Знание-сила, 2005 № 07 (937)

Применение ER-жидкостей продвинулось пока меньше, но необходимо в тех областях, где нужны устройства небольших размеров. MR- жидкости требуют относительно громоздких магнитов, тогда как ER — только пары небольших электродов. Вот одно из их применений, над которыми работают сейчас инженеры, — автоматическое чтение и печать текстов, написанных азбукой Брайля, то есть для слепых. Эти буквы выпуклы, что дает возможность микросенсору их «ощупать». Результаты такого ощупывания он должен передать специальному устройству, в котором «умная» жидкость застынет тем или иным образом, соответствующим именно этой букве. Программа компьютера получит сигнал о характере застывания и благодаря этому распознает прочитанную букву. После этого уже не составит труда воспроизвести ее в читающем или печатном устройстве. Разумеется, переход от профиля буквы на бумаге к «профилю» ее в виде застывшей «умной» буквы представляется очень сложным, но инженеры полагают, что задачу можно решить.

Однако самое широкое применение ER-жидкости, по-видимому, получат в мини-фотокамерах. Сегодня дигитальные фотокамеры становятся составной частью переносных компьютеров и мобильных телефонов, и необходимость механически двигать линзы и преодолевать трение создает возрастающие трудности при конструировании этих миниатюрных устройств. Желательно по возможности устранить механическое перемещение их частей, и тут на помощь приходят «умные» жидкости. Французская фирма «Вариоптик» и голландский «Филипс» разработали микролинзы, работающие на таких материалах.

В обоих случаях используется метод управляемого изменения поверхностного натяжения ER-жидкости. Роль линзы играет водный раствор, помещенный в сосуд с водоотталкивающим внутренним покрытием. Под влиянием отталкивания эта «водяная линза» приобретает полусферическую форму. Меняя электрическое поле внутри ER-покрытия, можно влиять на его гидрофобность (степень отталкивания им воды). Это меняет поверхностное натяжение в «линзе», ее фокусное расстояние, и она становится менее выпуклой. Сочетание двух и более «умных» линз позволяет придать микрофотокамере любые желаемые оптические свойства (зум и тому подобное). Фирма «Вариоптик» уже продала эту технологию южнокорейскому гиганту «Самсунг» для использования в портативных компьютерах, видеокамерах и мобильных телефонах. В денежном исчислении перспективы здесь оцениваются в сотни миллионов долларов.

И, наконец, есть еще «умная пыль». Размеры этой пыли уже приближаются к настоящей пылинке. В каждой такой пылинке (сегодня она еще имеет размеры типичного рисового зерна) имеется микропроцессор (чип), который поглощает направленную на него радиоволну и под ее воздействием испускает соответствующий сигнал — например, идентификационный номер. Такая «умная пыль» уже используется в магазинах торговой компании «Вол-Март» для слежения за своими товарами. Фирма «Бритиш петролеум» применяет чипы в своих бензовозах, чтобы следить за маршрутом и действиями водителей. Кое-где это даже вызывает нарекания, но фирмы утверждают, что новая технология служит исключительно целям безопасности. Менее спорные применения «умной пыли»: управление освещением в одном из зданий Чикаго, слежение за температурой и давлением на одной из станций лондонского метро и измерение сейсмических колебаний в одном из зданий города Беркли в Калифорнии.

В перспективе возможности применения «умной пыли» для непрерывного технического контроля представляются неисчерпаемыми. Быть может, самый впечатляющий пример здесь — это танкер «Лох Раннон» той же компании «Бритиш петролеум». В различных его местах расположены 160 «умных пылинок», каждая из которых содержит собственный источник питания (микробатарейку), микропроцессор и двухстороннее радио (приемник и передатчик). Они непрерывно измеряют и так же непрерывно передают контрольной системе данные о состоянии (вибрации, температуре, давлении) машин и компрессоров судна. Миниатюрность этих устройств делает их незаменимыми там, где возможности контроля ограничены малостью объема. Так, разрабатывается «умная пыль», которая сможет следить за температурой и влажностью в компьютерных устройствах, что позволит непрерывно регулировать их охлаждение или подогрев. Другое достоинство «умной пыли» — возможность покрывать ею (то есть контролировать) большие площади, например, целые здания, корабли или аэродромы. Пока что самое большое пробное испытание такого рода было проведено только в университете штата Огайо, где создали систему из 10 тысяч «умных пылинок» для защиты армейского полигона. Тем не менее, представляется, что главное еще впереди. Если мы хотим закончить в том же научно-фантастическом ключе, в котором начали, то следует вспомнить роман Станислава Лема «Рекогносцировка», где невидимые «умные пылинки» окружают защитным облаком каждого жителя планеты, непрерывно следя за его безопасностью и здоровьем, и приходят на помощь в случае любой надобности. В пределе — даже мгновенно покрывая его пуленепробиваемым слоем.

Илья Абель