Кошелек в клетке Фарадея: как ученые придумали ткань против бесконтактных воров

30 октября 1967 года советские беспилотные корабли "Космос-186" и "Космос-188" выполнили первую в мире автоматическую стыковку. Несмотря на уход аппаратов помогавшей им системы "Игла" из зоны видимости, через некоторое время в ЦУПе прозвучала ставшая знаменитой фраза "Есть контакт!". О других контактах, актуальных уже в наши дни, рассказали в программе "Знаете ли вы, что?" с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.

Гибкий аналог клетки Фарадея защитит кошельки и банковские карты

Еще 20 лет назад для того, чтобы деньги украсть, вору нужно было залезть в сумку. Или в карман. Сегодня это можно сделать бесконтактно – с помощью терминала для оплаты, который спишет все, что нажито непосильным трудом, с банковской карты.

Многие люди из-за этого боятся ездить в общественном транспорте. А зря. Ведь ученые уже придумали ткань, которая может защитить карманы, кошельки и ридикюли от киберкраж.

"Ткань с интегрированными металлическими нитями, которая позволяет создать гибкий аналог клетки Фарадея, то есть замкнутого контура, который может блокировать электромагнитные волны. Соответственно, если мы из такой ткани сделаем барсетку или кошелек, то злоумышленник не сможет списать деньги с кредитной карты", – рассказал кандидат технических наук, доцент РЭУ им. Г.В. Плеханова Дмитрий Зиборов.

Объяснить, что такое клетка Фарадея, поможет микроволновка. Если положить в нее мобильный телефон и попытаться на него позвонить – ничего не выйдет. Потому что стенки СВЧ-печи стальные, и даже в стеклянной дверце спрятана металлическая сетка. Это и есть клетка Фарадея, которая не пропускает сигнал.

В экранирующей ткани тоже есть стальной каркас. И он замечательно глушит любое электромагнитное излучение. Чтобы это наглядно показать, понадобится смартфон, который передает голос ведущего Алексея Иванченко на Bluetooth-колонку.

А что будет, если затем обернуть телефон тканью Фарадея?

"Мы слышим, что никакого звука больше нет: телефон потерял сигнал колонки, поскольку она сейчас находится в полной блокировке. Если вы собрались в отпуск, то рекомендую вам спать в палатке из ткани Фарадея – вы будете отдыхать совершенно спокойно, забыв про свой мобильный телефон", – отметил физик Зиборов.

Почему электрошокер не убьет, а обычная розетка может

Разряд электрошокера способен пробить слой ткани толщиной в шесть сантиметров. И это неудивительно. Ведь гражданские версии шокеров генерируют электрический ток напряжением в 70 тысяч вольт. Такой ток мгновенно утихомирит бузотера даже в очень толстом пуховике или плотной дубленке.

"Прижимаем к человеку, давим. Он сядет, у него пропадет агрессия, у него пропадут всякие желания вам говорить гадости. То есть это стандартная реакция", – пояснил инженер-конструктор Андрей Слерецкий.

70 тысяч вольт – это в 300 раз больше, чем в бытовой розетке. Но вот вопрос: почему тогда ток, который течет в домашней электросети, убивает, а разряд электрошокера только оглушает и обездвиживает?

Во-первых, потому что устройство для самообороны дает очень короткий разряд, а во-вторых, сила тока в розетке в тысячи раз больше. Чтобы это доказать, нам понадобится яблоко.

"Даже представить себе не могу, сколько я должен времени потратить на то, чтобы испечь яблоко… Точечки темненькие появились, в общем-то, как будто яблочко порченое, не более того", – показал Андрей Слерецкий.

Как контактные линзы держатся на роговице? Эксперимент программы

Первые очки придумали почти тысячу лет назад. А 150 лет назад изобрели контактные линзы, которые надеваются прямо на роговую оболочку глаза. И людям они понравились. Ведь в отличие от очков линзы не потеют, не натирают кожу и не сползают с переносицы во время бега или прыжков. Но как им это удается? Благодаря чему они приклеиваются к глазу без клея?

Все, кто носит не очки, а контактные линзы, знают, что достать линзу из глаза гораздо тяжелее, чем ее туда поместить. Для того чтобы объяснить почему, ведущему понадобилась укрупненная модель глаза и такая же укрупненная модель линзы. Что же держит линзу на глазу? Почему она не выпадает оттуда?

"Это глаз. Сейчас он сухой. И линза сухая. Что будет, если я приложу линзу к глазу? Прямо прижму, плотненько прижму. Вроде держится, но если слегка потянуть, она отвалилась. На самом деле мы знаем, что глаз всегда влажный. И линзу мы достаем из раствора, то есть она тоже мокрая. Давайте смоделируем это", – предложил Алексей Иванченко.

Он поместил увлажненную линзу в глаз, и она прилипла. Теперь она держится совсем по-другому. При попытке вытащить линзу ничего не получилось – она лишь порвалась, но не отлипла.

"Так что же держит контактную линзу на глазном яблоке? Сила поверхностного натяжения воды. Именно она обеспечивает идеальный контакт. Теперь для того, чтобы линзу снять, нужно изменить ее геометрию", – пояснил ведущий.

