Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'materiał' .
Znaleziono 16 wyników
-
Inżynierowie z California Institute of Technology (Caltech) i Jet Propulsion Laboratory (JPL) stworzyli inspirowany kolczugami materiał, który pod wpływem przyłożonego napięcia zmienia się z miękkiego i giętkiego w sztywny. Materiał taki może przydać się do tworzenia egzoszkieletów czy rusztowań zmieniających swoją sztywność w miarę gojenia się ran. Być może posłuży też do budowy... mostów, które można będzie przywieźć na miejsce w rolce, rozwinąć i usztywnić. Chcieliśmy stworzyć materiał, który zmienia sztywność na żądanie, mówi profesor Chiara Daraio. Naszym celem było uzyskanie tkaniny, która z miękkiej w kontrolowany sposób staje się sztywna, dodaje. Takie materiały spotykaliśmy dotychczas w literaturze. Dość przypomnieć tutaj kolczugę z mithrilu, którą Frodo otrzymał od Bilba czy pelerynę Batmana z filmu Batman Begins. W życiu codziennym dość często spotykamy się z materiałami, których sztywność została zmieniona. Wystarczy przypomnieć sobie np. paczkę próżniowo zapakowanej kawy. Jest sztywna i twarda, jednak natychmiast po przebiciu opakowania całość staje się miękka. Takie struktury jak kawa czy piasek mają złożone kształty, nie są ze sobą połączone i mogą usztywniać się tylko pod wpływem kompresji. Z kolei kolczuga, złożona z połączonych metalowych pierścieni może stawać się sztywna zarówno gdy ją ściśniemy, jak i gdy ją rozciągniemy. I to właśnie ta jej właściwość zainspirowała naukowców. Przetestowaliśmy wiele różnych cząstek, by sprawdzić, które są zarówno elastycznej, jak i można nadać im sztywność. Okazało się, że te, które zyskują sztywność tylko podczas jednego z rodzajów przyłożonej siły (ściskania lub rozciągania) nie sprawują się najlepiej, mówi profesor Daraio. Uczeni sprawdzili więc całą gamę kształtów, od połączonych pierścieni, poprzez połączone sześciany po połączone ośmiościany foremne, które przypominają dwie piramidy złączone podstawami. W modelowaniu interakcji tego typu struktur brał udział profesor Jose E. Andrade, specjalista od modelowania zachowania materiałów ziarnistych. Materiały ziarniste to piękny przykład złożonego systemu, w którym proste interakcje na poziomie poszczególnych ziaren mogą przekładać się na złożone zmiany strukturalne całości, mówi Andrade. Naukowcy prowadzili symulacje komputerowe oraz wytwarzali za pomocą drukarek 3D obiecujące struktury i testowali je w laboratorium. Podczas testów materiały albo ściskano w komorach próżniowych albo zrzucano na nie ciężary. W jednym przypadku taka „kolczuga” utrzymała masę 50-krotnie większą od własnej masy. Testy wykazały, że strukturami o największych zmianach właściwości mechanicznych pomiędzy stanem elastycznym a sztywnym, były struktury o największej średniej liczbie punktów stycznych pomiędzy tworzącymi je elementami. Tego typu tkaniny mają największy potencjał. Mogą być lekkie, miękkie i wygodne w użyciu, a pod wpływem przyłożonej siły stają się sztywną strukturą, która może wspierać i chronić właściciela, wyjaśnia Yifan Wang, jeden z autorów badań. Jak już wspomnieliśmy, taki materiał może posłużyć również do budowy mostów. Jak więc spowodować, by coś, co zostało przywiezione w rolce utrzymało ludzi czy pojazdy? Profesor Daraio mówi, że przez taki materiał można np. przeciągnąć liny, za pomocą których materiał zostanie ściśnięty i usztywniony. Te liny będą działały tak, jak troczki, za pomocą których ściągamy np. kaptur, wyjaśnia. « powrót do artykułu -
Do czego przydaje się skórka sera pleśniowego, poza dostarczaniem niezapomnianych wrażeń smakowych oraz utrzymywaniem gomułki w całości i poza zasięgiem niepożądanych mikroorganizmów? Okazuje się, że może być inspiracją dla projektantów nowych materiałów, w tym przypadku podlegającego samooczyszczaniu (Proceedings of the National Academy of Sciences). Zespół pracujący pod kierownictwem Wendelina Starka z Politechniki Federalnej w Zurychu postanowił stworzyć materiał naśladujący skórkę sera camembert. W tym celu zbudowano coś na kształt biokanapki. Najpierw Szwajcarzy uzyskali dwuwymiarową warstwę polimeru, którą zaszczepili grzybami Penicillium roqueforti (stosuje się je jako kultury starterowe przy produkcji miękkich serów z przerostami niebieskiej pleśni). Później całość zamknięto w dwóch warstwach porowatego plastiku, który utrzymywał grzyby w środku, ale był jednocześnie przepuszczalny dla cieczy, w tym wypadku składników odżywczych, i gazów. Podczas testów materiał skrapiano roztworem cukru. W ciągu 2 tygodni grzyby całkowicie zjadały cukier, a po zmetabolizowaniu go przechodziły w stan spoczynku. By poza okresami obfitości pożywienia, które można inaczej opisać jako czas realizacji funkcji oczyszczających, P. roqueforti utrzymały się przy życiu, należy utrzymywać odpowiednią wilgotność otoczenia. Szwajcarzy snują wielkie plany na przyszłość. Zastanawiają się nad zastosowaniem pokryć "biokanapkowych" w ścianach drapaczy chmur. Zastępując grzyby P. roqueforti glonami, można by przetwarzać dwutlenek węgla na tlen. Poza tym warto by pomyśleć o opakowaniach zapobiegających skażeniu i zepsuciu żywności/napojów czy nowych powierzchniach antybakteryjnych.
