Патентование изобретений

Ученые из Военно-промышленной корпорации «Научно-производственного объединения машиностроения» запатентовали многоцелевую трансформируемую орбитальную систему и способ её применения.

Бескрайний космос с безвоздушным пространством, невесомостью и жестким, опасным для живых существ излучением — благодатная среда для научных исследований. Но у большинства пилотируемых станций есть серьезные ограничения по задачам, которые они способны решать. Российские изобретатели придумали, как снять эти барьеры.

Подавая заявку на патент, российские изобретатели учли опыт работы предыдущих орбитальных станций. Так, знаменитая станция «Мир» не могла одновременно решать разноплановые задачи, которые требовали сочетания различных условий космического полета. А её целевые блоки не могли работать вне связки с базовым модулем станции. Орбитальный комплекс «Алмаз» в составе орбитальной пилотируемой станции и возвращаемого аппарата капсульного типа, наиболее близкий к заявленной цели, не подразумевал возврата с орбиты дорогостоящей аппаратуры управления станцией и ракетой-носителем. Нужно было создать многоцелевую трансформируемую орбитальную систему на основе разнопрофильных модулей, которая могла бы эксплуатироваться долгое время.

Система, предложенная в опубликованном патенте, предусматривает, что целевые и обеспечивающие пилотируемые и автоматические модули системы находятся в раздельном полете. При это они движутся по компланарным (лежащим в одной плоскости) орбитам для автономной работы в космосе. Каждый из таких целевых модулей (ЦМ) снабжен крылатым многоразовым возвращаемым аппаратом (МВА), который может отделяться после выполнения работ. В МВА предусмотрен отсек для экипажа, который проводит работы на борту модуля. Пилотируемый транспортно-целевой модуль (ПТЦМ), в свою очередь, выполнен в виде рабочего отсека с размещенными в нем блоками заменяемой целевой аппаратуры ЦМ, двигательной установкой и узлами стыковки. К одному из них пристыкован МВА, оборудованный жилым отсеком. Еще один вид модулей — автоматический транспортный модуль (АТМ) — состоит из МВА, топливного отсека, систем стыковки и перекачки топлива. При этом каждый элемент орбитальной системы связан с наземным комплексом управления, а бортовые системы МВА снабжены системой управления модулями и ракетой-носителем.

Для формирования многоцелевой орбитальной системы на орбиту выводят все три типа модулей, которые размещаются в расчетных точках компланарных орбит. Целевые работы проходят в автоматическом режиме с возможностью оперативного перестроения ЦМ на орбите за счет изменения параметров с помощью бортовой двигательной установки. Когда программа работы ЦМ заканчивается, система выдает тормозной импульс для затопления модулей в заданных районах Мирового океана. МВА отделяются от целевых модулей и с помощью корректирующего импульса выходят на орбиту для посадки на космодром базирования. Дозаправка модулей происходит с помощью АТМ, который выводится на орбиту по данным наземного комплекса управления.

Чтобы провести регламентные работы на одном или более ЦМ, космические исследования с участием экипажа, на компланарную орбиту выводится ПТЦМ, который стыкуется с ЦМ, а по завершении работ на Землю возвращаются только МВА, которые после проведения восстановительных работ вновь можно использовать в составе новых исследовательских модулей.

Подробно схема работы системы изложена в опубликованном патенте.

Патентование изобретений

Острый пиелонефрит — один из самых распространённых почечных недугов. Почти 14% пациентов, которым ставят диагноз, связанный с почечными проблемами, страдают именно от него. Пиелонефрит — потенциально опасное для жизни заболевание и его течение нередко усугубляется серозными осложнениями.

Главная проблема при лечении больных острым серозным необструктивным пиелонефритом заключается в существовании антибиотикоустойчивых форм бактерий, в изменении видового состава микрофлоры, а также аллергических реакциях организма. Для повышения эффективности лечения врачи могут проводить, например, наружное лазерное облучение больной почки, постепенно повышая частоту излучения. Или воздействовать на больную почку низкоинтенсивной светотерапией, выполняемой с помощью инфракрасного лазера. Но данные способы, как правило, не учитывают индивидуальный подбор антибактериальных препаратов или хронометрию физиобиологической активности пациента. Соответственно, результаты в обоих случаях не гарантированы.

С помощью нового способа эффективность лечения острого серозного необструктивного пиелонефрита повышается до полного выздоровления без деструктивных изменений и превращения заболевания в хроническое. На фоне антибактериальной, спазмолитической, противовоспалительной и дезинтоксикационной терапии на заранее определенное место пораженной почки воздействует низкоинтенсивная светотерапия. Для этого используют дискретное модулированное излучение красного цвета с заданной длиной волны, частотой модуляции и плотностью мощности в течение 5 минут курсом 10 суток. Воздействие оказывают в установленное время максимального пика психоэмоциональной и физиологической активности пациента до получения нормальных показаний кровотока в сосудах больной почки. Дело в особенностях организма: у каждого пациента имеется свой строго личный график максимального значения биоритмов, и именно в это конкретное время следует проводить процедуру светового облучения в строго заданных экспериментально подтвержденных его режимах, чтобы повысить эффективность лечения.

Проведение облучения низкоэнергетическим инфракрасным светом приводит к повышению числа функционирующих капилляров, улучшению микроциркуляции, активизации транспорта веществ через клеточную мембрану, уменьшению интерстициального отека, увеличению доставки лекарственных средств в очаг воспаления. Низкоэнергетическая световая терапия обладает антиоксидантным эффектом, что эффект выздоровления.

