Стандарты изобретательства

В 2002 г. исследователи из Института Вейцмана в Реховоте представили программируемую молекулярную вычислительную машину, состоящую из ферментов и молекул ДНК вместо привычных кремниевых микрочипов. 28 апреля 2004 г., Эхуд Шапиро, Яаков Бененсон, Биньямин Гиль, Ури Бен-Дор и Ривка Адар объявили в журнале Nature, что они построили ДНК-компьютер с модулем ввода-вывода данных, который теоретически способен диагностировать раковые опухоли на клеточном уровне и выпускать противораковые препараты после постановки диагноза. Этот компьютер был занесен в Книгу рекордов Гиннеса как самое маленькое биологическое вычислительное устройство на планете161.

Пример 9.43. Прерыватель выступления

Японские исследователи из Национального института развития промышленных наук и технологии в Цукубе и Университета Оханомизу создали аппарат SpeechJammer, в основе которого лежит известный психологический феномен: если каждое произнесенное человеком слово точно повторяется с интервалом в долю секунды, оратор оказывается в замешательстве. Соответственно «затыкатель выступления» представляет собой простую конструкцию: микрофон, фиксирующий произнесенное, звукозаписывающее устройство, сохраняющее последние несколько секунд речи, и громкоговоритель, дублирующий звук с запаздыванием в доли секунды (0,1—0,3 с). Микрофон и динамик — узконаправленные.

Данная аппаратура не действует против толпы. Против одиночного оратора она наиболее эффективна, если человек читает речь «по бумажке», а не говорит самостоятельно. Устройство совершенно не действует на людей, которые произносят бессмысленные фразы (поэтому будет бессильно против некоторых политиков)162.

Пример 9.44. Глушение шума

Для глушения шума, а также для улавливания испарений, запахов и стружек при резании зону резания покрывают пеной. Пена проницаема для инструмента, но непроницаема для шума, испарений и т. д.

В этом патенте используются особые свойства пены, обусловленные решающим влиянием сил поверхностного натяжения на механические свойства этой двухфазной системы. Именно они позволяют пене удерживать постоянную форму (что является свойством твердого тела), оставаясь проницаемой для инструмента (это свойство жидкости). В этом случае газовые пузырьки выполняют транспортную функцию, формируя и удерживая большие поверхности жидкости163.

Пример 9.45. Одноатомный провод

Одноатомные материалы нестабильны, так как атомы стремятся организоваться в другие конфигурации.

Исследователи из Кембриджского и Уорикского университетов решили поместить атомы теллура в однослойную углеродную нанотрубку с диаметром, несколько превышающим диаметр металлической цепочки. Нанотрубки были выбраны из-за небольшого диаметра и относительной химической инертности. Из-за взаимодействия электронов теллура с электронами углерода нанотрубок он менял свои свойства с полупроводниковых на металлические164.

Пример 9.46. Тепловое расширение

Нежелательное тепловое расширение компонентов, изготовленных из армированных углеродным волокном пластмасс, может быть компенсировано изменением структуры слоев.

При необходимости также можно компенсировать тепловое расширение соседних металлических компонентов.

Пример 9.47. Компенсация электромагнитных излучений

Создано устройство, нейтрализующее определенный диапазон частот электромагнитных волн (42—68 ГГц). Этот диапазон наиболее опасен для человека. При попадании в зону неблагоприятного излучения в приборе возникает мощная наведенная противоэлектродвижущая сила, направленная на затухание неблагоприятного излучения. В зоне действия устройства (1 м) практически полностью гасится вредное излучение сотового телефона.

Пример 9.48. Компьютернаяпрограмма для цифровой печати

Благодаря появлению цифровой печати стало возможным печатать документы или книги по требованию (print on demand — POD). Печатается столько документов, сколько их заказали в данный момент, причем с очень хорошим качеством. Это позволяет избавиться от складов и от неликвидов. Кроме того, документ печатается в том месте, где он требуется. Таким образом, отпадает необходимость в транспортировке на значительные расстояния больших объемов готовой продукции.

При такой печати очень критично, чтобы печатающая машина не простаивала в ожидании, когда программа успеет подготовить ей очередной лист для печати.

С этой целью поступивший на печать документ предварительно обрабатывают и записывают в буферную память. Объем такой памяти ограничен и его не хватает для записи больших документов, например книг.