Примечание. Следует отметить, что если объект измерения В1 отзывчив на имеющееся в нашем распоряжении поле П1 и может адекватно реагировать на это поле (генерировать ответное поле П2), то нет необходимости добавлять другое вещество В2.
Пример 3.6. Измерение температуры
Градусник можно представить веполем (3.9).
В1 — объект, температуру которого нужно измерить;
В2 — градусник, «переводящий» температуру (тепловое поле П1 или Птем) в некоторый сигнал (поле П2), например, электрический сигнал Пэл или оптический Попт — столб ртути, на который мы смотрим.
Схема (3.9) в данном примере может быть уточнена. Объект, температуру которого нужно измерить В1, генерирует поле (тепловое поле) П1, воздействующее на вещество В2 (градусник), показывающий температуру П2. (3.10)
Схемой (3.9) можно представить любой датчик (сенсор), например, для измерения: давления, скорости, перемещения, положения, натяжения, расхода, влажности, уровня, радиоактивности и т. д.
Видоизменение поля
Необходимо обнаружить вещество В1. Для этого к нему присоединяют вещество В2, на которое воздействуют полем П», и вещество В2 видоизменяет его в поле П»». Видоизменение поля описано веполем (3.11). Поля П» и П»» одной и той же природы, они, например, могут отличаться количественно, но могут быть и друге характеристики, например полярность, фаза, цвет и т. д.
Веполем (3.11) можно представить, например, любые электрические измерения: напряжения, тока, мощности, частоты; измеритель информации и т. д.
Пример 3.7. Обнаружение пешехода
Для того чтобы в темное время суток обнаружить и не сбить пешехода (В1), к его одежде, обуви или сумке прикрепляют светоотражающий материал (В2). Свет фар (П») автомобиля отражается от этого материала (В2), и шофер видит отраженный свет (П»»). Это можно представить веполем (3.12).
Где:
В1 — пешеход;
В2 — светоотражающий материал;
П«опт — свет фар (оптическое поле);
П««опт — отраженный свет (оптическое поле).
Пример 3.8. Бактерии определяют химикат
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали устройство, определяющее конкретный химикат.
В качестве индикатора использовали конкретные бактерии, которые при прикосновении с определенным химическим веществом светятся4.
В качестве живого материала использовали конкретные бактерии, расположенные в воде, находящейся в гидрогеле.
Поддержание жизнедеятельности бактерий осуществляется с помощью жидкой питательной среды, расположенной в гидрогеле5.
Устройство выполнено в виде перчаток или бандажа (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Устройство, определяющее химикат
3.3. Виды вепольных структур
Существуют следующие виды вепольных структур:
1. невепольная система (3.13), (3.14), (3.15);
2. вепольная система — простой веполь (3.16);
3. комплексный веполь:
— внутренний комплексный веполь (3.20), (2.21);
— внешний комплексный веполь (3.24), (3.25);
— комплексный веполь на внешней среде (3.28), (3.29);
— комплексный веполь на измененной внешней среде (3.32), (3.33);
4. цепной веполь (3.36);
4
Living sensors at your fingertips. URL: http://news.mit.edu/2017/living-sensors-your-fingertips-0215.
5
Xinyue Liu and others. Stretchable living materials and devices with hydrogel—elastomer hybrids hosting programmed cells. PNAS. February 15, 2017, URL: http://www.pnas.org/content/early/2017/02/14/1618307114.full?sid=43417b52-d915-4e2a-ab1b-610afd15fe12.