На заключительном этапе лечения проводится итоговое обследование функционального и психоэмоционального состояния организма, после чего констатируют соматический и психический уровень выздоровления. Подробности нового комплексного способа лечения одного из самых распространенных почечных заболеваний, читайте в опубликованном патенте.

Патентование изобретений

Огромная часть людей воспринимает изобретения исключительно как решения из сферы фантастических прогнозов или высоких технологий. Многофункциональные научные комплексы, многолетние исследования, гигантские затраты — безусловно, какая-то часть изобретений создается в таких условиях. Но даже в давно известных, обыденных и, казалось бы, «приземленных» областях возможны технологические прорывы.

Лесозаготовка, точнее валка леса — одна из таких сфер, в которых, кажется, невозможно придумать ничего нового. С того момента как человек впервые взялся топор, решив не ждать милостей от природы, до сегодняшней промышленной валки леса отрасль с виду изменилась не так уж сильно. Разве что механизмы стали совершеннее: на смену топорам пришли бензиновые, а затем и электрические пилы. Но это только на первый взгляд.

В 1994 году в России была запатентована технология валки леса при помощи воздушного компрессора, закрепленного на вертолёте. Если подсчитать расходы, которых требует такой способ, лесозаготовку можно будет относить к дорогим удовольствиям — аренда или стоимость вертолета, топливо, оснащение вертолетов компрессорами, расходы на пилотов и операторов. Это требует не только денег, но и огромных затрат энергии, что также влияет на его стоимость. Такую технологию невозможно применять в малых масштабах. Например, для расчистки площади для строительства дачи.

Решение проблемы нашла… 14-летняя школьница, ученица средней школы Люба Степанова. Она предложила использовать для валки леса очевидный, на первый взгляд, принцип сходный с принципом домино. Близко стоящие, одинаковые по массе деревья в одном ряду скрепляются между собой тросом, который фиксируется особым узлом, после чего лесозаготовщик спиливает крайнее в ряду дерево, а затем валит его в противоположную от следующего сторону. Заваленный ствол, натягивая трос, делает всю остальную работу. Падая, он вырывает из земли последующие стволы. Остается только вывезти упавшие деревья для их последующей обработки. И все…

Подробности изобретения и расчёты — в опубликованном патенте

Ученые из института электрофизики Уральского отделения Российской академии наук запатентовали «Способ изготовления высокоплотной, в том числе оптической керамики с использованием электрофоретического осаждения наночастиц»

Использование лазеров давно перестало быть исключительно художественным приемом научной фантастики или лабораторной технологией. Сегодня с помощью лазеров удаляют или корректируют татуировки, делают гравировку, проводят доступные высокоточные операции. Наибольший интерес в этом плане представляют так называемые твердотельные лазеры.

Те, кто в рамках курса физики интересовался устройством лазера, знает его принципиальную схему: источник энергии, «оптический резонатор» — система линз и зеркал и, так называемое, рабочее тело — среда, усиливающая мощность и определяющая длину волны излучения. В качестве среды могут использоваться как газы, так и вещества в твердом агрегатном состоянии. Самым первым твердотельным лазером и одновременно первым работающим лазером был излучатель на рубине, накачка которого осуществлялась излучением импульсной газоразрядной лампы. Этот лазер был создан в 1960 году американским физиком Теодором Майманом. С тех пор твердотельные лазеры стали предметом не только научного, но и промышленного, бытового интереса, а самой активной областью исследований — создание лазеров, где в качестве рабочего тела используются керамические сплавы. Самые современные из них позволяют получить выходную мощность лазера более чем в 100 киловатт.

Широкому распространению керамических лазеров мешает дороговизна оборудования для производства «лазерной керамики», например для спекания компактов, полученных из водных суспензий нанопорошков исходных компонентов. А также — проблема контроля параметров оптической керамики для получения максимально точно прогнозируемого результата. Основные требования, которые предъявляют к керамическим оптическим материалам — оптическая однородность и прозрачность, так называемая «нулевая пористость» и пониженная дефектность структуры.

Авторы новой технологии предлагают изготавливать высокоплотную керамику с помощью электрофоретического — управляемого — осаждения слабоагрегированных наночастиц оксидов. Их получают методом лазерного испарения или электрического взрыва проводника из самостабилизированной суспензии в неводной среде, обработанной ультразвуком и последующим центрифугированием, а далее проводить спекание компакта. Концентрация наночастиц при этом должна быть в диапазоне от 0,1 до 10% веса.

Электрическое осаждение осуществляют при напряженности электрического поля и плотности тока, регулируемых в зависимости от необходимой толщины заготовки. При центрифугировании отделяется крупная фракция частиц, что уменьшает неоднородность плотности и дефектность компакта. Самостабилизированные в суспензии наночастицы под действием электрического поля осаждаются на электроде, формируя плотный однородный слой. Получается однородный по объёму компакт, в котором отсутствуют механические напряжения. С помощью данной технологии параметры «лазерной керамики» — оптическая однородность, прозрачность, «нулевая пористость», отсутствие дефектов — достигают необходимых значений при одновременном снижении затрат на производство. В свою очередь, это открывает широкие перспективы для применения «лазеров на керамике» как в бытовой сфере, сфере медицины — косметология, пластические операции, хирургические операции по улучшению зрения, промышленности — обработка материалов, производство дальномеров и целеуказателей, а также науке — исследованиях, накачке других лазеров.

Подробности новой технологии — в опубликованном патенте.