суббота, 12 августа 2017 г.

Phonograph

К 140-летию изобретения звукозаписи

Ровно 140 лет назад был изобретен фонограф, а правильнее было бы сказать способ сохранения звука (звукозапись) и его последующего воспроизведения, а также первое устройство для его осуществления. И первенство здесь принадлежит Томасу Эдисону - величайшему изобретателю всех времен и народов, как многие вполне справедливо полагают. Не будем оспаривать это утверждение, как практически не оспаривается приоритет Эдисона на изобретения звукозаписи.

Фотография Эдисона с его фонографом (2-я модель), снятая в студии Мэттью Брэди, Вашингтон, апрель 1878 года.
US Patent 200521 – Фонограф или говорящие машины: первый фонограф, устройство для записи и воспроизведения звука. Эдисон впервые продемонстрировал устройство 29 ноября 1878 года. Устройство записывало на цилиндре фонографа, используя вертикальное движение стилуса.
Т.к. Томас Алва Эдисон (Thomas Alva Edison) личность знаменитая, а фонограф одно из самых известных его изобретений, то история его создания достаточно хорошо известна и писана-переписана много раз. И потому, дабы не изобретать велосипед, приведу ниже одну из таких статей, опубликованную к столетию звукозаписи в журнале Наука и жизнь №8 в 1977 году.

СЛЫШИМАЯ ПАМЯТЬ ВРЕМЕНИ
К СТОЛЕТИЮ ЗВУКОЗАПИСИ

Л. ВОЛКОВ-ЛАННИТ, заслуженный работник культуры РСФСР.

Томас Алва Эдигон (1847—1931)
у изобретенного им фонографа.
.

12 августа 1877 года - официальный день рождения фонографа, первенца звукозаписи. Одно из замечательных творений человека, звукозапись сделала достоянием миллионов бесценные сокровища искусства, она сохранила для истории многие дорогие нам голоса.

РОЖДЕНИЕ ФОНОГРАФА

четверг, 5 июня 2014 г.

General Electric Metallized

Лампы накаливания GEM с металлизированной нитью

Развитие электрической лампы накаливания в конце 19-го – начале 20-го веков закономерно привело к использованию в качестве тела накала самого тугоплавкого из всех существующих металлов – вольфрама. Однако, путь к этому был не простой и весьма интересный. На этом пути было перепробовано немало различных материалов и разработано множество новых технологий. При этом на рынке, кроме углеродных, одновременно были представлены несколько других видов ламп разработанные в это время: Танталовая лампа Болтона; Лампа Нернста; Осмиевая лампа Карла Ауэра фон Вельсбаха. Поразительно, но одновременно с поисками новых тел накала, произошло существенное улучшение в технологии производства традиционных для того времени углеродных ламп накаливания, что позволило им просуществовать ещё достаточно долго вместе с новыми вольфрамовыми лампами. А совершил все это американский химик Уиллис Родни Уитни (англ. Willis R. Whitney) (22 августа 1868 — 9 января 1958), личность незаурядная и в свое время хорошо известная. Достаточно сказать, что он был основателем и главой исследовательской лаборатории компании General Electric. Среди сотрудников его лаборатории были Ирвинг Ленгмюр и Уильям Дэвид Кулидж, которые сыграли важную роль в совершенствовании лампы накаливания на конечном этапе её становления.
This photograph shows Whitney, Coolidge, and Langmuir in discussions at the General Electric research laboratories in Schenectady.
Уитни, Кулидж и Ленгмюр дискутируют в исследовательской лаборатории General Electric в Скенектади.
This photograph shows Whitney, Coolidge, and Langmuir in discussions at the General Electric research laboratories in Schenectady.
Что же касается самого Уитни, то первоначально он изобрел высокотемпературную электрическую печь сопротивления с помощью которой усовершенствовал процесс производства углеродных волокон. Лампы изготовленные из этих волокон получили название GEM или General Electric Metallized. Больше всего в этом названии удивляет (вызывает вопросы) слово Metallized, т.е. металлизированная. Исходя из современного понимания этого слова, можно было бы предположить, что углеродная нить была насыщена или покрыта тонким слоем металла. Но все было совсем не так.

четверг, 23 января 2014 г.

Top 10 bicycle innovations of 2013

Топ 10 велосипедных инноваций 2013 года

Выражение изобрести велосипед стало практически общепризнанным термином, означающим повторное изобретение чего-то, что давно и (или) хорошо известно. Но реальность такова, что как раз в сфере велосипедов и в смежных областях в настоящее время наблюдается инновационный бум и невиданная изобретательская активность. Объясняется этот факт повышающимся с каждым годом интересом к велосипедному транспорту. А если есть спрос, то есть и предложения, и есть конкуренция, которая приводит к появлению множества новинок, призванных за счет лучших потребительских качеств товара помочь их производителям завоевать больший кусок этого быстроразвивающегося рынка. За этот рынок борются как гиганты этой индустрии, так и сотни (если не тысячи) изобретателей и небольших команд, которые пытаются донести до потребителей огромное количество своих творческих идей. Понимая это, портал gizmag.com бросил быстрый взгляд на 10 наилучших, по их мнению, продуктов (изобретений) в велосипедной области, которые появились в 2013 году.

