Текст книги "Юный техник, 2013 № 04"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 5 страниц)

СВОИМИ РУКАМИ
Самодельные клеи

Клеить зачастую праще и лучше, чем шить, скреплять детали гвоздями, скобами или болтами. Иногда склеивание позволяет добиться лучшего результата, чем даже сварка. Все это люди поняли еще в давние времена, открыв секреты создания первых клеев.

Однако если вы думаете, что в наши дни, когда в любом хозяйственном магазине можно увидеть десятки видов различных клеев, отпала надобность в самодельных клеях, то ошибаетесь. Иной раз лучше изготовить клей самому, чем разочароваться, зря потратив деньги. По крайней мере, вы будете четко знать истоки своих возможных ошибок. А в случае успеха приобретете бесценный опыт.

Следы в истории

Самодельные клеи использовали еще безвестные художники каменного века. В пещере Ласко во Франции, например, есть рисунки времен верхнего палеолита, анализ которых свидетельствует: их авторы смешивали краски с клеем, чтобы изображения продержались на сырых стенах пещеры как можно дольше.

Находки керамики, имеющей возраст около 6000 лет, показывают, что уже тогда люди научились использовать клей в качестве средства для быстрого ремонта. И уж, конечно, делали его сами.

Древние египтяне еще за 3000 лет до нашей эры широко использовали клей при производстве различных деревянных изделий и папируса. Этот опыт во многом у них переняли греки и римляне. Конечно, в те времена клеи были исключительно природного происхождения. Причем в иных случаях и изобретать ничего не пришлось.

Вон, к примеру, гуммиарабик – клей для бумаги – имеет в своей основе смолу вишневого дерева.

Потом клеи научились варить. Давно и широко известен клейстер – клей на основе крахмала. А вспомните хотя бы традиционный столярный клей, желто-коричневые плитки которого состоят в основном из белка, вываренного из хрящей и сухожилий животных. Для более тонких работ иногда применяют рыбий клей, изготовляемый примерно по той же технологии, что и столярный, но с использованием рыбьих хрящиков. На него, кстати, в 1750 году в Великобритании был выдан первый патент. По мере развития промышленности были запатентованы и другие клеи (костный, казеиновый).

Яичные белки и желтки добавляли не только в состав красок, чтобы они прочнее держались на сводах расписываемых храмов, но и при возведении крепостных стен. И надо сказать, многие стены на таком цементе простояли тысячелетия и благополучно дожили и до наших дней.

В качестве клея можно использовать крахмал, яйцо, муку…

Как сделать клейстер?

Если у вас вдруг не оказалось обойного клея, его можно без особого труда приготовить самому из муки. Получится мучной клейстер, который вполне годится для поклейки бумажных обоев.

Делают его так. На 2 части просеянной через сито муки берут от 2 до 8 частей воды. Насыпают в эмалированную посуду муку, наливают немного воды и замешивают тесто. Добавляя понемногу воду и все время размешивая, разводят тесто до жидкого состояния. При этом следят, чтобы не образовались комочки. Оставшуюся воду доводят до кипения и при быстром перемешивании вливают понемногу в жидкое тесто. Полученный клейстер охлаждают и процеживают. Имейте в виду, мучной клейстер – скоропортящийся продукт. Он пригоден не более чем на один день работы, так как быстро закисает, особенно летом, в жаркую погоду.

Вместо муки можно использовать крахмал. Крахмальный клейстер получают, нагревая водную смесь картофельного (до 70–75 °C) или кукурузного (до 80–85 °C) крахмала.

Используют клейстер не только для приклеивания обоев, но и для соединения бумаги с картоном при переплетных работах, а также для пропитки специальных тканей. В последнем случае клейстер должен содержать 6 – 10 % крахмала.

Инструкции для казеинового клея

Казеин – вещество, выделяемое из молока – может пригодиться для склеивания пористых материалов, таких как дерево и картон, фарфор и фаянс. Обычно этот клей покупают готовым, но можно изготовить его и дома. Для этого надо взять порошок казеина, который обычно содержит в качестве консерванта 20–30 % буры, и залить при перемешивании равным количеством воды. Через 45–50 мин. клей можно использовать. Однако он сохраняется не более четырех-пяти часов, а потом густеет и теряет клейкость.

Если приобретенный в магазине казеин не содержит добавки буры, то клей готовят по-другому: сначала смешивают 20 г казеина с 100 мл воды и оставляют для набухания на 30–40 мин., а потом добавляют 6 г буры, перемешивают и нагревают на водяной бане до 50 °C в течение получаса.

