Druzya.org
Возьмемся за руки, Друзья...
 
 
Наши Друзья

Александр Градский
Мемориальный сайт Дольфи. 
				  Светлой памяти детей,
				  погибших  1 июня 2001 года, 
				  а также всем жертвам теракта возле 
				 Тель-Авивского Дельфинариума посвящается...

 
liveinternet.ru: показано количество просмотров и посетителей

Библиотека :: 100 великих... или Who is who... :: С.А. Мусский - 100 великих чудес техники
<<-[Весь Текст]
Страница: из 203
 <<-
 
      Помимо перечисленных комбайнов инженеры создали и продолжают 
совершенствовать машины для уборки других видов зерновых и овощей.
      
Микромеханика
      
      Точная механика родилась еще в XVII веке – с появлением стенных и 
настольных часов. Она не потребовала качественного технологического скачка, 
поскольку использовала традиционные приемы, но только в более мелких масштабах. 
И сегодня, как ни малы здесь детали, их еще можно изготовлять по общим 
стандартам, работая теми же инструментами и на тех же станках – пусть самых 
прецизионных, – применяя обычные способы сборки изделий.
      «Ключевым тут является, пожалуй, механический обрабатывающий инструмент,
 – пишет в журнале «Техника – молодежи» Борис Понкратов. – Его возможности и 
ставят пределы миниатюризации. Но в этих пределах точная механика переживает 
ныне бурный расцвет. Она все шире внедряется в самую массовую продукцию – 
фотоаппараты, аудио– и видеотехнику, дисководы и принтеры для персональных 
компьютеров, ксероксы – не говоря уж о различном специальном оборудовании, 
например, для состыковки волоконнооптических линий связи.
      Лазерная микрообработка одна занимает целый диапазон, хотя, надо сразу 
сказать, самостоятельного значения не имеет: принципиально новых операций тут 
немного. В основном речь идет о пайке микросхем и создании отверстий различной 
формы (скажем, в фильерах для получения сверхтонких волокон из синтетических 
смол). Зато настоящего революционного технологического перевооружения требует 
следующий шаг – микромеханика. Размеры микромеханических устройств таковы, что 
для их создания недостаточно малых и сверхмалых устройств. В качестве критерия 
возьмем минимальные размеры объектов, с которыми способна манипулировать данная 
технология. Для упрощения картины округлим величины с точностью до порядка. И 
нанеся их на масштабную шкалу, получим своего рода спектр, где каждая 
технология занимает определенный «диапазон» (примерные минимальные размеры даны 
в миллиметрах): классическая точная механика – 1, лазерная микрообработка – 0,
01, микромеханика и микроэлектроника – 0,0001, нанотехнология – 0,000001».
      Рубеж поистине роковой для любых механизмов – расстояния менее 100 нм. 
Тогда заметно «слабеют» законы классической механики, и все больше дают себя 
знать межатомные силы, тепловые колебания, квантовые эффекты. Резко 
затрудняется локализация элементов устройств, теряет смысл понятие траекторий 
их движения. Короче, в подобных условиях вообще нельзя говорить о «механизмах», 
состоящих из «деталей».
      Микромеханике повезло: ей с самого начала удалось устроиться «на плечах 
гиганта» – микроэлектроники, получив от нее практически готовую технологию 
массового производства. Ведь отработанная и постоянно развивающаяся технология 
сложнейших электронных микросхем лежит в том же диапазоне масштабов. И точно 
так же, как на одной пластинке кремния получают многие сотни готовых 
интегральных схем, оказалось возможным делать разом несколько сот механических 
деталей. То есть наладить нормальное массовое производство.
      Кремний, используемый в микроэлектронике, стал основным материалом и для 
микромеханизмов. Тем более что здесь открылась замечательная возможность 
создавать и те и другие структуры в комплексе, в едином технологическом 
процессе. Производство таких гибридов оказалось настолько дешевым, что 
некоторые образцы быстро нашли применение в производстве самой массовой 
коммерческой продукции, например, кремниевый акселерометр, которым теперь 
снабжена одна из известных систем безопасности в автомобилях – надувной мешок.
      Инерционный датчик этого прибора спроектирован Ричардом Мюллером из 
Калифорнийского университета. В общих чертах конструкция предельно проста: 
кремниевый стерженек диаметром в несколько микрон подвешен над отверстием, 
проделанным в кремниевой же подложке. Когда возникает ускорение, стерженек с 
подведенным к нему электрическим потенциалом начинает вибрировать и индуцирует 
сигнал, поступающий на обработку в микропроцессор, расположенный в десятке 
микрон по соседству. Достаточно резкое падение скорости (в момент удара при 
аварии) мгновенно фиксируется акселерометром, и он выдает команду на наполнение 
воздушной подушки в центре рулевого колеса, предохраняющей водителя от самой 
типичной травмы – удара о руль или ветровое стекло.
      Японская корпорация «Тошиба» создала электромагнитный двигатель диаметром 
0,8 миллиметра и весом 4 миллиграмма. Мощность его, разумеется, невелика, но 
достаточна для миниатюрных роботов, разработкой которых сейчас упорно 
занимаются ведущие компании страны под общим руководством министерства 
экономики и промышленности. Помимо «Тошибы» главную скрипку в этой программе 
играют корпорации «Мицубиси электрик» и «Хитачи». Длина разрабатываемых ими 
роботов – от сантиметра до нескольких миллиметров. Человек будет заглатывать 
капсулу с таким устройством, и после растворения ее оболочки аппарат, повинуясь 
радиосигналам и вложенной в него программе, начнет самостоятельное движение по 
кровеносным сосудам, желудочнокишечному тракту и другим путям.
      Миниатюрные роботы предназначены для диагностики, проведения 
микроопераций, для доставки лекарств точно по назначению и в нужное время. Их 
предполагают использовать также для ремонта и смены батарей у искусственных 
органов.
      Немецкая фирма «Микротек» уже создала прототип медицинского инструмента 
нового типа – миниатюрную «подводную лодку» для плавания по кровеносным сосудам.
 Под управлением врача она способна выполнять некоторые операции. Длина этого 
автономного зонда – 4 миллиметра, а диаметр – 0,65 миллиметра. Двигателя у него 
нет, винт приводится во вращение с помощью внешнего переменного магнитного поля,
 
<<-[Весь Текст]
Страница: из 203
 <<-