1. Придайте велосипеду ускорение / Giving bikes a boost

Rubbee превращает любой велосипед в электрический
Rubbee turns any bike electric
Есть, вероятно, довольно много людей, которые думают, что электрический велосипед может пригодиться лишь иногда, и потому не готовы его покупать или постоянно конвертировать свою существующую неэлектрическую модель. И вот для таких людей, и из подобных соображений был создан Rubbee - электрический привод, который монтируется на обычном велосипеде в течение нескольких секунд, и так же быстро снимается с него.
Из всех таких гаджетов, Rubbee, вероятно, один из самых умных. Он монтируется на подседельный штырь велосипеда, и включает в себя активный полиуретановый ролик, который может быть опущен вниз в контакт с верхней частью задней шины.
Когда необходима помощь, например при подъеме, Rubbee опускается вниз до соприкосновения ролика с колесом. Когда есть желание просто покрутить педали, ролик поднимается и выходит из зацепления с колесом. А иногда, это устройство можно просто оставить дома.
Для запуска этого гаджета в производство был организован сбор средств с использовнием платформы Kickstarter, для чего там была создана соответствующая страничка: Rubbee - The electric drive for bicycles.
The Rubbee's polyurethane roller engages the rear tire, making a motor-only speed of 25 km/h possible
Полиуретановый ролик Rubbee входит в зацепление с задним колесом велосипеда, делающий возможной скорость 25 км/ч только от электродвигателя
The Rubbee's polyurethane roller engages the rear tire, making a motor-only speed of 25 km/h possible
Технические характеристики:
Дальность пробега (без педалей): 25 км (15 миль)
Максимальная скорость: 25 км/ч (15 миль/ч)
Вес: 6,5 кг (14 фунтов)
Пиковая мощность: 800 Вт (250 Вт Номинальная)
Встроенный аккумулятор: 20000 мАч
Время полной зарядки: 2 часа
Но за все надо платить, а это удовольствие обойдется потребителю не дешево.
Price: US$1190
Удивляет выбор экспертов gizmag, которые из нескольких существующих в настоящее время различных т.н. педальных помощников (pedal assist) предпочли именно Rubbee. Появившиеся недавно т.н. умные колеса (Smart Wheel) представляют собой более дешевую и не менее продвинутую альтернативу Rubbee.

понедельник, 20 мая 2013 г.

The first recyclable umbrella

Революция в зонтах – первый на 100% подлежащий вторичной переработке зонтик

Революция в зонтах – первый
на 100% подлежащий вторичной
переработке зонтик
Современный складной зонтик прошел долгий и интересный путь в своем развитии, превратившись, в конце концов, в удобную, надежную и достаточно сложную техническую систему. Но за все приходиться платить, как в прямом, так и в переносном смысле. Всякое усовершенствование, приводящее к улучшению потребительских свойств товара, обычно сопровождается усложнением конструкции и процесса производства, и как следствие приводит к увеличению цены. Массовое производство может сгладить эту проблему, приведя цену к приемлемому уровню, однако порождает другую трудноразрешимую проблему - любой массовый товар очень плохо поддается утилизации и вторичной переработке. Это характерно практически для любого массового современного товара.
Нельзя сказать, что проблема утилизации сложной бытовой техники и других массовых товаров не решается. Разработаны достаточно сложные технологии и построены целые заводы для утилизации, например, автомобилей, электроники, бытовой техники, автомобильных шин и др. Однако, зонты, являющиеся более простыми в конструктивном отношении, в настоящее время практически не поддаются утилизации и вторичной переработки. Причин этого несколько, но основными являются многокомпонентность (разнообразие) составляющих его материалов, и невозможность автоматизации процесса разборки и (или) разделения этих материалов для их дальнейшего повторного использования. Дополнительные сложности вносят большое количество конструктивных решений представленных на современном рынке зонтов и разнообразие возможных вариантов составляющих их материалов.
Список материалов, из которых могут состоять современные зонты достаточно большой. Это различные металлы, пластмассы, дерево, синтетические ткани и пленки. Многие из них могут быть подвергнуты вторичной переработки, но собранное из них изделие представляет большую проблему при утилизации. И вот представлена простая, но оригинальная идея решения проблемы вторичного использования старых зонтов – все их элементы предложено делать из одного материала.

