Разновидности солнечных часов. Французский инженер создал цифровые солнечные часы

Французский инженер создал уникальные солнечные часы, главной особенностью которых стала возможность отображать время в цифровом формате. Часы объединили в себе современные технологии и старинные знания.

Чего только не создают инженеры-умельцы в XXI столетии. Появление и начало активного использования 3D печати, похоже, и вовсе открыло границы, ранее не доступные для изобретателей всех сортов. Именно так случилось с первыми цифровыми солнечными часами. В данный момент гаджет является прототипом, а потому не имеет коммерческого названия. Примечательно, что это устройство объединило в себе современные технологии и «мудрость» веков.

По сути, это действительно «классические» солнечные часы, принцип действия которых основан на тени, с возможностью отображать время в цифровом формате, как это делают, например, электронные часы.

Вот только никакой электроники в этих часах нет и в этом, пожалуй, кроется главная особенность. Принцип действия цифровых солнечных часов, в сущности, ничем не отличается от любых других солнечных часов. Единственное, что стоит отметить, так это то, что время в цифрах отображается благодаря специальным отверстиям в самих часах. Что касается часов, они их конструкция точно такая же, как в древности.

Созданы часы были при помощи 3D печати. Есть, впрочем, две особенности. На данный момент инженеру удалось добиться отображения времени в цифровом формате с двумя оговорками. Во-первых, отображение времени в цифрах имеет «шаг» в 20 минут. Во-вторых, в цифровом формате время показывается только в 10.00 до 16.00.

Эти часы вполне могли бы дополнить коллекцию из

Человек — такое странное существо, вечно его что-то не устраивает. Все он норовит улучшить. Колесо — казалось бы, что еще? Но и тут появляются бесконечные модификации, включая даже некруглые. Как ни странно, эта настырность приносит пользу. Механизмы и устройства, отточенные веками, вдруг начинают работать проще и быстрее. Возможно, в этом и есть человек: двуногое без перьев, с ногтями — и с непреодолимым желанием вертеть все в руках с одной мыслью: «Что бы тут можно улучшить»?..

С тех пор как один сказал другому: «Встретимся, когда тень от дерева дойдет до того камня» — конструкция солнечных часов изменилась мало. До сих пор это всего две детали: кадран (плоскость с часовыми делениями) и отбрасывающий тень стержень-гномон. Сразу видно, что тут попросту нечего совершенствовать. Но человеческая страсть ко всему новому, любопытство и экспериментаторство, прекрасно поддержанные всей нашей эволюцией и даже физиологией мозга, сработала и в этот раз. Французские разработчики из группы Mojoptix придумали совершенно новую схему: их солнечные часы Sundial показывают время цифрами.

Тысячелетиями вся разница между разными видами солнечных часов заключалась в ориентации плоскости кадрана — горизонтальной (на столе), вертикальной (на стене) или «экваториальной», под углом, так что тень в течение дня сохраняет постоянную длину и позволяет использовать круглый циферблат. Единственным остроумным новшеством можно назвать использование инвертированной конструкции, время в которой указывается не тенью, а светом, проходящим сквозь прорезь в экране. Материал — пластик REC PLA, изготовляемый из сахарного тростника и кукурузы. Биологически инертный, долговечный и не требующий сложных температурных условий для печати, он годится для последующей окраски и скрепления эпоксидными клеями.

По большому счету, никто не знает, как это устройство работает, однако рассуждения изобретателей совсем бесхитростны. Достаточно разбить числа на точки, как в почтовом индексе. Каждая точка может образоваться солнечным лучом, прошедшим сквозь свое отверстие в гномоне. Каждому определенному моменту времени соответствует определенное положение Солнца на небе — и такой же заранее просчитанный набор отверстий. Чтобы не усложнять задачу, временной шаг наших часов возьмем, скажем, в 20 минут. Кроме того, можно исключить ночные, слишком ранние и поздние часы, ограничившись временем от 10:00 до 16:00.

Остается сформулировать эту задачу математически и «скормить» ее подходящей компьютерной системе 3D-моделирования, что и сделали в Mojoptix, получив готовую модель гномона (в форме полуцилиндра) с набором прорезей. Понятно, что на разных широтах Солнце в одно и то же время поднимается на разную высоту, поэтому нашим цифровым солнечным часам понадобится система для настройки угла наклона. Чтобы не возиться с моделированием самостоятельно, в открытой базе Thingverse можно найти готовые файлы: Sundial выложены для бесплатного пользования. Так поступили и в редакции «ПМ»: после того как наши друзья из Top3DShop распечатали цифровые солнечные часы на 3D-принтере, мы испытали их в деле. Они действительно работают — пусть никто и не знает, как именно в точности.

Конструкция Sundial эффективна и точна — а впрочем, и здесь найдется что усовершенствовать. Кажется, стоило бы добавить компас для упрощения точной ориентации на север. Оснастить автоматической настройкой под местность по сигналам GPS. Или рассчитать более сложную систему отверстий для работы с инкрементом не в 20 минут, а всего в минуту… В самом деле, что бы еще улучшить?

Благодарим экспертов компании Top3DShop.Ru за помощь в испытаниях и качественную распечатку модели Sundial

Скачать файл с 3D-моделью «цифровых» солнечных часов Sundial можно .

Внешне это выглядит как цельный металлический куб со странно расположенными отверстиями. На самом деле это прототип высокоточных солнечных часов, созданный канадцем Дэниелом Вошартом (Daniel Voshart). Внутри куба прорезаны сотни каналов, позволяющие проецировать часы в цифровом виде в зависимости от высоты солнца над горизонтом.

Но есть одна проблема. Солнечный Куб «работает» корректно только в радиусе 160 км от дома изобретателя… в течение одного месяца в году… некорректно «работает» при переходе на зимнее время… и совсем перестанет корректно «работать» через 40 лет из-за медленного изменения угла наклона земной оси. Сам Вошарт считает это забавным: «Мой друг хотел собрать деньги на производство этих часов на Кикстартере. Я ему не позволил, я сказал „Нет, это не интересно. Это странная игрушка, которая работает лишь в одной точке Земли. И это часы. Это хуже всего того, что уже есть в продаже. Даже у хлебницы больше функционала“.

Да, это так, но это всё равно интересный проект. А если создать большую скульптурную версию для конкретного места? Вошарт объясняет некоторые аспекты создания своего Солнечного Куба.

Первый прототип: