Если, прогуливаясь по одному из многочисленных приморских пляжей Голландии, вы вдруг увидите меланхолично бредущую вдоль кромки воды исполинскую многоножку с изящными перепончатыми крыльями, не спешите звонить наркологам и психиатрам. Специфическое меню знаменитых амстердамских кафе здесь абсолютно не причём, а реальность может быть интереснее любой галлюцинации. Такие причудливые то ли механизмы, то ли существа в тамошних краях действительно встречаются, а их создатель, некто Тео Янсен, мечтает заселить как можно больше пляжей своими созданиями.
Тео Янсена часто спрашивают, кто он – художник или учёный? Определённого ответа он не даёт, и в шутку называет себя эскимосом. Ведь эскимосы, ничего не зная о музеях и академиях, очень много занимаются творчеством. В юности Янсен хотел быть лётчиком и учился в лётной школе, но испортилось зрение, и мечту о небе пришлось оставить. Тогда он занялся физикой в Делфтском университете. Ну, а дальше… «После семи лет изучения физики, я решил стать художником» - вспоминает Янсен. Что примечательно, на этом поиски себя не закончились. Через какое-то время он стал задумываться о том, чтобы создать машину для рисования. Нет, не печатный станок, а такую, чтобы рисовала карандашом. Потом запустил над городом летающую тарелку.
Однажды, в 1990 г., на глаза Янсену попались полимерные трубки, самые обычные, в Нидерландах их повсеместно используют для изоляции электропроводки. Повозившись с ними один день, он придумал столько замечательных вещей, что твёрдо решил - нужно посвятить полимерным трубкам хотя бы год своей жизни. Но увлечение затянулось. В конце концов оно привело к появлению конструкций, которые их автор называет «новыми формами жизни». Создавая жизнь на Земле, Творец сильно ограничил себя в выборе материала. Для этой цели он использует исключительно протеин. Как утверждает Янсен, он решил сделать то же самое: ограничить себя в выборе. Материалом для его «новых форм жизни» служат полимерные трубки.
Вначале была нога – пока ещё не очень сложная конструкция из трубок, которая преобразует круговое движение в шаг. Движение нескольких конечностей синхронизируется присоединением к единому валу, который Янсен сравнивает с позвоночником.
От длины каждой трубки зависит траектория движения. Геометрия конечности может быть полностью описана с помощью 13 чисел, причём из многих и многих комбинации, лишь крохотная часть подходит, создаёт нужную траекторию. Необходимо, чтобы на довольно длинном участке она была очень близка к прямой линии. Тогда «зверь» сможет двигаться правильно. В начале работы Янсен не имел понятия о том, какие именно пропорции ему нужны. Отбор параметров осуществила написанная им компьютерная программа. По его словам, вначале компьютер «породил» 1500 разных ног, но ни одна из них не дала нужную траекторию движения. Правда, некоторые из них дали кривую со сравнительно небольшим изгибом. Они были отобраны для дальнейшей работы, остальные же «вымерли». Янсен называет это первым этапом эволюции «пляжных зверей».
Затем были набраны новые 1500 комбинаций – «дети» отобранных на первом этапе и всё повторилось сначала. Так продолжалось в течение месяца. И в конце концов были найдены 13 чисел, позволяющие получить нужное движение. Эта комбинация, по мнению Янсена, является аналогом кода ДНК для его творений. Вот уже третье десятилетие они бегают благодаря ей, усложняясь в каждом поколении. Впрочем, за это время появились «мутанты», которые работают на других комбинациях.
«Пляжные звери», как можно догадаться из названия, были созданы для того, чтобы обитать на пляжах. Они гораздо более ловко пробираются по песку, чем колёсный транспорт. А ещё на морском берегу постоянно дует ветер, который приводит их в движение. Для этого у них есть крылья-паруса. То есть, сначала это были обычные паруса, довольно незамысловатые, но эволюция не стоит на месте.
Каждый год, в середине осени, Тео Янсен начинает создавать нового «зверя». Весной создание выходит на морской берег. Всё лето создатель наблюдает за «зверем», изучает его возможности и проблемы, а осенью объявляет его «вымершим», чтобы преступить к творению нового, более совершенного.
Полимерные трубки хороши, не только своей лёгкостью, прочностью и дешевизной. Они ещё и наполнены воздухом – главной движущей силой «зверей». У архаичных образцов всё просто. Ветер крутит вертушку, вал вращается, ноги шагают. Резкий порыв, внезапная смена направления ветра могли опрокинуть «зверя». Или он замирал на берегу, беспомощно хлопая тканью паруса. Более продвинутые творения обзавелись системой поршней и насосов, которые в случае чего могут привести в действие аварийные механизмы. Например, применить «лыжные палки», препятствующие опрокидыванию. Кроме трубок и ткани в конструкциях появились пластиковые бутылки из-под лимонада, которые служат своеобразными аккумуляторами энергии. «Зверь» машет крыльями и нагнетает воздух в бутылки. Рост давления в бутылке выше критического уровня может привести в действие определённый механизм. Это давление может быть использовано, для изменения характера движения.
По словам Янсена, поршни из трубок являются одновременно костью и мышцами его «зверей». Это разгибательная мышца. Если откроется клапан, внутренняя трубка выдвинется, и конечность разогнётся. Человеческая мышца приводится в движение электрическим импульсом. Здесь же нужно просто открыть клапан.
Для того, чтобы «звери» могли правильно реагировать на изменения в окружающей среде, Янсен придумал для них «нервные клетки». Это система клапанов, которая передаёт информацию, подобно тому, как это делает транзистор. В электронных системах информация кодируется с помощью прерывателей тока. В зависимости от того, проходит или нет электрический ток, процесс обозначается нулём или единицей. Таким образом, может быть получен сигнал о необходимости тех или иных действий. Тоже самое происходит и здесь, только речь идёт о прохождение не электрического тока, а воздуха. По сути, это можно назвать пневматическим транзистором.
С помощью такого «транзистора» «звери» могут принимать решения. Раньше, когда двигаясь вдоль берега по сухому песку, они вдруг натыкались на полосу влажного, им оставалось только остановиться и ждать, чтобы ветер развернулся на 180 градусов, и после этого идти назад. Сейчас они способны изменить характер и направление движения и выйти из затруднительной ситуации. Они умеют с помощью специальных рецепторов определить, что находятся в опасной близости от воды, и отойти подальше, умеют чувствовать приближение шторма, разворачиваться носом к ветру и закрепляться в таком положении. Чему они научатся в будущем, сказать трудно, но Янсен планирует развивать их «мозг» и усложнять логические схемы, обучая их новым, и новым навыкам выживания на приморском пляже.
Ранее публиковалось в журнале "Наука и техника".
Если вам понравился материал, не забудьте поставить "лайк". Спасибо.