Текст книги "Журнал «Вокруг Света» №01 за 2008 год"
Автор книги: Вокруг Света Журнал
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 11 страниц)
Итак, законная династия в Багдаде прекратилась. Означало ли это гибель Халифата в принципе? Пока нет. Мухаммедово наследие до поры до времени защитили те самые воинственные мамлюки, что «окопались» в Египте. Теперь, когда сунниты остались без признанного духовного главы, грех было не воспользоваться освободившимся вакуумом. Так и поступил египетский султан аз-Захир ад-Дин Байбарс. Способный полководец и дипломат, этот будущий герой киноблокбастеров, хитро и благоразумно провозгласил халифом некоего человека, уцелевшего во время багдадской резни, – тот утверждал, будто принадлежит к аббасидскому клану. Новоявленному владыке было дано имя ал-Мустансир, в честь одного из недавних его предшественников в Багдаде. Байбарса же богословы-улемы и провозгласили, в соответствии со своей теорией, вождем мусульманского мира. Ясное дело, что теперь о светских функциях халифов речь не шла – полностью зависимые от мамлюков, они никоим образом не оказывали влияния на государственные дела. Но верующим было спокойно – они знали, что у них есть Глава.
«Турецкий марш» Османидов
Прошло немного времени, и в XVI веке на Востоке взошло новое «солнце» – на развалинах Конийского султаната, разгромленного монголами, образовалось Османское – по имени основателя Османа, умершего в 1299 году, – государство. И построено оно было, между прочим, на тех самых принципах (отношения к иноверцам, организации войска, двора, финансовой системы и так далее), что и старый Халифат. Прошли годы, «солнце» это сияло все ярче и ярче, и в 1517 году султан Селим Грозный присоединил к своим владениям Египет. Еще раньше он взял в плен последнего так называемого «Аббасида», потомка ал-Мустансира, и с тех пор возил его с собой повсюду вместе со всеми членами семьи. Впоследствии этот несчастный невольник титула, ал-Мутаваккил, вернулся в Каир, где тихо и бесславно умер в 1543-м. А знаки халифского достоинства – плащ-бурда, посох и перстень, принадлежавшие в свое время пророку и всем повелителям верующих, – навеки остались в Стамбуле (ныне их показывают туристам в музее Топкапы, бывшем султанском дворце).
Дни поминовения халифа Али и его сына Хусейна начинаются каждый год в феврале и продолжаются 40 дней
…На долгое время о халифах и Халифате забыли. Но вот со второй половины XVIII века правящие круги слабеющей Османской империи стали все чаще вспоминать о священных регалиях и «подверстывать» к ним идеологический тезис: султан Оттоманской Порты есть также и халиф всех суннитов. Якобы последний из Аббасидов добровольно отказался от своих прерогатив в его пользу. Представление о том, что османский султан – халиф, распространилось широко даже в арабских землях, находившихся под властью Османской империи, и в Египте. Так, тамошние ученые XIX столетия, повествуя о событиях «новой истории», нередко говорят о времени «халифов из дома Османа». Отсюда во второй половине того же столетия уже среди всех мусульман Порты и даже среди тех, что оказались под властью западных держав, распространилось политическое учение, согласно которому им всем следовало объединиться под властью законного повелителя верующих, как когда-то в праведные времена.
Но мечтам опять не суждено было сбыться: вскоре настала новая пора геополитических потрясений. После Первой мировой войны и националистической революции в Турции сначала, в 1922 году, пала султанская, а затем, в 1924-м, и формальная халифская власть. Во всем исламском мире это вызвало сильнейший психологический шок, от которого верующие начали слегка оправляться только к концу 1930-х. Вновь возникли политико-религиозные организации, ставившие перед собой цель возрождения исламской цивилизации в ее первоначальной чистоте, восстановления первоначального благочестия, вселенского праведного государства и тому подобного (тогда – впервые – на Западе такие движения получили название фундаменталистских). Одним из важных пунктов этой идеологии, процветающей, как известно, и по сей день, является восстановление абсолютной халифской власти. Пост халифа, учат фундаменталисты, никоим образом не может быть наследственным, но на него следует избирать достойнейшего, как это произошло с Абу Бакром, Омаром, Османом и Али. Этой идеей и воодушевлены сегодня тысячи людей, многие из которых живут и в нашей стране.