Порошок казеина.

Существуют и иные рецепты приготовления казеинового клея. Они таковы. Смешайте 30 г казеина и 100 мл воды, оставьте полученную массу набухать в течение часа.

Потом прибавляйте к набухшей массе порциями при перемешивании 25 мл 25 %-ного водного раствора аммиака и 10 мл 50 %-ного раствора гидроксида натрия. Перемешивание надо продолжать до тех пор, пока не образуется однородный и густой, тянущийся нитями клей, который при необходимости можно развести водой.

Для получения водостойкого клея надо тщательно смешать 20 г казеина, 4 г порошка канифоли, 1 г порошка гашеной извести, потом добавить 40 мл воды, снова перемешать и оставить полученную массу на 2–3 часа для набухания. Затем смесь нагреть на водяной бане и смешать с горячим раствором 1 г буры в 12 мл воды. После охлаждения к клею приливают 2 мл нашатырного спирта и 20 мл воды. Такой клей делает водостойкими бумагу или картон.

Небольшое количество клея можно приготовить из 40 г нежирного творога, если тщательно промыть его водой на дуршлаге или на сите и растереть с 10 мл нашатырного спирта до получения вязкой кашицы.

Сам же казеин делают, например, так. Залейте 0,5 л обезжиренного молока в кастрюлю и поставьте ее на плиту на умеренный огонь. Когда молоко готово будет закипеть, добавьте в кастрюлю 6 стаканов белого уксуса, постоянно помешивая смесь ложкой.

Когда творог начнет отделяться от сыворотки, снимите кастрюлю с огня. Подождите, пока весь творог осядет на дно. Процедите смесь через бумажный фильтр или чистую тряпочку. То, что останется на фильтре или тряпочке, аккуратно отожмите.

Смешайте питьевую соду с водой и вылейте на получающийся казеин. Сода нейтрализует кислоту, оставшуюся в смеси. Кислота полностью нейтрализуется, когда смесь перестает пениться.

Поместите казеин в банку. Теперь вы можете использовать его. Хранится такой казеин в холодильнике в течение нескольких дней.

Впрочем, имейте в виду: получать казеин из молока в домашних условиях вообще-то очень невыгодно и затратно.

Желатиновый клей

Этот клей готовят так. Влейте 2 стакана холодной воды в миску. В воду высыпьте две пачки обычного пищевого желатина. Подождите, пока желатин не впитает воду, образуя гель.

Тем временем доведите 3 стакана обезжиренного молока до кипения. Влейте горячее молоко в желатиновый гель, все время помешивая. Добавьте несколько капель эфирного масла в смесь в качестве консерванта и подождите, пока клей остынет.

Казеиновый клей используют для склеивания бумаги, стекла, металла, дерева, камня (например, мрамора) и других материалов.

Клей из древесной смолы

Для его приготовления вам понадобится 300 г сосновой смолы, чугунная сковорода и чашка золы из костра или камина.

Куски или порошок смолы растопите на чугунной сковороде на среднем огне. Как только смола растопится, добавьте в нее чашку измельченной в мелкий порошок или даже пудру просеянной золы и немного мелких клочков бумаги.

Используйте деревянную ложку, чтобы перемешать смесь. Держите ее на медленном огне в течение примерно часа. За это время бумага и пепел почти растворяется в смоле, и клей можно считать готовым.

Используют его в горячем виде, пока он не затвердел, для склеивания дерева.

Сверху вниз: столярный клей, желатин, пенопласт.

Супер-суперклей

Другое название полистирола или пенополистирола – пенопласт. Пластины из этого материала часто используют при упаковке бытовой техники. Кроме этого пластика вам потребуется большая металлическая посуда (например, уже не нужная на кухне кастрюля) и стеклянные банки с крышками для розлива готового клея.

Изобрел этот клей японец Цутому Ногучи, сотрудник Sony Research Center. Он выяснил, что с помощью продукта под торговым названием Limonene, который содержит 0,5 % масла из апельсиновой корки, смешанной с нефтепродуктами, можно растворить полистирол, получая очень сильный клей.

Изготовить такой клей можно и самостоятельно, если вам удастся раздобыть продукт под названием Limonene или масло из апельсиновых корок. Надо растворить в нем пенопластовую крошку и разлить получившийся клей по банкам с герметичными крышками. Он клеит керамику, дерево и даже металл.

Только учтите, что заниматься таким производством надо в хорошо проветриваемом помещении или на улице. Limonene имеет весьма сильный запах, который далеко не всем нравится.

