Снежный робот и «умные» дороги: изобретения для решения зимних проблем
Гололедица — привычное явление для стран северных широт. Тормозной путь автомобиля зимой увеличивается примерно в два раза, а пешеходам приходится тратить больше времени на дорогу по раскатанному льду. Примечательно, что наибольшую опасность зимой представляет именно гололед: в отличие от гололедицы, это природное явление возникает не просто от понижения температуры, а вследствие ледяного дождя или мокрого снега. В таком случае не только дорога, а вообще все поверхности — горизонтальные и вертикальные — становятся покрыты толстой и гладкой ледяной коркой.
По некоторым данным, в городе с населением от 500 тыс. до 1,5 млн человек в среднем за зиму получают травмы из-за гололеда около 7-8 тыс. человек. При этом Россия из-за травматизма в «скользкий сезон» теряет до ₽30 млрд в год.
В августе 2022 года в России появился новый стандарт противогололедных материалов для федеральных и региональных автодорог. В частности, теперь запрещено посыпать дороги смесями песка и соли при температуре ниже -12°C. Оказалось, что при более сильном морозе применение соли вовсе бессмысленно и лучше использовать другие комбинированные материалы.
Кроме того, муниципалитеты пересматривают технологии уборки снега и льда на городских улицах. От эффективности проведения снегоуборочных работ зависит бесперебойное и безаварийное движение транспортных средств и пешеходов, а значит — комфорт и безопасность города в целом.
За последние десятилетия разные страны достигли значительного прогресса в способах изменить воздействие снега на города.
Снежный навигатор
В декабре 2022 года в Канзасе, штат Миссури, США, правительство внедрило новую технологию для отслеживания местонахождения снегоуборочных машин. Это сделало уборку снега в городе более эффективной и экономичной. Любой горожанин может не только отследить в режиме онлайн, где на данный момент идет работа по расчистке улиц, но и управлять маршрутом спецтехники. Водители этих машин видят сообщения на мониторах в своих кабинах и направляются на уборку заснеженной улицы. Городские власти считают, что эта технология помогает более эффективно использовать ресурсы по всему Канзасу.
Милый робот
Япония тоже часто страдает от обильных снегопадов. Например, в префектуре Ниигата осадки зимой доставляют местным жителям огромные проблемы. Но японцы не были бы японцами, если бы не стали бороться со снегом с помощью робота. Изобретение Yuki-Taro внешне напоминает детскую машинку, однако весит 400 кг. Передвигаясь по улицам на гусеницах, робот буквально заглатывает снег. Функционирует агрегат совершенно автономно. Но благодаря спутниковой навигации и установленным на борту видеокамерам Yuki-Taro точно знает свое местоположение и может определять препятствия. Робот двигается со скоростью не более пяти метров в минуту, поэтому не представляет опасности для пешеходов. Самое интересно даже не это, а то, что Yuki-Taro делает с проглоченным им снегом — он трамбуется в брикеты с помощью специального устройства внутри машины. Белые сформированные кубики выходят сзади и складируются на специальной площадке.
Снежный робот
Еще один пример того, как современные технологии упрощают уборку снега. Компания Hanyang Robotics разработала «снежного робота», который представляет собой снегоочиститель, управляемый с помощью смартфонов и планшетов на iOS и Android. Устройство, напоминающее большой пылесос, можно использовать для очистки тротуаров, проездов и дорожек. Snowbot питается от литий-ионных аккумуляторов. Таким образом, он является экологически чистым и не производит вредных выбросов, вызванных сжиганием бензина или дизельного топлива. Для того, чтобы робот не носился бездумно по двору, в него встроили систему GPS, поэтому Snowbot точно знает, где он находится. При этом пользователь может составить в своем мобильном устройстве алгоритм планирования маршрута, чтобы машина убирала снег в определенных местах.
Нагревательная лента
Как зимой сохранить крыши домов от наледи и сосулек, придумали в Санкт-Петербурге. После того, как в холодное время года участились случаи падения на пешеходов и автомобили сосулек, на кровлях зданий в центре города решено уложить антиобледенительную нагревательную пленку. Система обогрева представляет собой пленку, края которой обрамляют медные ленты. Они являются основным греющим элементом. Поперек них расположены проводящие дорожки из полиэтиленовой смолы. Устройство позволит теплу распределяться равномерно. Снег на крышах будет моментально таять при нагреве поверхности до 50 ˚C.
Палатка для головы
Если все-таки пришлось убирать снег самостоятельно, но мешает пронизывающий холод, то есть выход в виде так называемой палатки для головы от производителя Under the Weather. Эта защита головы и лица была придумана для медицинских работников от возможного воздействия различных вирусов. Но сотрудники Under the Weather немного видоизменили конструкцию и запатентовали ее как изобретение, спасающее от ненастной погоды. Сверхлегкая цельная конструкция с проволокой с эффектом памяти позволяет легко открывать и надевать ShieldPod, а просторные проймы, приподнятая передняя панель и открытая нижняя часть обеспечивают максимальную свободу движений.
Теплые тротуары
Кто, как не скандинавы, знают, как бороться со снегом. В таких городах, как Осло и Хельсинки, давно используется система обогрева для тротуаров. Система монтажа такого покрытия напоминает «теплый пол», который укладывают в жилых помещениях. Так что гололеда на таких дорогах нет даже в самые холодные дни года — снег, падая на мостовую, тут же превращается в воду и стекает в городскую канализацию.
«Умные» дороги
Некоторые другие европейские города, стремящиеся избежать хлопот и затрат на очистку улиц от снега, предпочитают сочетание солнечной и геотермальной энергии в качестве способа обогрева дорог во время сильных снегопадов. Одно из решений требует использования сверхпрочного стекла для замены асфальта или бетона на дорогах, работающих на солнечной энергии. От обогреваемого тротуара это изобретение отличается тем, что основано на возобновляемых источниках энергии и должно быть экологически устойчивыми. Солнечные элементы внутри его стеклянной поверхности позволяют проезжей части действовать как гигантский генератор солнечной энергии, питая встроенные нагревательные элементы.
Обогреваемые остановки
Автобусные остановки американской сети кофеен Caribou Coffee согревают пассажиров и заодно продвигают новое меню. Остановки выглядят как гигантские печи с настоящими нагревательными элементами на панелях. Городские власти охотно приняли эту идею, чтобы осчастливить жителей независимо от того, покупают они еду этого ресторана или нет.
Лето круглый год
Международное архитектурное бюро Orproject разработало проект Bubble. Он представляет собой огороженный парк в черте города, где расположился бы ботанический сад, а температура и влажность контролировались бы независимо от времени года. Все это может быть возможно благодаря «пузырю», или куполу над парком. Под ним, кроме расположения зеленой зоны, можно построить жилые здания и офисы. Авторы идеи предлагают нагревать и охлаждать воздух за счет системы теплообмена от наземного источника. Электричество для проекта может вырабатываться солнечными батареями, встроенными в поверхность навеса. Правда, такой фантастический проект вечного лета пока не воплощен в жизнь.
Одежда с подогревом
Если не посчастливилось попасть в дороге под снегопад и метель, то в таких случаях спасет одежда от бренда Ороро. Изобретатели этой компании не стали придумывать десятислойные утеплители для своих моделей, а просто встроили в куртки, жилеты и перчатки обогреватель, вернее спирали из углеродного волокна. Они работают от литий-ионного аккумулятора и имеют три режима обогрева. В зависимости от того, какой уровень тепла выбирает пользователь, одежда может сохранять тепло до десяти часов. В куртках и жилетах также встроен порт USB для зарядки мобильного телефона.