Пикфикские записки

По мнению Дедала, система «Престел», предназначенная для передачи информации на экраны телевизоров, пока еще не вполне совершенна. Телевизионное изображение не положишь к себе на стол, чтобы проанализировать данные в спокойной обстановке, не подошьешь в папку. Эта информационная система останется несовершенной до тех пор, пока не будет изобретен способ получать устойчивую копию телевизионного изображения. Такой способ предлагает Дедал. Он обращает внимание на тот факт, что если охладить жидкокристаллический индикатор электронных часов или микрокалькулятора ниже температуры замерзания жидкого кристалла, то имевшееся на нем изображение зафиксируется. Далее. Изображение на телевизионном экране создается электронным лучом, и поэтому разные точки экрана имеют не только различную яркость, но и разный заряд. Следовательно, наложив на телевизионный экран жидкокристаллический индикатор, мы получим на нем то же самое изображение. Телекопировальная бумага фирмы КОШМАР «пикфикс» представляет собой просто тонкий слой жидкого кристалла с высокой температурой плавления, зажатый между листами токопроводящего поляроида. Достаточно прижать этот лист к телевизионному экрану, включить на короткое время нагреватель, и телевизионное изображение будет перенесено на «пикфикс». После охлаждения изображение зафиксируется, и мы получим устойчивую копию.

Это оригинальное изобретение не только поднимет систему «Престел» на качественно новый уровень, но и позволит сэкономить немалое количество бумаги. Например, можно будет прекратить печатать газеты огромными тиражами, а просто ежедневно передавать по телевидению изображения газетных полос. Читатели смогут снимать копии с любого газетного материала и хранить их, сколько захочется. Один и тот же лист «пикфикса» можно использовать для получения копий неоднократно, подобно магнитной пленке в звукозаписи: при нагревании бумаги «пикфикс» изображение «стирается». Почтовое ведомство сможет предложить новый вид услуг: факсимильную передачу писем с помощью телевизора. Такие письма разумно будет передавать по телефонным линиям связи в ночное время, когда эти линии не загружены. Немало радости принесет это избретение и поклонникам телезвезд — они получат возможность переснимать портреты своих кумиров прямо с экрана. Бумага «пикфикс» вообще станет универсальным носителем информации. На ней даже можно будет писать горячим электростатическим пером.

New Scientist, March 19, 1981

Руководство к получению копий на бумаге «пикфикс»

1. Вложите лист бумаги. После закрытия прозрачной нагревательной крышки на бумаге получится изображение, повторяющее изображение на экране телевизора.

2. В нужный момент выключите нагреватель. Изображение на бумаге мгновенно зафиксируется.

3. Откройте крышку и возьмите полученную «фотографию».

Жидкокристаллические соединения имеют две «точки плавления»: при температуре ниже нижней «точки плавления» они находятся в твердом состоянии, а выше верхней — представляют собой истинные жидкости. В интервале же между этими точками они находятся в промежуточном состоянии — в виде анизотропной жидкости с упорядоченной ориентацией молекул. Для бумаги «пикфикс» нам нужен жидкий кристалл, нижняя точка плавления которого несколько выше комнатной температуры (чтобы полученное изображение фиксировалось при нормальной температуре), но в то же время легко достигается при слабом нагревании. Для опытного образца подошел бы 4-метокси-4'-(н-бутил)-азоксибензол (нижняя точка плавления его соответствует температуре 42°C, а верхняя — 77°C).

Пожалуй, наиболее подходящими для наших целей будут нематические жидкие кристаллы, так как при их использовании для управления индикатором требуется минимальное напряжение: достаточно уже 5–10 В, а если подойти к делу с умом, то и меньше. В отсутствие электрического поля молекулы жидкого кристалла не обладают оптической активностью. Но если поместить нематический жидкий кристалл в электрическое поле, то плоскость поляризации проходящего через него света будет вращаться. Поместив жидкий кристалл между скрещенными поляроидами, мы сможем наблюдать изменение ориентации молекул кристалла под действием электрического поля. В отсутствие поля такой пакет непрозрачен для света — бумага «пикфикс» будет казаться черной. Если наложить такую бумагу на телевизионный экран, то электрическое поле, создаваемое электронным лучом, изменит ориентацию молекул и мы получим на бумаге позитивное изображение телевизионного кадра. Нетрудно создать и негативную бумагу «пикфикс» — для последующего размножения изображения фотографическим способом.

Проблемы. Быстродействие жидкокристаллических индикаторов составляет десятки миллисекунд, что намного больше времени, в течение которого электронный луч рисует одну «точку» телевизионного изображения. Нам придется подобрать сопротивление утечки таким образом, чтобы заряд на телевизионном экране сохранялся на протяжении всех 40 мс — времени проекции одного телевизионного кадра. Это позволит нам переснимать отдельные кадры телеизображения, если только мы сумеем достаточно быстро охлаждать бумагу. Для этого бумага «пикфикс» должна быть очень тонкой, что желательно и по многим другим причинам[45].

Использование. Помимо очевидных применений бумаги «пикфикс» — для быстрого снятия копий с телевизионного экрана и в дисплеях ЭВМ — можно назвать по крайней мере еще два:

а. Термограммы. Если положить бумагу «пикфикс» на поверхность и подать на нее короткий импульс напряжения, то мы получим прозрачное изображение тех участков поверхности, температура которых превышает 42°C (нижняя точка плавления жидкого кристалла). Такие термограммы могут использоваться в медицине, технике, теплотехнике и т. п.

б. Электрограммы. Если положить бумагу на плату электронного прибора и быстро сильно нагреть ее, то мы получим прозрачное изображение тех точек, где электрическое напряжение превышает 5 В (пороговое напряжение для данной бумаги). Такие электрограммы очень удобны для диагностики повреждений в электронных приборах, для поиска скрытой электропроводки, проверки аккумуляторов и т. п.

Примечания:

4

К сожалению, проблема кпд теплового насоса до сих пор вызывает горячие споры (см., например, книгу [2], с. 268–275), кроме того, пережать капилляры простым трением руки, как предлагает Дедал, вряд ли возможно [3]. Инстинктивно потирая мерзнущие участки тела, едва ли можно пережать капилляр. — Прим. ред.

45

При замораживании, т. е. переходе в истинно кристаллическое состояние, ориентация молекул жидкого кристалла, обусловленная внешним электрическим полем, не сохранится, поскольку энергия межмолекулярного взаимодействия в истинном кристалле на несколько порядков выше энергии, используемой для переориентации молекул в жидкокристаллическом состоянии. Иначе говоря, при замораживании изображение исчезает. — Прим. ред.