Годинник-кінетики: Батарейки не потрібні!

Наша сеть партнеров Banwar

08/07/2002

Ідея вічного двигуна прийшла до нас з глибокої давнини. Ще 1150 року індійський математик Бхаскар описав колесо, усередині якого розташовувалися спеціальні порожнини, наповнені ртуттю

Ідея вічного двигуна прийшла до нас з глибокої давнини. Ще 1150 року індійський математик Бхаскар описав колесо, усередині якого розташовувалися спеціальні порожнини, наповнені ртуттю. Вчений стверджував: варто колесо повернути один раз - і воно буде обертатися вічно. Але, на жаль, закон збереження енергії непорушний.

У XVII столітті Паризька Академія наук прийняла рішення: патентні заявки на винахід вічного двигуна не розглядати. А між тим ідеєю вічного двигуна цікавилися навіть такі видатні вчені, як Леонардо да Вінчі. Не оминули ці віяння і годинникарів.

Чи не заводишся? І чудово!
Як позбавити людину від необхідності заводити годинник ? Цим питанням задавалися майстра в усі часи, але зараз, коли кожну річ її творці прагнуть наблизити до технічної досконалості, він встав особливо гостро. Ще б пак: існують годинник всіляких форм і варіантів обробки, антимагнітні і протиударні, з кераміки і металу, що показують місячні фази, висоту над рівнем моря або глибину занурення ... Ось тільки як і раніше все їх треба або заводити, або міняти в них батарейки .

Для механічного годинника була придумана система автоматичного заводу. Людина йде, махає руками, спеціальний вантаж (сектор) усередині годинника гойдається, за допомогою храповика закручує годинну пружину, пружина змушує годинник йти. Однак якщо годинник не носити, то їх механізм зупиниться. Автоподзавод, звичайно, був серйозним кроком вперед, але вирішував проблему лише частково.

Поява кварцових механізмів дало ідеї годинного perpetuum mobile друге дихання. Розробка мініатюрних, але дуже ємних батарей йшла семимильними кроками, і годинник з досвідченими зразками такого роду елементів живлення отримали можливість автономної роботи протягом десяти років.

Однак зараз стандартний термін служби не надто дорогих, надійних батарейок - два-три роки. До того ж "батарейковому" рішення також не бездоганна: годинник довгий час працюють, не вимагаючи уваги, але, врешті-решт, можуть несподівано підвести в самий відповідальний момент. Стрілки зупиняться, екран цифрового індикатора стане порожнім і сірим, і ще добре, якщо в найближчому супермаркеті знайдеться "таблетка" із заповітною маркуванням. А якщо власник годинника знаходиться далеко від благ цивілізації?

Чотири роки, сон нормальний!
Так тривало до 1986 року, коли фірма Seiko створила годинник з вбудованим генератором - прототип технології Kinetic. У ньому вантаж автоподзавода обертається завдяки руху руки власника годин і передає рух ротора мікрогенератора, генератор виробляє електрику і заряджає акумулятор, акумулятор живить кварцовий годинниковий механізм. Залишаючись нерухомими, такий годинник можуть продовжувати працювати протягом декількох місяців. Точність кварцових годин плюс відсутність проблем із заміною батарейки - це чи не перемога?

Механізми удосконалювалися в бік збільшення ефективності генератора, ємності акумулятора і, природно, зменшення розмірів. А в 1999 році відбувся новий революційний стрибок: Seiko створила годинник серії Kinetic Auto Relay. Їхній головний козир - енергозбереження. Справа в тому, що левова частка енергії в звичайних годинах витрачається на рух стрілок. Але як на цьому заощадити?

Рішення було знайдено несподіване - навчити годинник спати! Якщо Kinetic Auto Relay протягом трьох діб перебувають в нерухомості, і акумулятор, зрозуміло, не заряджається, то годинник "засипають". Стрілки припиняють рух, і лише мікросхема продовжує відраховувати час. Коли годинник знову опиняються на руці, вони чудесним чином "оживають", і стрілки самі стають в потрібне положення. Причому "спати" Kinetic Auto Relay можуть до 4 років!

Аналогічні технології стали використовувати багато швейцарські компанії-виробники. Так, моделі з механізмами "автокварц" від ЕТА випускають Omega , Longines , Ulysse Nardin і інші. компанією Tissot випущені кілька моделей - PR 100 Autoquartz, PR 200 Autoquartz і Ballade Autoquartz, - акумулятор яких здатний накопичити запас енергії, достатній для роботи годин, що залишаються в нерухомості, протягом ста днів. По суті Kinetik і Autoquartz - приблизно одне й те саме, проте є і ряд відмінностей. Так, в деяких механізмах ETA акумулятор можна зарядити також і обертанням заводний головки.

