#инженерия

Каждый год компании и исследователи по всему миру регистрируют десятки тысяч патентов. На инфографике показаны изобретатели, попавшие в число наиболее активных авторов патентов.

Восстановление объектов культурного наследия представляет собой сложную инженерную задачу. Особенно это касается деревянных конструкций. Церкви, усадьбы, исторические дома и другая архитектура, десятилетиями подвергавшаяся климатическим воздействиям и естественному износу, теряет свою прочность. Главная проблема при реставрации заключается в малом количестве в России подходов, адаптированных для работы именно с деревянными памятниками. Существующие методы предназначены для традиционных объектов строительства и непрактичны для применения на исторических зданиях. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ разработали уникальный в России инженерный инструмент для моделирования усиления деревянных конструкций композитными материалами. Он обеспечивает точный расчет, соответствующий отечественным нормативам, и делает проектирование большого количества поврежденных элементов эффективнее.

С момента изобретения самолета, поезда и автомобиля принцип посадки и высадки пассажиров практически не изменился. Двери располагаются в боковых частях кузова, открывая доступ для пассажиров с трапа или перрона. Однако традиционная конструкция дверей имеет существенные недостатки. Она ослабляет корпус транспортного средства, создает зоны повышенного напряжения и увеличивает риск разрушения материала.

Современный интернет, цифровая связь и медицина сильно зависят от качества оптоволоконных кабелей. Однако их производство — сложный процесс, где ошибка в доле миллиметра или градуса ведет к порче всей заготовки. Основная сложность заключается в том, что промышленные станки запрограммированы для обработки деталей строго определенных, эталонных размеров. Однако реальное сырье в силу технологических особенностей всегда имеет небольшие отклонения. В этом случае технологи вынуждены подбирать настройки оборудования «на глаз», что резко увеличивает долю брака и снижает эффективность производства оптического волокна. Ученые Пермского Политеха создали инженерный инструмент, который рассчитывает идеальные параметры для любой заготовки. Внедрение метода позволит в два раза ускорить обработку и на 75% снизить долю бракованной продукции.

При строительстве струнных транспортных систем точность и надежность важны не меньше, чем при запуске ракеты. От натяжения элементов путевой структуры на больших расстояниях зависит их прочность, а значит — безопасность движения юнимобиля. Также технология uST предполагает безземельный монтаж трассы в специальных условиях (над городскими кварталами, ущельями и т.д.), при котором необходимо исключить падение протягиваемых элементов — струнных рельсов. Для выполнения этих задач инженеры UST Inc. разработали собственную тяговую машину с гидростанцией управления — мощный инструмент, способный развивать усилие до 30 тонн.

Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.

Слушатели узнают, как школьникам и студентам начать самостоятельно строить ракеты.

Американские ученые нашли новую технологию проектирования надежных конструкций, которые складываются и раскладываются одним движением. Их можно свернуть на Земле перед запуском космического аппарата и развернуть уже в космосе, сэкономив в полете пространство. По форме они напоминают распускающийся цветок со строгими геометрией и симметрией.

Группа ученых из США и Южной Кореи сконструировала высокоточную систему мониторинга внутричерепного давления. Для его измерения использовали миниатюрный датчик, который доставляется к поврежденному месту с помощью хирургического катетера, то есть без разрезов. Новый метод контроля давления поможет наблюдать за состоянием пациентов, получивших травму головы, а также в их лечении.

Ученые из Калифорнийского технологического университета (США) сконструировали для подводного дрона движитель, имитирующий механические движения хвостового плавника тунца. Вдохновленное природой изобретение позволит улучшить характеристики беспилотных устройств, а именно — повысить их маневренность и скорость для выполнения глубоководных исследований.

Слушатели узнают из каких источников инженеры повседневно черпают вдохновение.

Исследователи из международной студенческой некоммерческой организации App-In Club (США) сконструировали экономичную роботизированную систему, способную воспроизводить человеческий почерк. Такая машина может автоматизировать создание рукописных документов — писем, юридических бумаг, текстов, художественных визуализаций — в режиме реального времени.

Американские разработчики создали bluetooth-кольцо, которое значительно облегчит управление взаимосвязанными девайсами для пользователей.

Слушатели узнают о творениях инженера Шухова.

Инженеры Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) сконструировали мультимодального робота, который может не только взлетать, но и ходить, и прыгать, как птицы. Крылатый дрон способен так же легко, как пернатые, перемещаться как в наземной, так и в воздушной среде. При этом за мощные ноги ему не надо расплачиваться дополнительным весом — это позволит найти новые решения для взлета беспилотников и самолетов в сложных условиях.

Исследователи из Гронингенского (Нидерланды) и Стэнфордского (США) университетов создали роботизированную модель голубя. С ее помощью они выяснили, как птицы обходятся в полете без руля направления — такого важного аэродинамического органа управления самолетом.

Командная работа роботов пока остается несовершенной в реальных условиях. Робототехники успешно создают приложения и проводят эксперименты в лабораториях, однако самоорганизующиеся системы дают сбой, как только выходят за их пределы. Ученые из Бельгии предложили новый подход к программированию роя роботов, который предусматривает централизованное управление.

Ученые из Японии разработали инновационный материал на основе органических соединений. При ультрафиолетовом облучении его искусственный металлический глянец из серебристого становится золотым.

Воздухоплавателей и авиаконструкторов всегда привлекали крылья парящих пернатых как образец, однако до сих пор разработчики летательных аппаратов не учитывали тот факт, что у птиц есть несколько групп скрытых перьев. Одна из них раскрывается, когда птица совершает определенные воздушные маневры — передвигается в условиях сильного ветра или приземляется. Такая удивительная способность отвечает всем достижениям аэродинамики и обеспечивает стабильность полета.

Международный коллектив ученых применил японскую технику резьбы по бумаге для конструирования нового типа антенн. Синтез древнего ручного мастерства и современных технологий открыл перспективу для развития нескольких областей науки.