Публикацию подготовил С. СЕРГЕЕВ

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Высокоомные наушники

Мы часто упоминаем в статьях высокоомные телефоны. Это единственный вид наушников, пригодных для простейших приемников – детекторных и любых других, не имеющих усилителя низкой частоты. Высокоомные наушники стали теперь дефицитом – если их и выпускают, то в очень ограниченном количестве.

Решение проблемы предложил французский радиолюбитель Daniel Savel (радиопозывной F5ITU). Его статья первоначально была опубликована в английском радиолюбительском журнале Sprat, затем переведена на русский, и опубликована также в радиолюбительском электронном журнале CQQRP. Вот, что пишет автор статьи.

Я подумал, что было бы интересно сделать самому высокоомные электромагнитные наушники, может быть, в память о своей юности, когда мне очень хотелось раздобыть их, чтобы построить детекторный приемник.

Я уже пытался сделать такие, но главная трудность – намотка катушек, требующих много тысяч витков тонкого провода. У меня не получилось. Но я нашел выход!

Идея была в том, чтобы использовать катушки от реле в качестве электромагнита и донышко консервной баночки в качестве мембраны. Немного клея помогло мне скомпоновать эти элементы.

Подошли катушки от 24-вольтовых реле, которые я нашел в мусорной корзине. Прежде они использовались в автоматике дверного замка, работавшего от управляющей карточки. Измеренное сопротивление катушки оказалось 2900 Ом, как раз то значение, как мне хотелось. Я извлек катушки из реле со всеми мерами предосторожности, чтобы не повредить тонкие, как волоски, провода.

Из других реле я извлек пару сердечников, потому что имеющиеся не подходили по форме. Можно использовать и любые другие железные стерженьки, подходящие к катушкам.

Из лазерного картриджа отслужившего свое CD-привода я добыл маленький магнит (около 5x5x2 мм).

Этот магнит, приклеенный между двумя стерженьками, нужен для того, чтобы обеспечить поляризацию системы.

Чтобы закончить дело, я купил банку рыбных консервов. Донышко опустевшей после завтрака баночки превратилось в мембрану наушника, а катушку и магнит предстояло установить около мембраны. Лучше использовать термоклей, чтобы поставить все части на место.

Предварительно я наклеил катушку с магнитом на пластинку из фольгированного стеклотекстолита.

Впрочем, лучше один раз увидеть, чем долго читать, поэтому смотрите фото.

Перед вклеиванием собранного блока с катушкой, я проложил внутрь банки кусочек тонкого картона между донышком-мембраной и катушкой, чтобы обеспечить небольшой зазор между ними.

После склейки картонку удаляют, и зазор оказывается в точности равным ее толщине. По счастью, баночка имела небольшой выступ по внешнему краю донышка. Я использовал его, чтобы приклеить крышку с отверстиями в середине так, чтобы ухо не прижималось к мембране и не глушило звук.

Испытания. Вывод от моей радиолюбительской коротковолновой антенны я присоединил к одному проводу телефонов, вывод от батареи отопления – к другому, германиевый диод я включил между ними и громко услышал радиостанцию, находящуюся в 20 км от моего дома!

Сравнительное испытание с немецкими наушниками Hagenuk 2x2000 Ом не показало заметной разницы.

QR-COD

Квадратики, похожие на тот, что изображен на иллюстрации, мы встречаем на страницах газет и журналов, в интернете, видим их на экране телевизора, они попадаются нам на этикетках одежды и на упаковке самых разных товаров…

Что же это за квадратики, почему так активно они входят в нашу жизнь?

Называются эти квадратики QR-код (QR-cod). Это просто закодированный кусочек информации. А появились они, конечно, не случайно.

В те давние времена, когда человек только начинал мыслить, у него возникла необходимость делиться своими умозаключениями с соплеменниками. Другими словами, у человека возникла необходимость передавать информацию другим людям.

Возможно, случайно, а может быть, в результате долгих размышлений, человек попробовал «закодировать» свои мысли звуками и жестами (кстати, в большинстве случаев мы до сих пор так общаемся).

Человеку, который получал информацию в виде жестов и звуков, пришлось учиться ее «декодировать» обратно.

На самом раннем этапе жестов и звуков, видно, не хватало, и были придуманы дополнительные управляющие сигналы, улучшающие процесс «декодирования», например, тумаки и подзатыльники. (К сожалению, некоторые человеческие особи до сих пор используют первобытные методы «передачи информации».)