Ще однією цікавою новинкою 2002 року стало механізм компанії Bulova - одного з прабатьків кварцових годин. Ротор в цьому механізмі розташований спереду, з боку стрілок, і власник годин може спостерігати його обертання. Кварцові за своєю суттю годинник з колекції Millennia стали такими ж "живими", як механічні.

Фірма Ventura, продовживши творчий пошук Seiko, створила свою оригінальну конструкцію. Годинами серії Ventura d_SPARC fx легко захопитися, навіть нічого не знаючи про їх технічному пристрої. Секрет - дизайн. Титановий браслет, чорне обрамлення циферблата, строгі електронні цифри під сапфіровим склом. Щось космічне, розраховане на автономну роботу в умовах нелюдських перевантажень. Перше враження не підводить - годинник на руці свого господаря дійсно можуть йти вічно, а чекаючи його, здатні "проспати" майже п'ять років. А нагорода "За кращий дизайн", отримана на міжнародній виставці в Чикаго, - гарантія того, що знімати d_SPARC fx вам просто не захочеться.

Я на сонечку сиджу ...
Японські колеги-конкуренти Seiko з компанії Citizen запропонували власну альтернативу "Кінетику" - технологію Eco-Drive. У перших моделях Eco-Drive циферблат годинника був фотоелементом, який виробляє електрику для кварцового механізму. Замість батарейки - акумулятор, здатний накопичувати енергію, коли фотоелемент освітлений. Отже, годинник стають все більш "живими": їм для руху потрібен тільки світло. Fiat lux!

Назва Eco-Drive було вибрано, щоб підкреслити екологічність годин: для їх роботи не потрібно зовнішніх джерел енергії, а відсутність необхідності заміни батарей дозволяє не засмічувати навколишнє середовище відпрацьованими елементами живлення, які, як відомо, містять шкідливі речовини.

Перші моделі Eco-Drive мали циферблат характерного для сонячних батарей світлого тону. Подобалося це далеко не всім, і конструктори Citizen спосіб, що дозволяє створювати годинник з циферблатами різних кольорів: на світ з'явилися такі різновиди годин, як Eco-Drive Vitro (найтонші нитки сонячних елементів розміщені на внутрішній стороні скла) і Eco-Drive Eclisse (сонячний елемент є плівкове кільце, розташоване навколо циферблата).

Компанією Citizen також створено механізм, який поєднує в собі обидві технології: поряд з циферблатом - сонячним елементом він має і пристрій, що генерує енергію від руху руки.

Вічний двигун від RICOH
Свій варіант вирішення проблеми - електромагнітну індуктивну систему зарядки - запропонувала. компанія RICOH. На відміну від Kinetic і Eco Drive, в технології Rechargeable Electromagnetic Quartz (REQ) використовується зовнішнє джерело енергії.

Для поповнення запасу енергії батарейки досить на деякий час покласти годинник на зарядний пристрій, що працює від звичайної електромережі. П'яти хвилин зарядки достатньо для роботи протягом повного дня, а якщо залишити годинник на зарядному пристрої на всю ніч, то після цього вони зможуть працювати 3-4 місяці.

Нова технологія має ряд переваг перед. Хоча ці технології не залежать від зовнішніх джерел живлення, вони не дозволяють Технологія REQ знімає обмеження Kinetic і Eco Drive, що стосуються можливості отримати достатньо енергії для роботи пристроїв з підвищеним енергоспоживанням (підсвічування, будильник і т.п.).

вінець творіння
Следуюшим етапом розвитку енергозберігаючих технологій стало створення хронографа Seiko Sportura Kinetic. Поєднати генератор і хронограф - складне завдання, адже останній споживає в кілька разів більше енергії, ніж звичайний годинник, а потужність мініатюрного генератора не безмежна. Seiko вдалося створити генератор з дуже високою ефективністю і хронограф з мінімальним споживанням енергії.

Але, здається, і це не межа! У 2000 році на виставці в Базелі і Seiko, і Citizen дружно представили останні розробки на тему "вічного двигуна" - годинник, що працюють від тепла людської руки Thermic і Eco-Drive Thermo. Електрика в цих моделях виробляється за рахунок різниці температур між задньою кришкою, що стосується руки людини, і циферблатом. Які ще будуть ідеї?

Опубліковано в журналі "Мої Годинники" №3-2002