Пару лет назад экспонат, привезённый из Ростова на 42-ю Международную выставку изобретений в Женеве, вызвал, без преувеличения, ажиотаж.
А выглядело устройство так: под пластиной с несколькими небольшими пьезоэлементами (размером каждый с пятирублёвую монетку) лежал... вибромассажёр. Его включали. И колебания, которые он создавал, пьезоэлементы превращали в электрический ток: в доказательство разноцветная гирлянда мгновенно загоралась.
Такой же эффект - преобразование колебаний (!) в электричество ростовские учёные продемонстрировали и чуть иначе: достаточно было всего-то постучать костяшками пальцев по столу, на котором лежали пьезоэлементы, и гирлянда тоже вспыхивала.
В итоге этот экспонат, привезённый в Женеву профессором, доктором химических наук, заведующим кафедрой общей и неорганической химии ЮФУ Тимофеем Лупейко, был удостоен на выставке золотой медали.
Электричество из асфальта
«Образно выражаясь, мы исследуем «пятый элемент» - нечто пока необычное, - улыбается Тимофей Григорьевич. - Общеизвестно, что электричество можно получать, сжигая на ТЭЦ различные виды топлива или расщепляя на АЭС уран. В этих же целях используют энергию воды, ветра и Солнца, биомассу. Однако, как понятно теперь, альтернативным, пятым, источником энергии могут быть и вибрации».
Кое-где в мире этот ресурс уже используют. Например, на станции «Марунучи» Токийского метрополитена в зале для приобретения билетов установили пьезогенераторы. Они улавливают колебания (воздуха, пола и пр.), которые создаются пассажирами, и преобразуют их в электрический ток. Его достаточно для того, чтобы работали электрические турникеты.
В Израиле, недалеко от Хайфы, пошли даже дальше. Там есть участок трассы в 50 метров. Под слой асфальта поместили пьезоэлементы. Транспорт, естественно, воздействует на дорожное полотно, в результате чего генерируется ток, которого достаточно, чтобы освещать придорожную гостиницу и запитать всё электрооборудование в ней. Т.е. пылесосы, стиральные машины, люстры и пр. - всё это работает благодаря лишь колебаниям асфальта.
Ростовские же учёные преуспели ещё больше: разработали пьезоэлемент, который примерно в 10 тысяч раз эффективнее того же израильского. Не исключено, что со временем ток от вибраций сможет стать полноценным источником энергии. А пока разработкой ростовчан заинтересовался известный зарубежный производитель бытовой техники: представители концерна в конце августа приезжали в ЮФУ.
Устройствами с пьезоэлементами в недалёком будущем, видимо, можно будет заменить батарейки, аккумуляторы в небольших устройствах - мобильных телефонах, фотоаппаратах и др. Работать пьезоэлементы будут так: носишь, допустим, мобильный телефон в сумке, и он подзаряжается сам собой - благодаря колебаниям тела человека при ходьбе и при дыхании.
Стук ангела
«Разработанный нами пьезоэлемент подошёл был и для других целей», - объясняет Тимофей Лупейко. - Например, на его основе Вячеслав Брайцев, магистр кафедры, вместе с единомышленниками создал прибор - «Чаккра - стук ангела».
Устройство улавливает малейшие колебания, а потому умеет слышать и контролировать сердцебиение детей, взрослых и даже эмбриона в утробе матери. В марте, на региональном этапе Всероссийского конкурса, организованном фондами «Сколково», «Фонд Бортника» и др. проект Брайцева занял первое место. А ещё устройство с таким элементом может оказаться чрезвычайно полезным при поиске людей в завалах после землетрясений, взрывов. Ведь оно слышит даже очень слабое дыхание и стук сердца.
Платье из топинамбура
«Чёрного золота» - нефти, человечеству может не хватать уже лет через 20, а газа – примерно через полвека», - объясняет директор Центра коллективного пользования нанотехнологий, доктор химических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Южно-Российского государственного политехнического университета - ЮРГПУ (НПИ) Виктор Чернышов.
А ведь из нефти и газа, помимо прочего, изготавливают пластмассу, клеи, лаки, синтетические ткани. Потому во многих странах пытаются найти нечто, что (пусть не сейчас, но уже в обозримые годы) сможет быть альтернативой.
«Получать ту же пластмассу можно и из опилок, остатков деревообрабатывающей промышленности, а также из всевозможного растительного сырья, насыщенного сахарами, - из отходов сахарной свёклы, винограда, некоторых фруктов, из топинамбура. Сырьём может стать и обычная солома, остающаяся на полях после уборки пшеницы» , - продолжает профессор.
Растительное сырьё предпочтительно и потому, что вырастить его можно сколь угодно много. В придачу, не наносит вреда природе, быстро разлагается.
Сейчас новочеркасские химики вместе с коллегами из Института органической химии РАН работают над созданием опытной установки, благодаря которой сырьём смогут стать… отходы сахарной свёклы. Если всё сложится, скоро привычный корнеплод будет востребован не только для варки борща, но и при изготовлении пластиковых бутылок и тарелок, оболочек для колбасы и сыра, получения синтетических тканей. Так что можно будет не без гордости сказать: «Моё платье не шёлковое, а… свекольное!»
Код чемпиона
«Генетикой экстремальных воздействий» больше двух десятков лет занимаются в Академии биологии и биотехнологии им. Д. И. Ивановского ЮФУ. Выводы, к которым пришли учёные, уже используют при отборе в космонавты и подводники.
«Не секрет, что все мы разные. И не каждый сможет выдержать экстремальные, запредельные нагрузки, - объясняет профессор, доктор биологических наук Татьяна Шкурат. - Обычно это чревато болезнями, стрессом для нервной системы, однако некоторые люди способны вынести такие нагрузки без потерь. Порой они и вовсе будто преображаются: так как у них в кровь выбрасывается много адреналина, быстро принимают на удивление верные решения».
В последние годы учёные всерьёз продвинулись и в «диагностике» генетической предрасположенности к тем видам спорта, которые требуют выносливости (а, значит, тоже экстремальной нагрузки). Это футбол, баскетбол, лыжные гонки и др. Другими словами, исследовав кровь, капельку слюны или волосок младенца, можно сказать, есть ли у него задатки выдающегося, например, лыжника.
«Что не менее важно, можно выяснить и то, нет ли у человека каких-то заболеваний, при которых посвящать жизнь спорту (пусть даже задатки к нему есть) не следует», - говорит Шкурат.
В 2012-м проект ростовских генетиков вошёл в число «100 лучших патентов России». Сейчас они его дорабатывают.
«В России, к сожалению, не разработана система воплощения изобретений, патентов в жизнь, - констатирует Татьяна Шкурат. – Потому немало дельных разработок не доходят до потребителя, так и оставаясь на бумаге. На Западе – в тех же США, чтобы то или иное открытие обрело жизнь, было внедрено на производстве, существуют венчурные фонды, аукционы, где патенты продаются. А у нас в ходу абсурд: предполагается, что исследователь сам должен внедрять своё детище, чуть ли не организовывать малое предприятие, рекламировать и продавать изделия или технологии. Потому немало патентов пылятся в столах».
Международный исследовательский центр откроют в ЮФУ 
Донские учёные придумали «кефир» для животных 
Точный сканер для 3D-принтера изобрели в ДГТУ 
Дело за спонсором. 16-летний школьник изобрел бюджетный гаджет для слепых 
В Новочеркасске зэки изобрели плавающий внедорожник