Зимой, когда огород под снегом и по хозяйственной части все сделано, руки чешутся творить что-нибудь полезное, и я, вспомнив школьные уроки физики и устав от вечной мороки по весне с рассадой на подоконниках, за неделю сконструировал такой домашний парник. Ширину подогнал под длину длинной фитолампы средних размеров, а ширину - под кассетные поддоны для рассады, чтобы свободно влезало по 6 штук на каждый этаж. Так как у меня потолки под 2,4 метра, то термошкаф я сделал высотой 2,3 метра чтобы использовать максимально занятую полезную площадь комнаты. Изнутри тепличка обита толстой фольгой для отражения света от фитоламп чтобы КПД от них был выше. Передвигается вся эта конструкция на мощных колесиках.
Обогрев идёт снизу от инфракрасной лампы 250 Ватт, нагревающей печные кирпичи перед ней, а они, в свою очередь, нагревают воздух, который через вентиляционные отверстия (на каждой полке они на разных краях чтобы воздух не поднимался вдоль одной стены, а проходил через все полки зигзагами) в полках проходит до самого верха теплички и выходит через щель в боковой форточке. Таким образом поддерживается небольшая тяга воздуха и он циркулирует. Снаружи тепличка обита поликарбонатом, а изнутри камеры обогрева все поверхности покрыты невозгораемым материалом на случай если ИК-лампа лопнет (и такое уже случалось, Китай же). Для контроля температуры в центр средней полки теплички выведен датчик температуры, который подключен к реле, и если температура выше нормы, реле вырубает лампу обогрева, а если холодно, то держит её включенной пока температура не поднимется до нужного промежутка. Для охлаждения на то же реле также подключен вентилятор, который накачивает воздух с пола, который всегда прохладный ввиду печного отопления дома.
Фитолампы работают от реле-таймера и включаются/выключаются в четко установленное время. Высота над рассадой настраивается металлической цепочкой, через звенья которой пропускаются крепежные крючки подходящего размера. Раньше все лампы были розового спектра, но я обнаружил экспериментальным путем, что фитолампа полного спектра даёт гораздо лучший результат и растения под ней растут активнее, так что постепенно заменяю все лампы на второй вариант.
Воздух в ней разный. Ниже суховат, на самой высокой полке уже достаточно влажный, так что с поливом есть свои нюансы.
В этой теплице я не только выращиваю растения, но и произвожу брожение вина и прочих алкогольных напитков, ставлю дрожжевое тесто для поднятия, настаиваю закваски и прочее. Термошкаф без дела не остаётся круглый год. Очень доволен что смог смастерить такую полезную для хозяйства вещь. По моим наблюдениям даже когда дома холодно (бывало и +5, когда меня долго не было дома), то теплица всё равно стабильно держит температуру +24.
Жена обожает украшать всё подряд, а я и не против. Лучше так, чем на унылый шкаф смотреть.
Последнее поколение помидоров, посаженных для подстраховки.
Собственно, снизу та самая камера обогрева, в полке сверху значительный вырез под теплый воздух.
Делал из бруса 50х50 и скреплял сантехническими саморезами и стальными уголками. Зато конструкция неубиваемая и разборная.
Поспорили с соседом по лестничной площадке, чей снеговик дольше простоит на балконе (у нас незастеклённые). В условиях прописали критерии сравнения: рост и объём бёдер. Вес включать не стали ввиду неоднозначности (остаточный комок снега уже не может считаться снеговиком) и технических усложнений (нет у нас товарных весов). Методы читинга и допинг не оговаривались, и поэтому я хочу их применить (не исключаю, что и сосед тоже будет). Как можно замедлить таяние снеговика адекватными методами (без магии и больших расходов)? Изготавливать снеговика как можно большей плотности? Добавить какие-то присадки к снегу? Обработать снеговика прозрачным незаметным теплоизоляционным материалом? Подложить вниз элемент пельте?
Необходимы рекомендации от профессиональных снеговикологов
Всю карьеру я был заинтригован тем, как ведут себя материалы, когда их размер сокращается до наноуровня — всего нескольких нанометров. При этом привычные законы физики начинают ломаться. Особенно интересно это в теплопроводности, где тепло переносится "фононами" — колебаниями атомов. Фононы очень чувствительны к ограниченному пространству.
Пару лет назад моделирование показало странную штуку: в ультратонких пленках кремния (толщиной 1–2 нанометра, как несколько слоев атомов) теплопроводность достигает минимума, а затем снова растет при еще меньшей толщине. Это противоречило традиционным теориям, которые предсказывали, что тепло будет ухудшаться по мере истончения пленки из-за меньшего места для движений фононов.
В своей новой статье в журнале Applied Physics я исследовал это с другой стороны. Вместо обычных моделей я посмотрел на ограничение с точки зрения геометрии. В обычных материалах фононы занимают шар в "обратном пространстве" (сфера Дебая). В тонкой пленке длинноволновые фононы исчезают, создавая "дыры" в этом шаре, как пустые зоны.
По мере истончения пленки эти дыры растут, искажая шар и смещая колебания к низким частотам. Это меняет "плотность состояний" — количество возможных колебаний. Теперь доминируют низкочастотные моды, которые хорошо переносят тепло. Моя модель точно совпала с данными моделирования без подгонки параметров.
Этот случай показывает, что в наноразмерных материалах нужно переосмысливать основы: простые геометрические ограничения могут объяснить странное поведение, а не только экзотика.
Последствия шире: похожие эффекты могут быть в проводниках, устройствах и даже двухмерных материалах. Это важно для электроники, где размер всё меньше, и для квантовых технологий, где тепло может нарушить работу. Я уже думаю о расширениях: от новых материалов до применения в суперведения и квантовых устройствах. Каждый сюрприз открывает двери к новой физике и технологиям.
(Автор — Антонио Закконе, профессор в Миланском университете. Ранее преподавал в Мюнхенском ТУ и Кембридже. Награды: серебряная медаль ETH, премия Геттингенской академии, стипендия Королевского колледжа, грант ERC. Работал над аналитикой переходов, упаковкой частиц и термоактивируемыми реакциями.)
Введение. Людвиг Больцман, которую посвятил большую часть своей жизни изучению статистической механики, покончил с собой в 1906 году. Пол Эренфест, продолживший его работу, умер похожим образом в 1933 году. А теперь, стало быть, пришел и наш черед поизучать статистическую механику.