Дальше – больше…

Когда первобытные люди освоили «передачу информации» с помощью звуков и жестов, они задумались о способе хранения информации. Возможно, первым способом сохранить информацию стали наскальные рисунки. Отдельные звуки стали составлять в слова и фразы. Наверное, примерно в то время человек предпринял попытки считать; для запоминания количества использовали палочки и камешки, складывая их в кучки, тоже вариант кодирования и хранения информации.

Позднее появилась письменность, и свои мысли человек стал кодировать с помощью алфавита.

Хранить и передавать записанную на каком-либо носителе (папирус, дощечка, бумага) информацию оказалось удобно, способ прижился, и мы пользуемся им до сих пор.

Но вот человечество добралось до создания вычислительной техники. Внутри компьютера информация существует в виде электрических сигналов.

К электрическим сигналам хорошо подошла двоичная система счисления: сигнал высокого уровня – 1, сигнал низкого уровня – 0. Перевести число из одной системы счисления в другую не представляет особого труда.

А как быть с текстом?

Текст тоже стали кодировать в двоичной системе. Каждой букве, каждому символу присвоили двоичный код. А чтобы пользователям компьютеров не учить эти коды, придумали клавиатуры и мониторы. Большинство пользователей компьютеров даже не знает о существовании этих кодов, а ведь при нажатии на клавиатуре, например, клавиши с буквой А начинка клавиатуры генерирует двоичный код, соответствующий букве А и состоящий из электрических импульсов высокого и низкого уровня, передает эти сигналы в системный блок. Там эти импульсы обрабатываются, сохраняются (опять же в двоичной системе) и выводятся на экран или на принтер как буква А.

Изображения, звуки, видео – все это кодируется в цифровой двоичный формат и хранится в компьютере в таком виде.

Но вернемся к нашим кодам. Человек постоянно пытается автоматизировать разнообразные процессы. Появление вычислительной техники облегчило людям автоматизацию процессов информационных.

В 1948 году некая торговая сеть обратилась в ближайший технологический институт с задачей автоматизировать учет товара. Группа специалистов занялась разработкой. Уже в 1952 году был получен патент на изобретение системы считывания штрихов.

Штрихи наносились на пленку, а для считывания использовалась технология оптического считывания, как для считывания звука с киноленты. Штрихи имели вид широких и узких полосок. Это стало прообразом для современных линейных штрихкодов, наносимых сейчас на упаковку почти всех товаров и продуктов. Первым товаром со штрихкодом стала жевательная резинка; она поступила в продажу в июне 1974 года.

Штрихкод позволяет закодировать 13…14 цифр.

Этими цифрами обозначаются код страны изготовителя, код производителя и код товара. По этому коду можно искать товар в Интернете через поисковые системы. Они получили широкое распространение в мире, но их возможности сильно ограничены, и для кодирования большего объема информации придумали двухмерные штрихкоды.

Самый распространенный – как раз QR-код, о котором эта статья. На английском языке QR значит quick response – быстрый отклик.

QR-код был разработан и представлен в Японии в 1994 году. В одном его квадратике можно уместить 7089 цифр или 4296 цифр и букв, в том числе русские, или 2953 байт цифровой информации, или 1817 иероглифов. Согласитесь, это очень немало. Ну, и важна, конечно, легкость распознавания информации сканирующим устройством, например веб-камерой или камерой мобильного телефона.

Во многие модели телефонов встроена программа распознавания QR-кода. Если же ее нет, можно скачать и установить.

Кроме торговли и рекламы, QR-коды активно используют почтовые службы, применяют в музеях и туризме, на выставках и конференциях… Особое признание такой код получил у пользователей мобильной связи. С помощью программы, распознающей код, владелец телефона может мгновенно добавлять контакты, переходить по ссылкам, отправлять SMS.

В формате QR-кодов даже издают книги.

Закодированная интернет-ссылка на сайт «Юного техника».

Страница поэмы А.С. Пушкина «Евгений Онегин».

Предлагаю не оставаться пассивными пользователями этой технологии и научиться самим создавать такие коды. Для этого, кроме программы, распознающей код, нужно всего-навсего скачать и установить программу, умеющую такие коды генерировать.

Эти программы существуют и для компьютеров, и для телефонов. Найти их нетрудно, задав в поисковике запрос «генератор QR-кода». Выбираете из предложенных поисковиком наиболее подходящую программу, скачиваете и устанавливаете.