-
Uczeni z University of Illinois, zainspirowani naturą, wyposażyli kompozyt w „system krwionośny" uzyskując w ten sposób wielofunkcyjny materiał, potencjalnie zdolny do samonaprawiania się, samochłodzenia, wykazujący cechy metamateriału i mający wiele innych zalet. Umieszczając w kompozycie płyn, możemy w prosty sposób uzyskać materiał o wielu różnych właściwościach. Stworzyliśmy materiały z ‚układem krążenia', które mogą niemal wszystko - mówi profesor inżynierii kosmicznej Scott White, który stał na czele grupy badawczej. Kompozyty to struktury zbudowane z co najmniej dwóch materiałów, które charakteryzują się właściwościami obu części składowych. Zespół z Illinois opracował kompozyt wzmacniany włóknami, w którym zastosowano mikrokanaliki wypełniane płynami lub gazami. Profesor Jeffrey Moore, specjalizujący się w chemii, inżynierii i materiałoznawstwie, zauważa: Drzewa to niezwykłe materiały i jednocześnie dynamiczne struktury. Mogą pompować płyny, przenosić energię i masę z korzeni do liści. Nasze badania to pierwszy krok w stworzeniu podobnie działających materiałów syntetycznych. Kluczem do wykonania nowego materiału było odpowiednie zmodyfikowanie komercyjnie dostępnych włókien używanych do wzmacniania kompozytów. Zespół z Illinois zmienił je tak, że rozpadały się pod wpływem wysokiej temperatury. Wówczas po podgrzaniu kompozytu włókna odparowywały, pozostawiając mikrokanaliki. Uczeni zademonstrowali następnie cztery różne klasy materiałów utworzonych tą metodą. Pokazali kompozyty przydatne do regulowania temperatury, które uzyskali wstrzykując w mikrokanaliki gorące lub zimne ciecze. Wypełnienie ‚systemu krwionośnego' środkami chemicznymi pozwalało na przeprowadzanie różnych reakcji, dzięki czemu doprowadzono np. do pojawienia się luminescencji w kompozycie. Z kolei wtłaczając w mikrokanaliki płyt przewodzący prąd lub też ferrofluid mogli manipulować właściwościami elektrycznymi i magnetycznymi materiału, co może okazać się przydatne np. przy produkcji pojazdów niewykrywalnych dla radarów. To nie jest po prostu kolejne urządzenie z mikrokanalikami. To nie system na chipie. To nowy materiał strukturalny, zdolny do naśladowania systemów biologicznych. To wielki krok naprzód - powiedziała profesor inżynierii materiałowej i kosmicznej Nancy Sottos.