Так что, как видим, память о Царстве Аллаха сохраняется и торжествует в сердцах. Может быть, настанет час, и оно вновь окажется на поверхности земной – на страх Западу и как некая особая форма глобализации по-мусульмански.
Дмитрий Микульский
Пасюк, завоевавший мир
Зоосправка
Серая крыса, или пасюк – Rattus norvegicus
Тип – хордовые
Класс – млекопитающие
Отряд – грызуны
Семейство – мышиные (Muridae)
Подсемейство – мышиные (Murinae) Один из самых крупных представителей мышиных: длина тела взрослых особей – 17—28 сантиметров (без хвоста), вес – 250—450 граммов (отдельные особи достигают веса более килограмма). Окрас молодых крыс чисто серый, с возрастом на шерсти могут быть участки рыжих и бурых тонов. Изредка встречаются черные и другие цвета. Исходное место обитания – Восточная Азия, но в последние столетия серая крыса расселилась практически по всему миру. Способна питаться практически любыми продуктами и пищевым сырьем, но предпочитает мясную еду. В сутки потребляет 20—25 граммов пищи, без еды может жить не более 3—4 дней. Нуждается в воде. В природе размножается в теплое время года (успевая дать 2—3 выводка за лето), в строениях и подземельях – круглый год. В одном выводке бывает от 1 до 20 (в среднем 9) детенышей, с возрастом самки число крысят увеличивается. Беременность длится около трех недель, детеныши родятся голыми и слепыми. Половой зрелости достигают в возрасте двух месяцев, но абсолютное большинство (более 90%) самок вступают в размножение не раньше, чем в год, а самцы – еще позже. Общая продолжительность жизни – около трех лет. Природные популяции крыс, как правило, имеют довольно стабильную численность, в то время как синантропные (городские) подвержены резким колебаниям. Переносят лептоспироз, туляремию, псевдотуберкулез, лихорадку содоку. Во время вспышек чумы городские крысы становятся временным резервуаром возбудителя болезни, но природные очаги чумы на базе популяций серой крысы относительно редки и как правило нестабильны. Серая крыса (в лабораториях чаще всего используется альбиносная форма) отличается сообразительностью и исключительной пластичностью поведения, что сделало ее излюбленным объектом исследований. В последние десятилетия ручные серые крысы все больше входят в моду в качестве домашних животных.
Крысиные резцы – универсальный самозатачивающийся инструмент, лезвие которого растет всю жизнь. Перед этим орудием не могут устоять ни дерево, ни пластик, ни мягкие металлы
Когда люди познакомились с крысами, сказать трудно. Кажется, они были рядом с человеком всегда. В городах и провинциях Европы обитала черная крыса, в Средней Азии, например, – туркестанская. И вне зависимости от названий крысы съедали и портили человеческие запасы (в основном растительного происхождения), поддерживали жизнь армии блох, служили объектом охоты для кошек и собак. Никто, конечно, рад им не был, но все же люди относились к их присутствию как к привычному злу.
И вдруг в первой половине XVIII века в Европе, в одном городе за другим, стали появляться иные крысы – заметно более крупные, рыжевато-серой окраски, дерзкие, хитрые, пронырливые. Они вытесняли или даже просто убивали черных аборигенов и стремительно размножались, захватывая территорию за территорией. Они не отказывались от зерна и овощей, но куда охотнее пожирали мясо, колбасу, сало, крали яйца, убивали цыплят, новорожденных поросят и ягнят. При случае не гнушались и человечиной: могли напасть на оставленных без присмотра маленьких детей или объесть лицо у покойника (особенно во время эпидемий или других бедствий, когда трупы часто лежали на улицах). А оказавшись в тупике, отчаянно кидались на преследователя, обращая в бегство не только кошек, но и людей: именно тогда у многих народов возникло выражение «дерется, как загнанная в угол крыса».
Откуда взялись ужасные пришельцы, никто не знал, но было подмечено, что в каждой стране их распространение начинается с портовых городов. И когда в 1769 году английский натуралист Джон Беркенхаут наконец-то описал новый вид грызунов по всем правилам биологической систематики (только что стандартизованным Карлом Линнеем), он, как и многие, заключил, что пасюки попали в страну с норвежскими кораблями. Исходя из этого, животное получило название Rattus norvegicus – «крыса норвежская».
Сейчас, конечно же, понятно, что Беркенхаут ошибался: первое свидетельство о серой крысе в Англии относится к 1728 году, когда в Норвегии их еще не было. Скорее всего, на Британские острова пасюк попал из Дании. Впрочем, называть его «крысой датской» тоже нет никаких оснований – его родина, по мнению современных ученых, находится совсем в другой части света: в Восточном Китае. А время возникновения этого вида относят к ледниковому периоду. Нет, не думайте, что пасюк родился во льдах. Как раз наоборот – оледенение не дошло до Восточного Китая. И здесь, между морем, южными горами, западными пустынями и остановившимся ледником (точнее, лежащими перед ним холодными степями), остался небольшой островок теплого и влажного климата, где сформировался и по сей день обитает крупный «непобедимый» грызун, способный питаться чем угодно, но предпочитающий мясную пищу.
Перед тем как родить, самка строит гнездо из соломы, пуха, тряпок, бумаги или любых других волокнистых материалов. Крысята появляются на свет слепыми и голыми
В природе пасюк, или серая крыса, живет возле воды, предпочитая пологие берега с мягким грунтом, где можно вырыть длинную (до 5 метров) нору. Когда же в паводок это убежище затапливает, крысы переселяются в дупла, а если их нет, то строят на ближайших деревьях временные гнезда. Воды они не боятся совершенно, прекрасно плавают и ныряют (на задних лапках животных есть небольшие плавательные перепонки), добывают в воде пропитание – моллюсков, жуков-плавунцов, лягушек, а при случае и рыбу. В целом крыса нападает на любую добычу, от насекомых до голубя и водяной полевки, не уступающей пасюку размером (недаром полевка больше известна под именем «водяной крысы»). Но последняя сильно проигрывает ему в уме и ловкости.
Пасюки обычно живут большими группами, иногда колониями, ревностно защищая свою родовую территорию от чужих. При этом члены семейства различают своих многочисленных собратьев не «по портрету». И дело тут не в плохой памяти – при решении задачи на прохождение лабиринта пасюк может удержать в голове более сложный маршрут, чем человек. «Своих» и «чужих» крыса определяет по запаху: все члены колонии – кровные родственники, постоянно поддерживающие телесные контакты друг с другом, их запах имеет общую составляющую. Все остальное не имеет значения: если пасюка подержать на подстилке, оставшейся от чужой группы, а потом выпустить к родичам, они разорвут его на части, учуяв посторонний запах. Излишне говорить, что та же участь ждет и настоящего чужака.
Внутри группы яростные стычки тоже не редкость, хотя смертельных исходов в них почти не бывает. Кстати, их драки стимулирует сама природа: у пасюков-самцов имеется интересный физиологический механизм – после каждой успешной потасовки крысак-победитель чуть-чуть подрастает и прибавляет в весе (пасюки в принципе способны расти всю жизнь). А поскольку исход поединка зависит в первую очередь от соотношения размеров бойцов, самые успешные драчуны растут до тех пор, пока не переводятся желающие помериться с ними силами. Такие чемпионы и становятся доминантами и отцами большинства крысят в группе.
Справиться с крысой способна не всякая кошка. Настоящие крысоловы всегда высоко ценились людьми, но даже для этих искусных охотников добыча взрослых пасюков – редкая удача
В целом стойкости и жизнеспособности пасюков позавидуют многие животные. На протяжении своей долгой истории крысы и вправду оказались одними из самых живучих.
Их распространение по миру началось с таяния ледника, когда границы крысиного «заповедника» в Восточном Китае стали раздвигаться и для грызунов открылись новые территории. Долгое время из-за привязанности к воде продвигались они очень медленно: за 13 тысяч лет пешей экспансии животные добрались лишь до Алтая, Забайкалья и Приморья. В этих местах (а также на Сахалине, Южных Курилах и в Японии) до сих пор живет особый подвид Rattus norvegicus caraco – исконная аборигенная форма серой крысы.
Но все изменилось, когда по рекам и морям поплыли построенные людьми корабли. Они везли зерно, масло, выделанные шкуры, запасы еды для экипажа... и крыс. К тому времени пасюки уже прекрасно приспособились к жизни в домах и амбарах человека, а оттуда легко шагнули на борт корабля. Примерно на рубеже нашей эры серая крыса появилась в Индии, за Средние века освоила порты Персидского залива, Красного моря, Восточной Африки. А после того как Васко да Гама нашел морской путь в Индию, завоевание Европы стало для крыс только вопросом времени. До поры до времени их передовые отряды сосредотачивались лишь в портовых городах, чтобы в начале XVIII века перейти в решительное наступление. И вот на рубеже XVIII– XIX веков пасюк стал доминирующим видом во всех европейских странах.
В вопросах поиска пищи пасюки проявляют невероятную изобретательность. Вынуть еду из стеклянной банки – задача из разряда несложных. Главное – построить пирамиду нужной высоты
В 1770-х годах серые крысы проникли в Америку, затем в Австралию, Новую Зеландию, Западную Африку... Завоевание планеты продолжалось и в ХХ веке: в 1940-х годах пасюки проникли в города Средней Азии и Южной Сибири (Барнаул был заселен животными за пять лет, примерно с такой же скоростью они размножились и в Ташкенте). В 1950-х впервые появились в канадской провинции Альберта, в 1980-х прорвались в Таджикистан и Ферганскую долину. На настоящий момент на Земле пока еще существуют довольно обширные области, куда пасюки не добрались, но, вероятно, свободными от них скоро останутся лишь Антарктида, безлюдные районы Арктики, а также некоторые острова.
Впрочем, это завоевание довольно условно: в большинстве мест крысы не расселяются по всей территории, а держатся рядом с человеком. И лишь в местах с теплым климатом (например, в Закавказье) грызуны иногда возвращаются в природу, создавая городки-колонии по берегам водоемов. В наших краях подобные колонии существуют в режиме дачных поселков – они обитаемы только в теплую часть года, на зиму крысы уходят в человеческое жилье. Их страшит не холод, а невозможность прокормиться: там, где еды достаточно, пасюк спокойно переносит самые лютые морозы. На мясокомбинатах крыс неоднократно находили в морозильных камерах: они жили внутри замороженных туш, питались одним мясом, а из распушенных жилок самки строили гнезда и рожали в них детенышей – при температуре –18 градусов!
Понятно, что зверь, способный выжить в таких условиях, легко осваивает любые городские места обитания. Правда, пасюкам неуютно на высоте: после 8 – 9 этажей они обычно не встречаются. (Поэтому в некоторых захваченных ими городах на верхних этажах сохранились популяции черной крысы.) Зато подвалы и любые коммуникации – от линий метро до электрических кабелей – для них просто родная стихия. Благодаря своей тяге к воде они облюбовали и канализацию, где не живут больше никакие городские грызуны. Всевозможные кампании по истреблению пасюков позволяют в лучшем случае временно снизить их численность или ненадолго отвоевать у них конкретную территорию.
В 1981 году английский палеонтолог и популяризатор Дугал Диксон выпустил книгу «После человека», по сюжету которой люди истребили всех сколько-нибудь крупных животных, а затем исчезли сами. Уцелевшие представители фауны принялись заполнять освободившиеся ниши, бурно эволюционируя и порождая причудливые формы. В частности, самым универсальным, распространенным и успешным хищником мира Диксона стало волкоподобное существо – прямой потомок серой крысы. Глядя на нее сегодняшнюю, в это нетрудно поверить.
Борис Значков
Фабрика в каждый дом
Сегодня уже никого не удивляют принтеры, воссоздающие на бумаге сколь угодно сложные изображения. Некоторые из них наносят рисунок в несколько слоев. Если развить эту идею и научить печатную головку многократно накладывать друг на друга слои вещества, то изображение станет рельефным. Именно этот принцип лежит в основе 3D-фабрикаторов, иначе – фабберов, устройств, способных по командам компьютера создавать детали почти произвольной формы. А некоторые изделия со сложной внутренней геометрией вообще затруднительно изготовить другим способом
В1984 году американский инженер Чак Халл (Chuck Hull) запатентовал принцип стереолитографии, который сегодня стал самой известной технологией трехмерной печати. Основанный на ней фабрикатор состоит из камеры синтеза, лазерного блока и управляющего компьютера, который по трехмерной цифровой модели объекта строит набор его послойных сечений и управляет механическими узлами устройства. Синтез начинается с того, что камера заполняется жидким светоотверждаемым полимером (вроде тех, что используются для зубных пломб). Под самой поверхностью жидкости, на глубине в доли миллиметра – это толщина первого слоя синтезируемого объекта – располагается стальная платформа-элеватор. Затем лазерный луч сканирует поверхность полимера в соответствии с текущим сечением модели, и жидкость под действием света переходит в твердую фазу. По завершении сканирования первого слоя элеватор немного опускается и лазерное сканирование повторяется. При наличии в геометрии объекта нависающих частей для их поддержки в процессе синтеза создаются тонкие опорные элементы, которые потом удаляются. Сформированный объект обрабатывается мощным ультрафиолетовым излучением для достижения максимальной прочности.
Данная технология реализована в устройствах американской компании 3D Systems. Аналогично работают фабберы японских фирм CMET, D-MEC, Mitsui, Teijin Seiki и германских EOS, Fockele & Schwarze. Обычно так изготавливают модели различного оборудования на стадии разработки дизайна. Но сфера применения фабберов гораздо шире, а эксперты насчитывают более трех десятков различных технологий, лежащих в основе их работы. Большинство из них похожи и порождены в основном для обхода чужих запатентованных решений, но каждая характеризуется своим набором материалов, точностью и быстротой изготовления деталей. Пока трудно сказать, какие из них победят в конкурентной борьбе.
В целом возможности технологии Z Corporation выходят за рамки концептуального моделирования. Например, детали, пропитанные специальной смолой ZR10 (цианоакрилат), могут служить мастер-моделями для литейных форм. А на гипсовые и крахмальные детали можно нанести токопроводящее гальванопокрытие и использовать для отработки конструкции внутрикорпусных антенн сотовых телефонов.
Волшебная нить
Сплавляющее экструдерное осаждение (Fused Deposition Modelling, FDM, дословно: «моделирование распределением расплава»), одна из самых популярных фаббер-технологий, было изобретено в 1989 году Скоттом Крампом (Scott Crump), соучредителем американской компании StrataSys. Пластмассовая, воскообразная или эластомерная нить расходного материала сечением 0,05 миллиметра и более подается в локально разогреваемую область в экструдере (сопле), разжижается, осаждается на поверхность и мгновенно затвердевает. Управляемое компьютером движение экструдера приводит к построчному формированию трехмерного объекта. Для создания нависающих элементов служит второй экструдер, подающий воск для элементов поддержки, которые потом удаляются. Наряду с промышленными устройствами StrataSys выпускает по FDM-технологии 3D-принтеры, способные создавать изделия любого цвета за счет использования нескольких цветных материалов (белого, синего, желтого, черного, красного и зеленого). В 2006 году из трех тысяч 3D-принтеров, проданных в мире, свыше половины были поставлены компанией StrataSys.
Сотворение из порошка
Технология селективного лазерного спекания (Selective Laser Sintering, SLS) отличается от стереолитографии тем, что объект создается не в жидкой, а в порошковой среде. Подвижный картридж насыпает на горизонтальную платформу тонкий слой мелкодисперсного порошка, а мощный лазер сканирует соответствующее сечение объекта, вызывая размягчение и спекание частиц. Затем из картриджа укладывается новый слой порошка. По окончании синтеза незадействованный порошок можно использовать повторно. Достоинство этого метода состоит в том, что для формирования нависающих элементов не нужны поддерживающие элементы, поскольку изделие покоится в порошковой среде.
Метод запатентовал в октябре 1986 года студент-магистрант Техасского университета Карл Декард (Carl Deckard). В своей разработке он отталкивался от предложенного в 1971 году французом Пьером Сиро (Pierre Ciraud) порошкового процесса, в котором частицы постоянно подаются в зону работы лазеров. Первая коммерчески успешная машина Sinterstation 2000, появившаяся в 1992 году, создавала из воска или поликарбоната объекты диаметром до 305 миллиметров и длиной до 410 миллиметров. Современные установки подобного типа используют также поливинилхлорид, нейлон, керамику и даже металл – главное, чтобы вязкость вещества уменьшалась при нагреве. В некоторых моделях вместо лазера применяется тонкий пучок электронов или плазмы.