После этого вы сможете создавать свои коды и на их основе изготовить себе визитки, указатели или еще что-то, перенести QR-код на одежду. А можно заняться более серьезным делом, например, облегчить жизнь школьного библиотекаря, автоматизировав с помощью QR-кодов прием и выдачу книг в школе. Да и мало ли еще применений можно придумать для этой технологии!

К. ХОЛОСТОВ

ДАВНЫМ-ДАВНО

Как говорит статистика, только за последние полвека изобретение шведского инженера Нильса Волина спасло более 1 000 000 жизней. Придумал же он, точнее, усовершенствовал привязной ремень.

Необходимость привязываться в самом прямом смысле этого слова человечество почувствовало в начале XX века, когда в небе появились первые аэропланы.

Многие боялись, что, накренившись, аэроплан «соскользнет» с неба. Или пилот при крене вывалится из кабины, которой, собственно, и не было – сам летчик и его пассажир располагались на неких жердочках вместо сидений.

Вскоре выяснилось, что система привязных ремней способна спасти жизнь человека при жесткой посадке.

Тогда в самолетах стали привязывать к сиденьям не только летчиков, но и пассажиров.

Обо всем этом был прекрасно осведомлен инженер Н. Волин, поскольку долгие годы занимался в авиационной фирме системами катапультирования и спасения пилотов. В середине XX века его пригласили как консультанта и автомобилисты.

Дело в том, что в 1956 году на автомобилях Ford появились поясные ремни безопасности конструкции братьев Лигой. При столкновении такой ремень не давал водителю вылететь сквозь переднее стекло, но при этом довольно часто наносил ему серьезные травмы.

Тогда президент компании Volvo Гуннар Ингеллау, решивший сделать выпускаемые фирмой автомобили самыми безопасными в мире, пригласил на работу Нильса Волина, предложив ему должность инженера по безопасности.

Пришлось Нильсу поэкспериментировать с разными конструкциями, пока он не придумал комбинацию ремня, обхватывающего бедра водителя, и диагональной лямки, удерживающей грудь и плечи. Такая комбинация давала возможность быстро пристегиваться одной рукой и была достаточно надежной.

ПРИЗ НОМЕРА

Наши традиционные три вопроса:

1. Могут ли летчики точно определить высоту полета с помощью барометра-альтиметра, если величина атмосферного давления меняется с погодой?

2. Траекторию какого небесного тела – астероида или кометы – рассчитать сложнее? Почему?

3. Что ограничивает количество информации, которое вмещает штрихкод?

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

«ЮТ» № 12 – 2012 г.

1. В зависимости от параметров электростатического генератора его мощность может быть от единиц до десятков киловатт при напряжении до миллионов вольт.

2. Тяга несущего винта (ротора) вертолета в значительной степени зависит от его диаметра и числа оборотов. Путевое управление вертолетом достигается с помощью автомата перекоса и изменения момента тяги хвостового винта.

3. Предел остроты бритвы определяется размером атомов сплава, из которого сделано лезвие. Край острия бритвы не может быть тоньше одного атома.

* * *

Поздравляем с победой Дмитрия ДУДАРЕВА из г. Томска.

Близки были к победе Алексей Мищенко из п. Новопавловка Забайкальского края и Глеб Осипов из п. Нижний Чир Волгоградской области.

* * *

_{А почему? Сколько Солнц бывает у Земли? Почему гепарды бегают быстрее всех? Как археологи искали на острове Крит следы мифического чудовища Минотавра? Какие сокровища хранит знаменитый флорентийский музей Галерея Академии?}

_{На эти и многие другие вопросы ответит очередной выпуск «А почему?».}

_{Школьник Тим и всезнайка из компьютера Бит продолжают свое путешествие в мир памятных дат. А читателей журнала приглашаем в древний город Великий Новгород.}

_{Разумеется, будут в номере нести «Со всего света», «100 тысяч «почему?», встреча с Настенькой и Данилой, «Игротека» и другие наши рубрики.}

_{ЛЕВША 12 апреля Россия отметит очередной День космонавтики. Это хороший повод вспомнить первый в мире управляемый аппарат, приземлившийся на Луне. Каким был «Луноход-1», вы узнаете, открыв очередной номер «Левши», и сможете по опубликованным разверткам склеить модель «Лунохода» для своего «Музея на столе».}

_{Любители электроники приступят к новой теме рубрики «Умный дом» и смастерят на основе Arduino часы реального времени.}

_{Экспериментаторов ждет в журнале необычный воздушный змей, для головоломщиков Владимир Красноухов подготовил новые задания, и, как всегда, «Левша» даст несколько полезных советов.}

* * *