Бесклеевая пленка спасет смартфон от неминуемой гибели

Есть два типа людей: одни разбивают смартфон и, кусая губы, выкладывают ползарплаты за его ремонт. А другие сразу после покупки прячут гаджет в толстый чехол и защищают стекло так называемой бронепленкой, которая поглощает и рассеивает часть ударной нагрузки. Самостоятельно наклеить такую пленку ровно и без пузырей – задача со звездочкой.

"Она наклеивается достаточно криво, ее сложно отцентровать. И переклеить ее в какое-то нормальное положение уже достаточно сложно", – отметила директор магазина мобильных аксессуаров Ника Сенчагова.

Древние греки говорили, что в одну и ту же реку нельзя войти дважды, потому что ее воды уже будут иными. С бронепленкой та же история. Ее клеевой слой при повторном контакте с кислородом теряет адгезию, то есть способность липнуть.

Совсем другое дело – бесклеевая пленка. Она держится на дисплее за счет электростатического напряжения, которое никуда не исчезает даже после десятой попытки закрепить пластиковую броню на экране.

"Ее возможно отклеить, переклеить, переставить, сделать так, чтобы она у нас была идеально ровная и чтобы под нее ничего не попало. Именно в этом преимущество электростатической пленки, потому что ее можно поклеить самостоятельно", – подчеркнула Ника Сенчагова.

Коварные клещи попадают на одежду человека благодаря трению

Силу статического электричества поставили себе на службу и клещи, которые питаются кровью животных и человека. Они неделями могут поджидать своих жертв на кончиках травинок и былинок.

Но стоит теплокровной цели подойти поближе – и членистоногого паразита к ней как магнитом притягивает. Точно так же, как листок бумаги к авторучке, которую потерли о волосы.

Все знают, что разноименные заряды стремятся друг к другу. Но почему бумагу, у которой нет ни положительного, ни отрицательного заряда, тянет к авторучке? Все дело в явлении поляризации, при котором нейтральный диэлектрик под воздействием электростатического поля изменяет свою полярность.

"При внесении бумажки в электрическое поле заряда на ее поверхности ближе к заряду ручки будут образовываться поляризационные заряды другого знака, отличного от знака ручки. Из-за этого даже нейтральная бумажка может притянуться к какому-нибудь заряду", – объяснил физик Александр Киреев.

С бумагой разобрались. Но остается открытым вопрос: благодаря чему грибники и туристы накапливают на своей одежде электрический заряд? Виновато в этом… трение.

"Когда человек идет по траве, то при трении может происходить электризация. Если наэлектризовать одежду, то клещи, которые в этой траве находятся на небольшом расстоянии от одежды человека, могут к ней притягиваться", – уточнил Александр Киреев.

Как морковь превратить в стилус, а картофель – в батарейку

Большинство тканей, из которых шьют одежду, являются диэлектриками, то есть не проводят электричество. Именно поэтому экраны смартфонов и планшетов не реагируют на прикосновения рук в перчатках. Зато они отлично реагируют… на морковку.

"Морковка может рисовать на экране, потому что она является проводником. Как мы знаем, в ее составе есть вода, сахара, соли, минералы, которые являются ионами, носителями заряда. Поэтому, как любой проводник, она может использоваться нами как стилус", – рассказала физик Ольга Евсеева.

Картошка – хоть прошлогодняя, хоть ранняя – тоже проводит ток. А это значит, что ее можно превратить, например, в джойстик. В программе показали, как он работает.

"Нужна одна картошка, которая просто подсоединяется на те же самые контакты, где находится кнопка. Нам просто нужно замкнуть эти контакты на картошке. Компьютер видит изменение этого сигнала и воспринимает этот скачок напряжения, совсем небольшой, как некий сигнал", – сообщил генеральный конструктор инжиниринговой компании Алексей Карфидов.

Картошку можно превратить и в батарейку. Для этого нужно взять сырой корнеплод и воткнуть в него оцинкованный гвоздь и медную монетку. Влага внутри овоща в этом случае начнет работать как электролит, и появится ток, которого хватит, чтобы зажечь светодиод. А еще источником электричества может служить земная твердь.

Альтернативная энергия из… земли. Эксперимент программы

Дано: внутри земли имеется тепло. Вопрос: как с его помощью выработать электричество?

Это ведущий объяснил с помощью полупроводниковых элементов Пельтье.

Если один из них нагревать, а другой охлаждать, они будут вырабатывать электричество. Даже если на улице минус 30, глубоко под землей температура не опускается ниже нуля.

• Поэтому один элемент Алексей Иванченко закопал под землю – он будет нагреваться.
• Второй опустил в холодную воду – он будет охлаждаться.
• Затем подключил элементы к светодиодам.
• Когда электричество достигло необходимого количества, диоды загорелись.

"Теперь, пока будет сохраняться разница температур, будет вырабатываться электричество. А хотите узнать, с помощью чего я обогревал землю? Сейчас покажу. С помощью утюга!" – признался ведущий.