Модели будущих углеродно-волоконных офисных зданий, изготовленные методом селективного лазерного спекания
Серьезный недостаток лазерного спекания – необходимость вести процесс в герметической емкости, заполненной инертным газом, чтобы избежать возгорания порошка и утечки токсичных газов, выделяющихся при твердотельном синтезе. В новом комплексе Sinterstation Pro компании 3D Systems, способном создавать детали размером более полуметра (максимум 550х550х750 мм), все процедуры осуществляются автоматически, а необходимый для создания инертной среды азот выделяется из окружающего воздуха. Стоит такая установка свыше миллиона долларов.
Немецкая компания EOS достигла больших успехов в синтезе металлических изделий. Одно из последних достижений – фаббер EOSINT M 270, работающий с порошками бронзы и инструментальной стали. Со скоростью от 7 до 70 см3 в час он формирует из них детали размером до 250х250х215 миллиметров.В планах заявлена работа с пудрой из титановых и хром-кобальтовых сплавов. Погрешность производства не превышает 50 микрон, а шероховатость поверхностей менее 9 микрон. Причем полученные детали имеют прочность на разрыв до 1,1 гигапаскаля – всего вдвое меньше, чем стальные, и на порядок больше, чем у продукции самых первых фабрикаторов. И все же спеканием порошка не достичь прочности монолитного материала. На помощь приходит родственный процесс селективного лазерного сплавления (Selective Laser Melting, SLM), продвигаемый на рынок англий
ской компанией MCP Tooling Technologies. В нем металлические частицы полностью расплавляются под воздействием лазерного излучения, что обеспечивает высокую плотность структуры изделий. Расплачиваться за это приходится снижением скорости и точности синтеза. Фабрикатор MCP Realizer формирует за час всего около 10 см3 изделия с шероховатостью поверхности 10–30 микрон. Зато ассортимент материалов включает цинк, бронзу, сталь, титановые и хром-кобальтовые сплавы, золото, а в ближайших планах работа с алюминием и инструментальными сталями.
Рекордных размеров металлические изделия создают установки британской корпорации AeroMet, в которых используется технология аддитивного лазерного изготовления (Laser Additive Manufacturing, LAM). СО2-лазер мощностью 18 киловатт создает на поверхности заготовки локальный участок расплава, куда из отдельного контейнера подается разогретый металлический порошок. В отличие от ранее рассмотренных систем деталь по этой технологии формируется не в толще порошка, а путем постепенного наращивания на горизонтально расположенной платформе. Это позволяет синтезировать объекты размером 3,0х3,0х0,9 метра. Ведутся разработки системы, рассчитанной на габариты 6,0х2,4х2,7 метра. На уникальных установках от AeroMet создаются тонкостенные (до 0,5 миллиметра) крупногабаритные детали из титановых сплавов, рения и тантала для авиационной и космической отраслей промышленности, например сопла и части двигательных гондол.
Нарисуем дом бетоном
Система, изобретенная Берохом Хошневисом (Behrokh Khoshnevis) и развиваемая его компанией Contour Crafting, является типичным фаббером, только в качестве расходного материала в нем используется бетон, а ее назначение – строительство домов. По принципу действия он больше напоминает не принтер, а графопостроитель – «пишущая» бетоном головка раз за разом проходится по контуру стен, наращивая их высоту. Лабораторные прототипы уже работают и сооружают постройки размером до полутора метров со стенами любой формы, хоть кривыми, хоть наклонными. А когда будет создан полномасштабный робот на базе козлового крана, он по праву сможет считаться самым большим фаббером в мире. Занимаются подобными экспериментами и в России. Молодежный научно-технический центр, например, стал выпускать конструкторский набор «Кулибин» на базе координатного сервопривода, который может служить экспериментальным стендом для создания самодельных 3D-принтеров на базе разных материалов. Простейший вариант – использовать размолотые в кофемолке пластиковые отходы, которые спекаются выборочным точечным нагревом, например, с помощью паяльного фена. Эпоксидно-песчаный вариант использует послойную насыпку мелкого песка, на который дозированно подается разогретая эпоксидная смола. Аналогично работает суперклеевой, термоклеевой, жидкостеклянный и другие варианты фаббера. Позволяет конструктор создать и небольшой бетонный 3D-принтер, который смешивает мелко просеянный песок с цементом в пропорции примерно 3:1, а на слои этой смеси по команде с компьютера наносятся капли воды с добавлением «жидкого стекла». Создатели конструктора отмечают необходимость правильного сочетания материалов. Например, соль замечательно взаимодействует с суперклеем, а вот цемент с эпоксидкой – плохо.
