Актуальная наука: сказка про травушку-муравушку и теплый дом

В новой серии "Актуальной науки" о том, как уральские ученые церемонятся с чаем, сушат древесину и экономят на затратах энергии, причем в одной лаборатории.

Арктика. Экспедиция российских исследователей с журналистами отправилась на архипелаг Новая земля. Март 2015-го. На таком холоде поддерживать энергетический баланс очень трудно. Понятное дело: надо побольше есть, и при этом что-нибудь калорийное! Но в экспедицию много не возьмёшь. Выход – вот такие сублимированные пайки: тут и гусь вяленый, и томаты, и фрукты. Именно такие, недорого и быстро, а главное, сохраняя витамины, белки, жиры и углеводы, научились делать на Южном Урале.

Героиня сегодняшней программы ­– тончайшая металлическая пленка с напылением нихрома толщиной всего лишь 45 нанометров (это десять в минус девятой степени). Она светится насквозь. К ней подключили напряжение, и она начала греть с потоком излучения больше, чем все другие нагреватели. А ее создатель – доктор технических наук, профессор Южно-Уральского аграрного университета Виталий Попов. "Этой пленкой можно обогревать помещения любые, можно сушить на этой пленке различные материалы. Это было придумано примерно в 40-е годы. Наилучшие результаты были сделаны финнами, у них была пленка интересная, полоски, но не было этой фольги – радиатора", – объясняет изобретатель.

Тонкая работа над созданием материала в стенах тогда еще агроинженерной академии, а теперь университета началась в начале нулевых, когда предприятия задумались, что много платят по счетам за электричество, и начали искать альтернативу.

Газ можно было применять не везде, а вот блестящая конструкция прижилась, да еще и существенно начала экономить заводские бюджеты. Монтаж такого оборудования значительно дешевле прокладки труб и организации котельных, а затраты на энергию в 1,5-2 раза меньше. Первыми инженеры опробовали механизм в собственной лаборатории. "Мы сделали здесь потолочное отопление из вот этих пленочек, это наше изобретение – напыление в вакууме очень тонкого слоя, которое позволяет включить его в напряжение 220 вольт и получить тепло", – отметил Виталий Попов.

Как говорит профессор – это мягкое тепло. Вся суть в инфракрасном излучении, длина волны которого, как у солнца – 9 микрометров. Вообще, чем короче длина волны, тем больше глубина ее проникновения в объект. При необходимости величину можно менять индивидуально: для человека, животных или растений. "Для человека безопасная длина волны – это солнечная, примерно около 9 микрометров. Поэтому для отопления помещения мы используем пленочные нагреватели, которые излучают с этой же длиной волны, как и солнышко, а температура нагрева этих пленок не превышает 42 градусов", – заметил автор изобретения.

Причем в потолке оно установлено не случайно – так тепло эффективнее всего распространяется по комнате. В результате комфортная температура и у пола, и у всех остальных предметов. Отопление можно регулировать автоматически или на расстоянии, с помощью смартфона. Помещение с необходимой площадью пленки нагревается за 40 минут на 8 градусов. Это быстрее в 3-4 раза, чем привычным водяным отоплением. Также можно упомянуть и о дезинфекции. Инфракрасное излучение убивает некоторые виды микробов.

Обогрев пространство, ученые перешли к чайным церемониям. Не в привычном для нас с вами понимании. Они решили попробовать посушить пряные и целебные травы и не только на конвейере, в который встроили свою пленку. Казалось бы, зачем изобретать велосипед, ведь есть другие разные термы, ну или, в конце концов, солнце. Первым очевидным ответом стало время. На линию положили томаты и абрикосы, которые всего за 6 часов, не потеряв цвета, стали сухофруктами.

Или, например, чай: "Почему иногда в пачках сплошная пыль?", – возмущаемся мы. Все дело – в неправильной сушке. "Сначала мы завяливаем лист, он проходит от 40 минут до часа, нужно просто сломать тургарт у листа, чтобы он был податливый и мог раскрываться, как нам привычно видеть крупный листовой чай. Если это напряжение не убрать и в роллер запустить неподготовленный чай, то лист сломается и раскрошится", – рассказала Валентина Афонькина, ученица Виталия Попова, кандидат технических наук, доцент ЧГАУ.

Первый такой промышленный агрегат сейчас находится в Екатеринбурге. Его купила фабрика по производству иван-чая. В нем из сырья выпаривается только влага, небольшая температура просто неспособна убить витамины внутри овощей и фруктов. Главное – правильно определить хронометраж сушки. Этим и занимаются научные сотрудники в лаборатории под руководством Виталия Попова. А новая фишка, как любят говорить в команде инженеров о новых направлениях работы, древесина. "Мы как делаем: в серединке штабеля отверстие делаем, вставляем туда датчик температуры, автоматика позволяет нам управлять режимом сушки", – объяснил принцип работы профессор.

Агрегат нагревается до 42 градусов, останавливается, начинается интенсивное испарение, включается вентилятор, и в результате на это уходит пять дней, в отличие от 12, как при привычном технологическом процессе. "И выходит древесина первого класса качества. Ее не коробит, не скручивает, она очень хорошая" – похвалил высокий уровень разработки изобретатель.

Так и получается: один аспирант Виталия Попова, вдохновленный Италией, вялит томаты, другие – персики и абрикосы, причем высушенные таким образом, что потом овощи и фрукты можно восстановить почти до первоначального состояния.

Сейчас инженеры работают над проектированием отопления для теплиц на гидропонике, в них собираются реализовывать областную программу по развитию овощеводства. Кроме того, второй большой промышленный сушильный агрегат, монтаж которого заканчивают в одном из цехов аграрного университета, может занять место в одном из зерновых хранилищ региона, интерес к этой теме проявляет Минсельхоз.

Из стен Южно-Уральского аграрного университета на столы россиян теперь как из рога изобилия будут сыпаться продукты, которым удалось продлить срок годности и сохранить все полезные компоненты. Все благодаря тому, что разработчики агроинженерной академии сумели заключить энергию солнца в тончайшую металлическую пленку.

Анастасия Годына, Карен Исраелян, Виталий Черепанов, Степан Львов

Скачайте приложение cheltv.ru

  • Google Play
  • Apple AppStore