Герасимюк Оксана

Генератор Ван де Граафа активно використовується в різноманітних лабораторіях, а також його можна зустріти в політехнічних музеях і у всіх тих місцях, де проводяться експерименти з електроенергією. Цей пристрій здатний створювати електростатичний струм потужністю в декілька тисяч вольт.

Зменшену модель такого пристрою можна зробити з підручних матеріалів в домашніх умовах. Для цього буде потрібно наступне:

1. маленький цвях;
2. пусті алюмінієві банки від напоїв;
3. кільцева резинка (біля 0.5 см шириною і діаметром 8-10 см);
4. маленький електричний моторчик (від іграшки, фену і т.д.);
5. скляний запобіжник (розміри 5*20 мм);
6. зажим «крокодильчик»;
7. фіксатор для батареї;
8. паперовий стаканчик або чашка з пінополістиролу;
9. тюбик клею для пластику чи пістолет з гарячим клеєм;
10. два шматки мідного проводу;
11. два шматки сантехнічної ПВХ труби діаметром 3\4 дюйми;
12. муфта з ПВХ на 3\4 дюйми;
13. сантехнічний трійник 3\4 дюйми;
14. дерев’яна підставка та ізолента.

Для початку потрібно зібрати корпус генератора. Сама основа складається з ПВХ труб, в якості фундаменту використовується дерев’яна підставка. Спочатку потрібно взяти основу і приклеїти до неї шматок пластикової труби довжиною 5-7 см (діаметр 3\4 дюйми). Далі на цю трубу надівається ПВХ сантехнічний трійник. Дякуючи такій конструкції пристрій можна буде легко розібрати, якщо потрібно буде замінити резинку чи провести якісь інші внутрішні роботи. Далі можна приступати до монтування двигуна. Він вставляється в отвір трійника і розміщується горизонтально. Якщо виявиться, що діаметр моторчика замалий, то його потрібно обмотати ізолентою, він має входити в корпус з невеликим зусиллям. Щоб вал двигуна міг взаємодіяти з резинкою, на нього потрібно надіти шматок трубки. Підійде ампула гелевої ручки чи м’який резиновий кембрик від проводу. Після установки двигуна за допомогою дриля робиться отвір навпроти валу. Туди вставляється багатожильний провід, розтовмаченого на кінці; він буде знімати з стрічки електричний заряд. Потім на вал надягається резинка і її другий кінець витягується через верхню частину.

Тепер потрібно взяти ще один шматок ПВХ і відрізати 5-7 см, він буде вставлятись в верхню частину трійника. Довжина має бути такою, щоб резинка не була дуже сильно натягнута, інакше вона не зможе крутитись. В певній точці резинку можна буде зафіксувати зверху цвяхом. Далі береться полістироловий стаканчик і робиться в його нижній частині отвір 3\4 дюйми. Стаканчик надівається на трубку дном доверху, труба має заходити впритиск. Це потрібно для того, щоб на заключному етапі встановити алюмінієву банку.

Схема генератора Ван де Граафа

Після встановлення стаканчика в верхній частині труби треба зробити три отвори; два потрібні для того, щоб вставити другий вал, а третій – для установки контакту. В якості валу використовується цвях, на який натягається шматок скляної трубки. Далі залишається підключити другу щітку, як і в першому випадку треба спочатку розправити контакти і зробити так, щоб він знаходився від стрічки на мінімальній відстані, але не торкався його.

Після цього потрібно зафіксувати стаканчик за допомогою клею. Потім монтується алюмінієва банка, для цього потрібно вирізати отвір по діаметру під стаканчик. Банка повинна сісти на нього. Дякуючи заокругленим краям, така банка добре працює при високій напрузі. Також потрібно пропустити всередину банки вільний кінець проводу від верхньої щітки. Залишається тільки підключити систему до джерела живлення – це може бути або батарея або будь-яке друге джерело живлення з необхідною напругою.

Чим відрізняється архітектура інноваційних технологій XXI століття від архітектури минулих століть? Безсумнівно, першу відрізняють нові технології, адаптація до сучасних стандартів комунікації. розвиток взаємозв’язків штучного середовища з природним оточенням, зміцнення цих зв’язків, а не знищення їх. Вкладаючи великі кошти в проектування і будівництво таких будинків, національні уряди домагаються, окрім матеріального прибутку, прибутку іншого порядку, важливого соціального ефекту, а саме прищеплення людині нового неспоживчого ставлення до свого оточення.

Сьогодні, як ніколи, архітектурне проектування та інженерія тісно пов’язані одне з одним. Щоб реалізувати високоякісне середовище проживання, ми повинні враховувати безліч факторів – комфорт, зручність, краса, передові будівельні матеріали і технології будівництва, сучасні стандарти комунікацій і обладнання. І це далеко не повний список; крім перерахованого в якості прикладу можуть виступити економічний прибуток і амбіції архітекторів і забудовників. Все це, звичайно, має велике значення, але все-таки, існує набір ще важливіших критеріїв, поява яких зумовили проблеми сучасності.
Які ж проблеми представляються нам при аналізі стану навколишнього середовища в сучасному світі? Проблеми ці всім відомі: енергокриза, криза екології та еко-соціальна криза. Перераховані вище проблеми були створені людиною, в тому числі, через використання непродуманих проектних, будівельних та експлуатаційних технологій. В результаті неефективного використання територій і ресурсів ми маємо виснаження природи, кліматичні катастрофи, загальне погіршення здоров’я людей, психологічні проблеми. Тобто, на практиці люди хронічно хворіють в сучасній урбаністичному середовищі, клімат безнадійно змінюється в бік так званого глобального потепління або місцями похолодання – і не можна не помітити наслідки цих змін в життя і їх причини.

Так, констатується тривожне спостереження повсюдної екологічної катастрофи у вигляді різких порушень природних циклів, зникнення цілих живих еко-ланцюжків і видів тварин, спалахів хвороб, і різного роду природних катаклізмів: повеней, штормів, тайфунів, землетрусів, засух, пересихання річок та ін. багато закривають на це очі чи не беруть до уваги, оскільки особисто їх це не стосується. Але сьогодні, в будь-якому випадку, цивілізована людина, не тільки архітектор чи інженер, а кожен, несе як ніколи відповідальність за те, в якому середовищі буде жити наступне покоління людей – що ми залишимо їм у спадок? Адже серед майбутнього покоління і наші діти!

Важливою проблемою і сьогодення, і майбутнього нашої планети є вироблення енергії за рахунок непоновлювальних ресурсів: в основному нафти, газу і вугілля. Доведено, що саме переробка і використання цих ресурсів є одним з основних джерел викиду вуглекислого газу CO2, що, в свою чергу, є основною причиною глобального потепління.
Також, останні дослідження в галузі будівництва та екології підтвердили невтішні статистичні дані про те, що на 60% теплових викидів вуглекислого газу CO2 виникають все ж від житлових будівель  і 25% – із бензинової, транспортної активності. При цьому невміння в великих масштабах ефективно витрачати цю енергію призвело людство ще й до енергокризи. Адже сьогодні ми на власні очі можемо спостерігати дефіцит енергоресурсів та, як наслідок, їх нестримне подорожчання в масштабі планети, а не локально в будь-який окремо взятій країні.

Сьогодні глобальна криза – це більш банальність і факт, ніж роздуте припущення, а залежність середовища проживання людини від цих ресурсів, від монополістів-постачальників і процедури підключення серйозно ускладнюють і здорожують створення нових архітектурних об’єктів, що використовують інноваційні екологічні технології (для зведення, в більшій мірі експлуатації будівлі, а також демонтажу). Саме вони змогли б допомогти зняти з населення багато соціальних та психологічних проблем, що з’явилися в результаті непродуманих об’ємно-просторових композицій і рішень, незбалансованої ландшафтно-природного та ущільнювальної політики. А використання неякісних і шкідливих технологій будівництва, неекологічних матеріалів і неписьменних конструктивних інженерних рішень (часто мають на меті знизити сумарну вартість архітектурного проекту) до всього іншого здійснює ще шкідливий вплив на здоров’я людей. Всі перераховані вище проблеми вже давно перестали бути просто можливим несприятливим результатом в далекому майбутньому, тепер це реалії нашого життя, підтверджені шляхом численних досліджень, факти.