С помощью фабберов можно создавать детали сложной формы – такие проблематично произвести на основе других технологий
Трехмерные принтеры
Но не стоит думать, что фабберы – это сугубо промышленное оборудование. Эти устройства отчетливо делятся на два класса. К первому, называемому иногда Rapid Manufacturing (системы быстрого производства), относят дорогие промышленные машины, о которых мы рассказали выше. Другой класс – Rapid Prototyping (системы быстрого прототипирования) – это небольшие, иногда настольные приборы, используемые в проектных отделах фирм для отработки дизайна и проведения моделирования в ходе конструкторских работ. Может такой цветной трехмерный принтер служить и другим задачам: создавать трехмерные модели молекул или медицинских имплантатов, строить наглядные представления результатов анализа механических и тепловых напряжений, и др. Специалисты уже считают подобные устройства стандартным инструментом в процессе разработки и совершенствования серийных промышленных изделий. Они позволяют в несколько раз сократить время и расходы на проектирование типичных бытовых приборов.
Наиболее активна на рынке устройств быстрого прототипирования американская Z Corporation. Ее 3D-принтеры вместо металла и лазеров оперируют нетоксичными порошковыми материалами на основе крахмала или гипса и водным связующим веществом. Узел печати разравнивает слой порошка толщиной от 0,076 до 0,254 миллиметра в зависимости от требуемой точности изготовления, а четыре 300-струйные печатающие головки (всего 1 200 форсунок) в соответствии с формой слоя наносят связующее вещество, склеивая частицы порошка друг с другом. Затем распределяется новый слой порошка, и процесс повторяется, пока деталь не будет напечатана полностью, после чего ее для повышения прочности и улучшения внешнего вида пропитывают воском, эпоксидной смолой, полиуретаном или различными клеевыми составами. Готовые изделия можно шлифовать, красить, сверлить. Z Corporation разработала даже специальный материал, позволяющий делать модели эластичными, как резина. Это сразу же заинтересовало предприятия, выпускающие обувь, гибкие трубы и другую эластомерную продукцию.
Последнее достижение Z Corporation – цветной трехмерный принтер Z450 размером с большой холодильник и весом 193 килограмма, который строит модели со скоростью 2—4 слоя в минуту, так что на изделие максимального размера 203х254х204 миллиметра уходит один рабочий день. Разрешение печати при этом составляет 300х450 точек на дюйм.
Рукоятка для дисковой пилы, изготовленная фаббером, может сразу использоваться в готовом изделии
Логистика будущего
Вообще разработка и потребительских товаров, и электроники уже несколько лет остается основной сферой применения фабберных систем. Об этом говорится в отчете исследовательской фирмы Wohlers Associates, которая в 2007 году обобщила данные о нескольких тысячах компаний, использующих фабрикаторы. Далее в порядке массовости применения следуют автомобильная и аэрокосмическая промышленность, медицина, производство вооружений и военной техники, индустриальное машиностроение.
Уже сегодня практически все сложные технические системы, создаваемые за рубежом, содержат комплектующие, выполненные по фабберной технологии. Например, в составе американского истребителя F-18 насчитывается более 80 деталей, изготовляемых фабрикаторами, а в процессе создания Международной космической станции их использовано более двухсот. Технология фабберов постоянно совершенствуется, в ней следует ожидать значительных прорывов, которые обеспечат появление изделий с принципиально новыми свойствами, а со временем их доля в объеме всей промышленной продукции может стать доминирующей.
Большое будущее ждет фабберные технологии и в рознично-офисном секторе. Это в первую очередь системы для мелкосерийного или штучного производства потребительских товаров в специализированных сервисных бюро. Речь может идти об изготовлении игрушек, наглядных пособий, бытовой, канцелярской и медицинской утвари, электронных устройств, запчастей к автомобилям и бытовой технике, бижутерии, сувениров, включая клонирование уникальных музейных экспонатов и антиквариата и т. п. Покупателям будущего не придется тратить время на блуждание по магазинам в поисках нужной вещи, достаточно будет через Интернет обратиться к услугам ближайшего сервисного бюро. С массовым выходом на такой уровень развития фабберные технологии получат невиданный расцвет – во многих секторах промышленности будут забыты кризисы перепроизводства, необходимость складирования готовой продукции, сильно упрощена логистика.
