Юный техник, 2015 № 05 - [17]

Сегодня российские лидеры понемногу начали признавать это, но пока все усилия принимают форму централизованных инициатив, в том числе создания наукограда в Сколково, который правительство России при поддержке Массачусетского технологического института попыталось превратить в российскую версию Кремниевой долины. Однако этого недостаточно. Придется еще внести массу изменений в правовую систему, изучить и повсеместно применять, а главное, защищать патентное право и изменить положение инвесторов. Технологии не развиваются сами по себе. Для этого необходимо создать самые разные поддерживающие механизмы».

Пока же российская инновационная система ориентирована на приобретение готовых технологий, а не на разработку собственных, способных обеспечить устойчивое развитие экономики своими силами. В глобальных инновационных рейтингах Россия занимает 60-е(!) места. По показателю, характеризующему взаимодействие бизнеса и научного сообщества, мы находимся сегодня на 61-м месте, наш ближайший сосед — Сенегал.

Экономическая система должна обеспечивать инвестиционные возможности, законодательная — защищать интеллектуальную собственность и вознаграждать изобретателей, а политическая система должна не бояться технологических инноваций, успешных и влиятельных предпринимателей, а продвигать их.

А. РЕНКЕЛЬ, патентовед

НАШ ДОМ Ваша микроволновка

В «ЮТ» № 3 за 2015 год мы рассказали вам, как при помощи микроволновки измерить скорость света. И предупредили, что при обращении с микроволновой печью нужно быть аккуратным. В связи с этим многие читатели просят рассказать, не вредны ли микроволновые печки, как выбрать среди множества печей именно ту, что необходима вашей семье, и как с ней правильно обращаться. Выполняем вашу просьбу.

Началась эта история ровно 70 лет назад. В 1945 году инженер американской компании Raytheon, специализировавшейся на производстве военной техники, Перси Спенсер работал над совершенствованием сконструированного им же излучателя сверхвысокочастотных волн, предназначавшегося для радара ПВО.

День клонился к вечеру, и Спенсер решил подкрепиться. Опустив руку в карман, он с изумлением обнаружил вместо шоколадного батончика некую пастообразную массу. Выходило, что радиоволны разогрели батончик.

Проверка показала, что кукурузные зерна, размещенные исследователем перед излучающей антенной, мгновенно превратились в попкорн. А яйцо, подвергнутое облучению мощностью 10 кВт, и вовсе взорвалось.

Все это привело к тому, что 8 октября 1945 года Перси Спенсер зарегистрировал патент № 2495429 на аппарат для приготовления еды при помощи электромагнитных волн. А через 2 года компания Raytheon начала выпускать первые в мире сверхвысокочастотные, или СВЧ-печи.

Изобретатель Перси Спенсер.

Первая СВЧ-печь на кухне ресторана.

Правда, иные историки говорят, что эту легенду сочинили газетчики в рекламных целях, а на самом деле все обстояло совсем иначе.

Возможно. Главное, что печь была изобретена, причем как раз вовремя. Вторая мировая война закончилась, и менеджерам компании пора было подумать о переходе на выпуск мирной продукции.

Что же касается Перси Спенсера, то этот самоучка, не имевший высшего образования, придумал не только СВЧ-печь. Всего на его счету около 100 патентов в области волновой техники. Так что на самом деле его вряд ли могло удивить, что шоколад растаял вблизи магнетрона. Он знал о подобных свойствах СВЧ-волн из своей предыдущей практики.

Дело в том, что электромагнитные волны СВЧ-диапазона действуют на биологические структуры совсем не так, как видимый свет или инфракрасные лучи, которые по большей части просто отражаются от поверхностей. Для СВЧ-излучения поверхность оказывается почти прозрачной, и электромагнитная волна проникает внутрь тела на относительно большую глубину — около 2,5 см. И там происходят 2 разных физических процесса, обеспечивающих нагревание облучаемых предметов.

Во-первых, энергия одного кванта такого излучения близка энергии валентной связи молекулы воды. Из-за этого молекула воды под действием лучей начинает быстро вибрировать, расталкивая соседей. В конце концов, эти осцилляции превращаются в кинетическую энергию молекул, то есть в тепло.

Во-вторых, меняющееся электромагнитное поле индуцирует внутри готовящейся еды вихревые токи (их называют еще токами Фуко). А поскольку пища по большей части хотя и проводит ток, но обладает большим электрическим сопротивлением, то и токи Фуко внутри нее быстро превращаются в тепло. В частности, именно из-за этого металлические предметы помещать в камеру микроволновки категорически запрещается. Токи Фуко в них будут порождать сильное вторичное электромагнитное поле, вследствие чего в камере начнется искрение, способное вывести печку из строя.

«Сердцем» микроволновки, как уже говорилось, является магнетрон — устройство, генерирующее электромагнитные волны частотой около 2 450 МГц. Данная частота в 1945 году была выделена компании Raytheon Федеральной комиссией по связи США для использования в бытовых приборах из тех соображений, чтобы она не пересекалась с частотами, применяющимися в радиолокации.