У зв’язку з цим, на перше місце в світовій архітектурній інженерії виходять три найважливіші показники:
1) енергоефективність будівель;
2) їх незалежність і автономність від централізованих мереж;
3) екологічність і загальна ефективність всієї архітектурного середовища.
Саме ці аспекти відображені в ряді архітектурних проектів, які враховують екологічну ситуацію нашої планети на даний час, покликаних своєю ідеєю якщо не виправити існуючі помилки в архітектурному проектуванні, то не створювати нових (і не посилювати екологічну проблему). Одні такі проекти вже існують і реалізовані в різних кінцях земної кулі, інші тільки плануються. І крім масштабності і грандіозності ідеї, ці об’єкти об’єднує важлива риса – це проекти нового покоління.
Перераховані фактори відображають архітектуру XXI століття, тому що в області інженерії в архітектурі саме вони є позитивним альтернативним рішенням перерахованих вище проблем. Ми рідко про це замислюємося, але архітектори нарівні з політиками, військовими, діячами культури та науки завжди були двигунами нашої цивілізації.
Енергоефективність будівлі, її автономність, екологічність і загальна ефективність усього архітектурного середовища – це важлива основа в сучасній архітектурній інженерії. Особливо важливим є енергетична незалежність, яка вкупі з технологіями повторного циклу дозволяє розгортати проект практично на будь-який неосвоєній території, яка не має ресурсів. В архітектурної інженерії вже близько тридцяти років проводяться комплексні дослідження, розробляються і удосконалюються технології. І сьогодні, як показує світова практика, вони досягли досить продуктивних результатів і є повністю економічно обгрунтованими і вигідними технологіями.

Компанія IKEA, відома всім в області створення функціональних і стильних предметів інтер’єру, продовжує розвиватися в даному напрямку, привносячи в побут людей щось нове. Так, вона посприяла тому, що з’явилася технологія Heat Harvest, здатна генерувати тепло від різних предметів в енергію.

Коли IKEA випустила лінію бездротової зарядки, стало зрозуміло, що це стане мейнстримом в тих реаліях, які спостерігаються в області захисту навколишнього середовища. Однак в ті часи все одно була необхідна стандартна розетка в стіні, що не відповідала всім бажанням і планам розробників. Було вдало підмічено, що всі предмети навколо нас виділяють тепло – побутова техніка, чашки з гарячими напоями, комп’ютери. Дане тепло розсіюється марно, але його можна направити в потрібне русло і перетворити в електрику.

Стіл, який буде «забирати» тепло і «віддавати» електроенергію

Дизайнери Віханга Гор (Vihanga Gore) і Сергій Комарденков (Sergey Komardenkov), які є студентами Копенгагенського інституту інтерактивного дизайну, вважають, що у IKEA є всі шанси вдосконалити свої товари. В рамках Space 10 дослідницької лабораторії, ініціатором і організатором якої є IKEA, вони повідали про свої розробки і плани, які готові реалізувати. Йдеться про технології Heat Harvest і ідея в тому, що вона буде впроваджена в який-небудь предмет, який буде збирати тепло і генерувати його в електроенергію, заряджаючи будь-які електроприлади. Можливо це за рахунок різниці температур між різними поверхнями. Зручним місцем для цього є поверхня столу.

Віханга Гор і Сергій Комарденков анонсують два продукти, що використовують технологію Heat Harvest:

• поверхня столу, яка працює по вже описаному принципу;
• пристрій, який буде розміщуватися під телевізором або іншим тепловиділяючим силовим адаптером.

Думка про термоелектрику вже давно обговорюється і має всі перспективи для розвитку, завдяки досягненням в області нанотехнологій