Каждый, кто хоть раз ездил на машине в тёмное время суток, замечал на дороге маленькие светящиеся точки. Они размечают полосы, обозначают края проезжей части и помогают водителю не сбиться с пути даже в кромешной тьме или густом тумане. Эти блестящие маркеры называются катафотами, или световозвращателями. Но мало кто знает, что своим появлением они обязаны самому обычному домашнему животному - кошке.
История этого изобретения - удивительный пример того, как одно случайное наблюдение может изменить мир. В 1933 году британский дорожный рабочий Перси Шоу возвращался ночью домой на своей машине. Дорога была тёмной и извилистой, и в какой-то момент он заметил на обочине два ярких зелёных огонька. Это были глаза кошки, отразившие свет фар его автомобиля. Этот мимолётный отблеск не только помог водителю сориентироваться, но и подсказал ему гениальную идею. Шоу задумался: если глаз животного способен так ярко возвращать свет обратно к источнику, почему бы не создать искусственное устройство, работающее по тому же принципу?
Так на свет появился «кошачий глаз» - простое, но невероятно эффективное устройство, которое за десятилетия спасло миллионы жизней по всему миру. Сегодня мы расскажем, как это произошло, как устроен световозвращатель и почему идея, подсмотренная у природы, оказалась настолько удачной.
Часть первая. Взгляд, который изменил всё
Перси Шоу родился в 1890 году в английском городе Галифакс в многодетной семье. Он не получил систематического образования: в тринадцать лет пошёл работать подмастерьем на суконную фабрику, затем трудился разнорабочим на машиностроительном заводе. Позже он присоединился к бизнесу отца по ремонту станков, а после смерти отца в 1929 году открыл собственное небольшое дело - стал дорожным подрядчиком.
Именно эта работа и привела его к великому открытию. Однажды тёмной ночью Шоу ехал по неосвещённой дороге. По одной из версий, он возвращался из паба в Клейтон-Хайтс к себе домой в Галифакс. Видимость была плохой, и водитель рисковал съехать в кювет. Но в последний момент он заметил на заборе у края дороги кошку. Её глаза ярко сверкнули в свете фар - и этого отражения оказалось достаточно, чтобы Шоу понял, куда нужно поворачивать руль.
Существует и другая версия. Шоу часто замечал, что ночью ему помогают ориентироваться полированные трамвайные рельсы, отражающие свет фар. Но однажды рельсы демонтировали, и водитель остался без ориентиров. И тут снова на помощь пришла кошка на заборе. Как бы то ни было, наблюдение за животным натолкнуло Шоу на мысль: если создать устройство, которое будет возвращать свет точно так же, как кошачий глаз, дороги станут намного безопаснее.
Он закрылся в своей мастерской и начал эксперименты. Задача была непростой: нужно было создать миниатюрную линзу, а за ней установить отражающую поверхность, чтобы свет возвращался обратно к источнику. Первый прототип Шоу сделал из стеклянного шарика, помещённого в специальную обойму, которая работала как зеркало. В 1934 году он запатентовал своё изобретение и назвал его Cat’s Eye - «кошачий глаз».
Часть вторая. Как устроен «кошачий глаз» и почему он так хорошо виден
Чтобы понять, почему это устройство работает, нужно разобраться, как вообще работает кошачий глаз. На внутренней поверхности глаз кошек есть особый блестящий слой, который называется тапетум. Его задача отражать свет, который прошёл через сетчатку, обратно на светочувствительные клетки. Благодаря этому животные видят лучше в темноте: каждая частица света используется дважды. А когда на глаз падает яркий луч от фар, тапетум возвращает его обратно - и мы видим характерное свечение.
Световозвращатель устроен по тому же принципу. В отличие от обычного зеркала, которое отражает свет под тем же углом, под которым он упал, катафот возвращает луч точно назад к источнику. Это происходит за счёт двойного отражения: свет попадает на одну отражающую поверхность, затем на вторую - и уходит в обратном направлении. Именно поэтому водитель видит яркую вспышку, даже если свет фар падает на маркер под небольшим углом.
Первые «кошачьи глаза» представляли собой мраморные кубики в резиновой оправе. Позже их стали делать из пластика. В конструкцию добавили резиновый корпус, который позволял маркеру слегка прогибаться под колёсами машин, не разрушаясь. А ещё изобретатель придумал остроумную деталь: внутри корпуса находился небольшой резервуар для дождевой воды. Когда автомобиль проезжал по маркеру, вода выдавливалась и омывала линзу, очищая её от грязи. Простое и эффективное решение.
Часть третья. Дорога к успеху и мировая слава
Сначала продажи шли медленно. Но Вторая мировая война неожиданно помогла изобретению. В Лондоне и других британских городах ввели затемнение - улицы не освещали, чтобы затруднить бомбардировки с воздуха. Водителям приходилось передвигаться в полной темноте, и здесь «кошачьи глаза» оказались незаменимы. Они делали дорогу видимой, не нарушая затемнения. Спрос резко вырос, и компания Шоу начала производить более миллиона маркеров в год.
К 1945 году все основные дороги Великобритании были оснащены «кошачьими глазами». Изобретение быстро распространилось по Европе, а затем и по всему миру. В 1965 году Перси Шоу был награждён орденом Британской империи за вклад в безопасность дорожного движения. В 2005 году его включили в список 50 величайших людей Йоркшира. А паб в Галифаксе назвали в его честь.
Но, как это часто бывает, подобные идеи возникали у разных людей параллельно. Ещё в 1906 году немец Рудольф Штраубель получил патент на устройство, которое он назвал рефлектором. В 1927 году американец Ричард Холлинс Мюррей запатентовал отражающую линзу. Однако именно Шоу первым создал практичное устройство для дорог и сумел наладить его массовое производство.
В Америке в 1939 году появился первый дорожный знак со световозвращающей поверхностью. А в 1950-х годах калифорнийский химик Элберт Боттс доработал технологию для дорожной разметки. Он предложил приподнимать светоотражающие элементы над поверхностью дороги примерно на 6 миллиметров, чтобы их не заливала вода во время дождя. Кроме того, такие выступающие маркеры предупреждали водителя глухим стуком, если он случайно наезжал на линию разметки.
Часть четвёртая. От дорог - к одежде и не только
Сегодня «кошачьими глазами» называют не только дорожные маркеры. Технология световозвращения шагнула далеко вперёд и проникла в самые разные сферы жизни.
В 1943 году американский дорожный патрульный Раймонд Траск изобрёл первый катафот для человека - металлическую наплечную скобу с отражателем. Но массовое применение светоотражающих элементов на одежде началось в Финляндии в 1960-х годах.
В России с 2015 года пешеходы должны иметь световозвращающие элементы при движении вне населённых пунктов в темноте. И это не случайно: использование светоотражателей снижает риск наезда на пешехода на 65–80 процентов. Световозвращающий элемент делает человека заметным для водителя с расстояния 150–200 метров вместо 25–40 метров без него.
Современные световозвращающие плёнки способны отражать до 85 процентов падающего на них света. Их используют в одежде для спортсменов, дорожных рабочих, спасателей, а также в детской одежде, рюкзаках, обуви и аксессуарах. Есть светоотражающие браслеты, брелки, нашивки и наклейки. Всё это - прямые наследники того самого стеклянного шарика, который Перси Шоу смастерил в своей мастерской почти сто лет назад.
Более того, принцип «кошачьего глаза» используется и в высоких технологиях: в оптических системах связи, в приборах ночного видения, в некоторых типах камер. Идея, подсмотренная у обычной кошки, оказалась настолько универсальной, что работает до сих пор.