-
Wzorując się na delfinach i grindwalach, których skóra opiera się tzw. biofoulingowi, czyli obrastaniu przez pasażerów na gapę, naukowcy z działającego pod patronatem singapurskiej agencji naukowo-badawczej A*STAR Przemysłowego Konsorcjum Nanolitograficznego (Industrial Consortium On Nanoimprint, ICON) stworzyli syntetyczną powierzchnię antybakteryjną. Może ona zmniejszyć ryzyko infekcji powodowanych przez gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus) czy pałeczkę okrężnicy (Escherichia coli). Nowy materiał powinien znaleźć zastosowanie m.in. w opakowaniach spożywczych, urządzeniach medycznych, soczewkach czy poszyciach statków. Stosowane dotąd metody zapobiegania przywieraniu bakterii bazowały na potencjalnie szkodliwych związkach chemicznych, promieniowaniu UV, jonach metali czy nanocząstkach. Nanolitografia umożliwia zaś nanoszenie na różne powierzchnie wzorów inspirowanych naturą. Dzięki temu materiał stworzony przez inżynierów zyskuje pożądane właściwości i staje się np. wodoodporny, przeciwodblaskowy lub fluorescencyjny. "Chemiczne dodatki w urządzeniach biomedycznych mogą na rozmaite sposoby niekorzystnie wpłynąć na użytkownika. Antybakteryjne powierzchnie, które powstają dzięki technice nanolitografii bez dodatków chemicznych i powłok, mogą stanowić pewną alternatywę" – mówi Tsuyoshi Watanabe z uczestniczącej w projekcie japońskiej firmy Hoya Corporation. W pracach konsorcjum biorą udział partnerzy z USA, Europy i Japonii, a także 3 politechniki z Singapuru (Singapore Polytechnic, Temasek Polytechnic i Ngee Ann Polytechnic).
-
By sprawdzić, czy rana nie uległa zakażeniu, trzeba zdejmować opatrunek. Dzięki nowemu materiałowi naukowców z Fraunhofer-Einrichtung für Modulare Festkörper-Technologien (EMFT) w Monachium nie będzie to już konieczne, ponieważ w razie infekcji plaster zmieni kolor z żółtego na różowy. Zdejmowanie materiałów opatrunkowych przy większych ranach jest nie tylko bolesne dla pacjenta, ale i stwarza możliwość dostania się do nich kolejnych bakterii. Dzięki wynalazkowi Niemców rana spokojnie się zagoi, a wszelkie patologiczne zmiany widać będzie na pierwszy rzut oka. Opracowaliśmy barwnik wskaźnikowy, który reaguje na różne wartości pH. Zintegrowaliśmy go z gazą i plastrem. Zdrowa skóra i wygojone rany mają zazwyczaj pH poniżej 5. Jeśli wartość wskaźnika rośnie i odczyn zmienia się z kwasowego na zasadowy, sugeruje to komplikacje. Gdy pH wynosi od 6,5 do 8,5, często mamy do czynienia z zakażeniem i papierek wskaźnikowy staje się różowy – tłumaczy dr Sabine Trupp. Stworzenie kontrolnego paska wskaźnikowego nie było wcale proste, ponieważ trzeba było uwzględnić szereg różnych wymogów. Barwnik musiał pozostać stabilny chemicznie po związaniu z włóknami opatrunku lub plastra, aby mieć pewność, że nie dostanie się do rany. Jednocześnie wskaźnik powinien zdecydowanie zmieniać barwę i wykazywać wrażliwość na zmiany pH we właściwym zakresie. Na szczęście wszystko się udało. Powstał prototyp, który pomyślnie przeszedł wstępne testy. W przyszłości Niemcy zamierzają wbudować w opatrunek czujnik optyczny połączony z wyświetlaczem. Materiał przejdzie też testy w "terenie". Zostanie sprawdzony w klinice dermatologicznej Uniwersytetu w Ratyzbonie. Dr Trupp poszukuje w przemyśle partnera, by skomercjalizować produkt.
