Юный техник 1964-10, страница 27
«БАЛЛАСТНЫЕ' ЦИСТЕРНЫ» КАРАКАТИЦЫ Летом, как только солнце скрывается за горизонтом, на поверхность моря поднимаются странные существа с короткими толстыми щупальцами. Это каракатицы — ближайшие родственники кальмаров и осьминогов. Было замечено, что каракатицы в отличие от рыб могут всплывать и погружаться, не работая мышцами. Тщательные взвешивания показали, что при этом каракатицы за несколько часов могут изменить свой вес примерно на 1%. Другими словами, гидростатический аппарат каракатицы должен походить на балластные цистерны подводной лодки, которые для погружения заполняются водой. Гидростатическим аппаратом каракатицы оказалась так называемая «кость», которая своей формой напоминает вытянутую раковину. Впрочем, это и есть остаток раковины, который перекочевал внутрь тела. По своему устройству это твердая «цистерна» с отверстием, затянутым полупроницаемой мембраной. Мембрана играет роль насоса, позволяющего каракатице выкачивать и закачивать в «цистерну» жидкость, изменяя ее вес. Как работает такой насос? Представьте себе, что цистерна заполнена пресной водой и погружена в морскую воду. Полупроницаемая мембрана интересна тем, что она пропускает молекулы воды, но непроницаема для ионов соли. Поэтому через некоторое время молекулы пресной воды уйдут из цистерны в море, она станет легче, и плавучесть ее увеличится. Если, наоборот, цистерна заполнена крепким раствором соли, то молекулы воды будут проникать внутрь цистерны, увеличивая ее вес. ХИМИЧЕСКИЙ «БАТИСКАФ» Подобного ограничения не знают гигантские глубоководные спруты. Обитая на больших глубинах, они так точно уравновешивают свой вес, что могут очень долго висеть на любой глубине. Их гидростатический аппарат — заполненная жидкостью гигантская полость, занимающая две трети их тела. Измерения показали, что удельный вес жидкости в полости может меняться^- но остается меньше удельного веса морской воды. Оказывается, спруты, усваивая белки, выделяют азот не в виде мочевины, как млекопитающие, а в виде аммиака. Этот аммиак из крови попадает в полость и, растворяясь, уменьшает ее плотность. Благодаря такому аппарату плавучесть спрутов совершенно не зависит от глубины. Это достигается за счет гигантского объема гидростатического устройства, в то время как у рыб плавательный пузырь занимает лишь 5% тела. Но именно этот принцип, позволяющий достигнуть больших глубин, был положен Огюстом Пикаром в основу батискафа «Триест», достигшего глубины 11 тыс. м1 Сейчас научный поиск удачных «природных» конструкций ведет бионика. Но еще раньше техника фактически воспроизвела в своих гидростатических конструкциях основные решения природы. Ведь не только знанием закона Архимеда располагали те, кто придумал спасательный круг и построил балластные цистерны подводной лодки. А в будущем новые материалы позволят создать плавучую конструкцию рыбьего пузыря и применить принцип «соляного насоса», которым пользуются сейчас только каракатицы. р * щъ изовршмеи и ученых ПЕРСТЕНЬ НЬЮТОНА Исаак Ньютои любил демонстрировать новым знакомым свой оригинальный перстень. Вместо драгоценного камня в перстень был вставлен кусочен магнита, который поднимал железные предметы, в десятки раз превышавшие его вес. 24 |