Гинкго (Ginkgo) первый зонтик изготовленный целиком из полипропилена

Имеющиеся сегодня на рынке зонтики теоретически выполнены из утилизируемых материалов, таких как металл, пластик и дерево. Однако, они не могут быть переработаны в том виде, как они есть. Чтобы быть утилизированы правильно, они должны быть предварительно разобраны, а это означает, что большинство из них просто в конечном итоге попадут на свалку. А это, в настоящее время, непозволительная трата ресурсов и большая экологическая проблема, т.к. например биоразложение навеса из полиэстера занимает до 1000 лет.
Разработанный в Италии в течение последних трех лет Федерико Вентури (Federico Venturi), Джанлука Савалли (Gianluca Savalli) и Марко Ричи (Marco Righi), "Гинкго" является инновационным компактным зонтиком, который создан с нуля, и сделан полностью из одного, подлежащего вторичной переработке, сырья - полипропилена.
Задуманный, чтобы быть жестким и гибким, этот зонт способен поглощать случайные воздействия и силу ветра, не разрушаясь и не выворачиваясь.
Благодаря применению процесса литья под давлением, количество сборочных деталей значительно уменьшено по сравнению с традиционными зонтиками. Конструкция состоит из всего 20 деталей вместо 120. Устранены и традиционные сборочные процедуры закручивания винтов и установки шарнирных стержней, так как все соединения получили надежные защелкивающиеся соединения.
Гинкго, когда достигнет конца срока своего полезного использования, может быть просто выброшен в корзину для вторичной переработки без необходимости разборки его на составляющие компоненты.

Сравнение сборочных компонентов нового полипропиленового и обычного зонтов
Сравнение сборочных компонентов нового полипропиленового и обычного зонтов
Благодаря оптимизации конструкции под использование одной (единственной) технологии, количество производственных этапов снижено на 80%. Влияние производственных процессов на экологию можно ещё снизить путем применения биоразлагаемых полимеров с нулевым воздействием на природную среду, либо, наоборот, применением полностью восстанавливаемых материалов при их повторном использовании после окончания жизни продукта.

Задуманный, чтобы быть жестким и гибким, этот зонт способен поглощать случайные воздействия и силу ветра, не разрушаясь и не прогибаясь

Все детали Гинкго изготовлены методом литья пластика под давлением, а это означает, что каждая часть может быть окрашена по желанию, для практически бесконечного разнообразия возможных комбинаций и  требований заказчиков.
Cтойки-стретчеры (stretchers) не собираются, а изготавливаются в виде одной детали из гибкого упругого пластика. Особая запатентованная геометрия позволяет им противостоять сильным ветрам путем упругого сгиба и возвращения в исходное положение без остаточного изгибания (выгибания). Шарниры сконструированы так, чтобы продолжать работу в течение тысяч циклов открывания - закрывания.

The stretchers are not assembled, but made with a single piece of flexible plastic
Cтойки-стретчеры сделаны в виде одной детали из упругого пластика.
The stretchers are not assembled, but made with a single piece of flexible plastic.
А вот и патент на cтойку-стретчер, который в нем называется Foldable articulated arm. Вернее, это не патент, а ещё только международная заявка, с возможностью патентования практически во всех индустриально значимых странах мира.

WO2012/160537. FOLDABLE ARTICULATED ARM.
Международная заявка WO2012/160537A1. Title: FOLDABLE ARTICULATED ARM. Inventor and Applicant: VENTURI, Federico [IT]; Via Imbonati 33, I-20159 Milano (IT)
А вот реализация идеи, задекларированной в патенте, рисунок из которого приведен выше. На одном из рисунков для сравнения приведено фото традиционного такого стретчера в разобранном виде.

Сборочная единица, изготовленная в виде одной детали и её аналог от традиционного зонта
Сборочная единица, изготовленная в виде одной детали и её аналог от традиционного зонта в разобранном виде. Как говорится: почувствуйте разницу

Выводы:

Гинкго является первым зонтик целиком сделанным из одного материала: полипропилена. Благодаря его уникальным свойствам удалось получить легкий, прочный, гибкой и надежной объект, способный выдерживать как механические воздействия, так и сильный ветер, без деформаций и поломок.
Использование этого материала также обеспечивает необходимую эластичность тем элементам, которые кажутся слабым местом в традиционных зонтиках. Сокращение числа компонентов, от фактически 120 до всего лишь 20, привело к повышению надежности и упрощению процесса производства.
Конструкция этого зонта представляет собой важный шаг вперед с точки зрения стиля, предоставляя возможность создавать различные цветовые комбинации. Процесс изготовления литьем под давлением оказывает низкое воздействие на окружающую среду и делает Гинкго на 100% подлежащим вторичной переработке и экологически чистым.