-
W latach 90. na pustyni w Chiribaya Alta na południu Peru znaleziono 1000-letnią mumię czterdziestokilkuletniej kobiety. Paleopatolodzy potwierdzili, że zmagała się z gruźlicą, dzięki czemu wiadomo było na 100%, że choroba ta występowała w Nowym Świecie przed przybyciem osadników z Europy. Teraz okazało się, że koliste tatuaże na ciele zmarłej, w których znaleziono materiał roślinny, wykonano najprawdopodobniej podczas rytuału leczniczego przypominającego akupunkturę. Na skórze mumii widnieją dwa rodzaje tatuażu: na dłoniach, ramieniu i lewym podudziu wykonano symbole ptaków, małp i gadów, podczas gdy na szyi znalazły się asymetryczne, nakładające się na siebie okręgi. Analizując rysunki, zespół Marii Anny Pabst z Uniwersytetu Medycznego w Grazu posłużył się mikroskopami (świetlnym i elektronowym) oraz spektroskopią Ramana, która polega na pomiarze nieelastycznego rozpraszania fotonów. Większość starożytnych tatuaży wykonywano za pomocą sadzy i ten właśnie typ materiału odnaleziono na kończynach mumii. Kręgi na szyi zawierały jednak materiał roślinny. Jeśli używasz różnych materiałów, pełnią one różne funkcje. Wg Austriaków, tatuaże z sadzą stanowiły zwykłą ozdobę, lecz tatuaż na szyi wchodził w skład rytuału wzmacniającego. Gdy schemat rysunku z szyi pokazano współczesnemu peruwiańskiemu szamanowi, to on zasugerował takie zastosowanie. Wspomniał też o pozycji poddawanej mu osoby. Sądzi on, że kobieta należała do klasy wyższej. Pabst zwraca uwagę na podobieństwo w położeniu kręgów u peruwiańskiej kobiety oraz chińskich punktów akupunkturowych. Nakłuwanie podczas wprowadzania barwnika mogło zatem działać tak samo jak nakłuwanie igłami. Co więcej, wybór roślin do uzyskania tuszu nie był zapewne przypadkowy. Na podstawie umiejscowienia okręgów naukowcy stwierdzili, że kobieta musiała uskarżać się na bóle szyi lub że tatuowanie miało ją odprężyć. Mikroskopia elektronowa wykazała, że materiał tatuaży ozdobnych zawierał skupiska małych okrągłych cząstek o średnicy ok. 10 nanometrów. Spektra utraty energii elektronów wskazywały głównie na węgiel. Cząstki barwnika z szyi były dużo większe. Akademicy zwrócili uwagę na ich nieregularne kształty i rozmiary. Różne metody, w tym spektroskopia ramanowska, ujawniły, że w tatuażu leczniczym użyto prawdopodobnie częściowo spirolizowanego materiału roślinnego.
-
Badania nad zamkami z piasku mogą ożywić dawną technikę wykorzystywania samanu (mieszaniny ziemi, wody, słomy, gliny i piasku) w budownictwie. Materiał ten był używany przez całe tysiąclecia, udowodnił swoją przydatność i wytrzymałość. Obecnie został niemal całkowicie zarzucony. Ostatnio jednak coraz częściej ludzie szukają tanich i ekologicznych materiałów do budowy domów. Dlatego też naukowcy z Durham University postanowili zająć się badaniami samanu. Fragmenty samanowych ścian zostały poddane testom na wytrzymałość. Wykazały one, że o stabilności materiału decyduje odpowiednia zawartość wody. Jeśli takie ściany pozostawimy do wyschnięcia w odpowiednim klimacie, to nie utracą one całkowicie wody i będą stały przez bardzo długi czas. Lepsze zrozumienie zależności pomiędzy ilością wody a wytrzymałością ścian pozwoli na wznoszenie bardziej trwałych i bezpiecznych konstrukcji. Użycie samanu może przynieść spore korzyści, przede wszystkim ekologiczne. W wielu zastosowaniach materiału tego nie trzeba stabilizować cementem, a więc może on go całkowicie wyeliminować. Tymczasem produkcja cementu jest odpowiedzialna za 5% całej powodowanej przez człowieka emisji CO2. Ponadto materiały do stworzenia samanu najczęściej można pozyskać z najbliższej okolicy, to zmniejsza koszty transportu. Badania brytyjskich uczonych pozwolą też na konserwację zabytków architektury, w których wykorzystano saman. Wiemy, że saman zdał próbę czasu, ale do końca nie rozumiemy fenomenu jego wytrzymałości. Bez tej wiedzy nie możemy ani konserwować zabytków, ani stworzyć ekonomicznie opłacalnych nowych budowli. Saman został wynaleziony przez Chińczyków około 2000 lat przed Chrystusem. Początkowo był wykorzystywany do budowania murów obronnych wokół osad. Z Państwa Środka technika jego wykonania rozprzestrzeniła się po całym świecie. Tak ważne zabytki jak Wielki Mur czy Alhambra zostały wykonane częściowo z samanu.
