке и позволяет с высокой точностью воспроизводить управляющие движения в трех плоскостях. Основа этой системы, чутко реагирующей на ускорения, – та же магнитная жидкость, в которой, запертый со всех сторон магнитными полями, плавает немагнитный сердечник. Джойстики, действующие на этом принципе, фирма уже начала производить. На очереди – высокоточные датчики перемещения, а также инерционные компьютерные «мыши» на магнитных жидкостях, которые, как убеждены партнеры, будут точнее, удобнее и надежнее механических и оптических. В портфеле идей университетской лаборатории есть и вовсе «вызывающие» замыслы. Например, каждый школьник знает, что электромагнитная индукция возникает при движении магнита возле проводника, но, сколько бы мы не перемещали по тому же маршруту любое немагнитное тело, ток никогда не зародится. Однако именно этот постулат с легкостью опровергнут в лаборатории, продемонстрировав простой опыт. Оказывается, ток генерируется и в том случае, если вдоль проводника двигать, например, деревянную чурку или кусок мыла. Правда, при этом находиться предметы должны в среде магнитной жидкости. Фактически в магнитном поле в таком случае движется «дырка», что, как выяснилось, тоже генерирует электрический ток. Роль «дырки», причем уже в буквальном смысле, может выполнять и пузырь воздуха, если он будет подниматься в магнитной жидкости вдоль проводника. А от этой мысли – один шаг, например, до лишенного механических деталей устройства, которое будет вырабатывать электрический ток, утилизируя на каком-либо производстве энергию всплывающих пузырьков газа. — Магнитные жидкости – уникальный материал, возможности которого только начинают раскрываться, — говорит Виктор Баштовой. – За два десятка лет работы по этой тематике сотрудники нашей лаборатории создали серьезный научный задел, опубликовали более 300 материалов, в том числе и в очень престижных международных научных журналах, получили десятки авторских свидетельств на изобретения, выступали с докладами на многих международных конференциях по проблеме. Есть к предлагаемым новинкам и большой интерес производителей. Однако все они почему-то находятся за пределами Беларуси. Практически единственное серьезное внедрение нашей разработки в стране состоялось на Сморгонском заводе вакуумного оборудования, где удалось решить проблему герметичности емкостей с помощью магнитожидкостных уплотнителей. По подсчетам ученых, потенциальных заказчиков у лаборатории могло бы быть гораздо больше. Например, магнитожидкостные уплотнители могли бы использовать белорусские автомобилестроители для предот-вращения утечек смазки и топлива, чем, думается, покорили бы зарубежных покупателей, озабоченных экологической безопасностью транспорта. Демпферы на магнитных жидкостях сделали бы полностью бесшумными наши лифты. Есть много образцов отечественных электронных приборов, которым бы не помешала магнитожидкостная защита уязвимых узлов от пыли, что очень бы повысило их конкурентоспособность. Но к создателям уникальных магнитных жидкостей отечественные производители не только не обращаются за помощью, но и не реагируют на их приглашения к сотрудничеству, которые делаются через Республиканский центр трансфера технологий. Своих же средств, которые позволили бы реализовывать прикладные проекты и предлагать готовые решения, у лаборатории нет. Разумеется, сотрудничая с зарубежными производителями, ученые и без того вполне удовлетворяют свои авторские амбиции, и имеют возможность заявить о себе гораздо громче. Но как бы им хотелось видеть плоды своего труда и в продукции, произведенной на родине!