Техника - молодёжи 1991-05, страница 13

Короткие корреспонденции

СИТО ДЛЯ КИСЛОРОДА

Получать кислород и водород с помощью обычного электролиза дорого. Потребность же в химически чистых газах велика.

В Институте электрохимии Уральского отделения АН СССР решили для упрощения процесса... просеивать воду сквозь сито. Кислород оно пропускает, а водород нет. Трудно поверить? Отчего же...

В качестве «сита» ученые использовали особую керамику, в составе которой двуокись циркония и еще некоторые добавки. Из «кислородопрово-дящей» керамики сделали пробирки, на их поверхность снаружи и внутри нанесли пористые покрытия, играющие роль электродов — катода и анода; поместили пробирки в емкость, наполненную парами воды, и подали на электроды напряжение.

Двуокись циркония — твердый электролит. В его кристаллической решетке есть пробелы — очень «удобные» для ионов кислорода. Молекулы воды адсорбируются на внёшней поверхности пробирок. На границе катод — газ вода диссоциирует под действием электрического тока. При этом образуются отрицательные ионы кислорода и положительные — водорода. А дальше ионы кислорода пускаются в путь к аноду, «перебегая» внутри кристаллической решетки. Затем, отдав аноду лишние электроды и найдя себе пару, ионы эти превращаются в атомы кислорода.

Каждый из полученных химически чистых газов выводится по своему трубопроводу — кислород из пробирок, водород — из емкости. Газы нигде не соприкасаются, взрыв абсолютно невозможен.

Установка для электролиза Института электрохимии У О АН СССР.

Следует отметить, что качество керамики, состав которой уральцы разрабатывали с особой тщательностью, позволяет сделать КПД процесса достаточно высоким — ведь кислороду при прохождении электролита как бы предоставляется «зеленая улица». Энергии при этом затрачивается вдвое меньше, чем при обычном электролизе.

НА ЧИСТУЮ ВОДУ...

Иной раз в жаркий денек подойдешь к золотистому пляжу, к заманчиво-изумрудной воде, а там табличка: «Купаться не рекомендуется. Санэпидемстанция». Уж и поплавать негде — вот до чего дошло!

А представьте себе такую картину: к тому же пляжу подходит грузовик, а в кузове его большая катушка с намотанной на нее прозрачной пленкой, тросами и поплавками. Пленку быстренько растянули поперек речки и укрепили концы тросов на противоположном берегу. И вот уже она лежит на поверхности, напоминая издали плавательную дорожку. Тут подкатила цистерна с водой, и в «дорожку» принялись накачивать водопроводную (хлорированную!) воду. При этом пленка расправилась, просела под тяжестью привозной водички, только «бортики» — пенопластовые поплавки, обмотанные краями пленки,— торчат на поверхности. Бортики достаточно высокие — через них и волна не перехлестнет. А снизу к пленке приделаны грузики, чтобы она легче расправлялась в речной воде. Профиль дорожки трапециевидный. Ну а пленка здесь необходима прочная, двойная.

Вот вроде бы и курьезная получается ситуация — вода в воде, а что поделаешь? Так что, думаем, найдутся желающие выпускать такие дорожки. Можно ведь и несколько их установить — тогда получится, к примеру, чистый бассейн в грязном пруду. Подробности сообщат разработчики «эко-

«Экологически чистая плавательная дорожка».

логически чистой плавательной дорожки» — В. Аникин и С. Яновский.

▲ ГЛАДКО ЛИ ЗЕРКАЛО!

Да где уж там — стоит нацелить микроскоп, и вы увидите горные вершины и глубочайшие впадины. Определять, оценивать микронеровности зачастую необходимо, ведь именно они приводят к потерям энергии на трение и поломкам. Вот ведь японцы создают механизмы, которым даже смазка не нужна — трущиеся поверхности обработаны с микронной точностью.

Чтобы класс был действительно высок, необходимы приборы, следящие за точностью обработки. Так что же, и аппаратура, значит, тоже японская? В Физическом институте имени П. Н. Лебедева АН СССР создали аппаратуру и особые методы исследования поверхностей, обрабатываемых с точностью до нанометра! В системе имеется лазер, сканирующий поверхность. На месте падения луча могут оказаться «склон», «впадина» или «горный пик», которые отражают луч под разными углами, что фиксируют приемники — фотоэлементы. Проведя эксперименты с множеством образцов, ученые создали теорию рассеяния света на шероховатой поверхности. Благодаря этой теории удалось создать специальные компьютерные программы, с помощью которых достигается необходимая чистота шлифовки поверхностей.

В институте разработаны приборы для контроля шероховатостей поверхностей, обработанных на шлифовальных, полировальных и станках алмазного точения, а также для исследования криволинейных деталей, тонких пленок и многослойных покрытий. Вот если бы внедрить все это в производство с такой же быстротой, как это умеют японцы.

11