-
Przed około 20 laty zaprezentowano teorię, mówiącą, że w nieuporządkowanym materiale istnieją "kanały", przez które może przenikać światło. Teoretycznie przewidziano, że materiały, przez które nic nie widać, mogą stać się przezroczyste. Dwóch holenderskich naukowców udowodniło właśnie, że teoria jest prawdziwa. Gdy światło dociera do nieuporządkowanego materiału, różne długości fali są odbijane i pochłaniane. Jednak wspomniana na wstępie teoria mówi, że w takich nieuporządkowanych materiałach zawsze występują "kanały", przez które światło może przeniknąć do wnętrza. Wraz ze wzrostem grubości materiału kanałów tych jest coraz mniej, ale zawsze jakieś pozostaną. Teoria mówi, że powinno być możliwe takie przygotowanie światła, by różne długości fali wzmacniały się nawzajem (tzw. konstruktywna interferencja) i przechodziły przez otwarte kanały. Allard Mosk i Ivo Vellekoop z Universiteit Twente pokazali, w jaki sposób można znaleźć te teoretycznie przewidziane kanały. Naukowcy skierowali laser na nieprzezroczystą warstwę tlenku cynku. Z drugiej strony warstwy ustawili aparat cyfrowy, który mierzył docierające doń światło. Po wykryciu światła, wykorzystali dane z aparatu do ustalenia właściwego kształtu fali światła. Kontrolowali go za pomocą wyświetlacza ciekłokrystalicznego, który selektywnie przepuszczał poszczególne części światła lasera. Dzięki manipulacji samym światłem Holendrzy byli w stanie aż o 44% zwiększyć jego ilość, która dotarła do aparatu. Gdy zwiększyli grubość warstwy tlenku cynku z 5,7 do 11,3 mikrometra ilość światła przechodzącego przez warstwę niemal się nie zmieniła. Odpowiednie przeliczenie uzyskanych eksperymentalnie wyników pokazało, że maksymalnie aż 2/3 światła może przeniknąć przez ich warstwę. Zgadza się to z przewidywaniami omówionej teorii. John Pendry, wybitny fizyk teoretyczny pracujący w Imperial College London, chwali prace holenderskich kolegów. Zauważa, że po raz pierwszy przeprowadzili dowód na prawdziwość wspomnianej teorii. Pendry mówi, iż zwiększenie przenikalności fali elektromagnetycznej będzie użyteczne przy obrazowaniu medycznym i terapii oraz posłuży do poprawy jakości sygnału telefonii komórkowej wewnątrz budynków. Z nieuporządkowaniem i rozpraszaniem mamy do czynienia bez przerwy i zwykle są to zjawiska niepożądane. Dzięki ich zrozumieniu możemy jednak wykorzystać je do swoich potrzeb - dodaje Pendry.
-
Róże pokryte kroplami rosy lub deszczu wyglądają przepięknie. Do tej pory naukowcy nie mogli jednak zrozumieć, dlaczego woda z nich nie spływa. Co więcej, czemu krople nie opadają nawet wtedy, gdy kwiat zwisa "do góry nogami". Teraz udało się wreszcie rozwiązać tę zagadkę i badacze uzyskali materiał, który ma dokładnie te same właściwości, co płatki królowej kwiatów. Zaleganie kropli wody na materiałach organicznych nie jest zjawiskiem rzadkim, ale ześlizgują się one przy najlżejszym poruszeniu kwiatów czy liści. Woda zmywa wtedy z powierzchni rośliny owady i kurz. Biolodzy nazywają to zjawisko samooczyszczaniem. Zajmowało się nim wielu badaczy, którym zależało na uzyskaniu wodoodpornych materiałów. Woda ześlizguje się, ponieważ, co doskonale widać pod pewnym powiększeniem, powierzchnia rośliny jest bardzo nierówna. W dodatku czubki wybrzuszeń są pokryte woskiem. Gdy woda spadnie np. na liść, styka się tylko z niewielką jego powierzchnią, na której zalega wodoodporny wosk. Gdy Lin Feng i zespół z Tsinghua University w Pekinie przyjrzeli się budowie płatków róży, zauważyli, że choć znajdują się na nich podobne pokryte wyrostkami pagórki, są one poprzecinane łagodnie opadającymi, szerokimi rowkami. Nie ma też na nich wosku. Krople zachowują swój kulisty kształt, a niewielkie z nich zostają schwytane w pułapkę (Langmuir). Chińczycy postanowili spróbować, czy uda im się uzyskać materiał o podobnych właściwościach. Pokryli powierzchnię płatka cienką warstwą alkoholu poliwinylowego i zostawili do zastygnięcia. W ten sposób uzyskali negatyw wzoru stworzonego przez naturę. Okazało się, że materiał zatrzymuje, nawet po odwróceniu do góry nogami, krople o pojemności 3-5 mikrolitrów. Ronald Fearing, inżynier biomimetyki z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, podkreśla, że po raz kolejny okazuje się, że w przypadku lepkości ukształtowanie powierzchni materiału jest ważniejsze od jego składu chemicznego. Dzieje się tak zarówno w przypadku stóp gekona, jak i płatków róży. W naturalnym środowisku pozwala to kwiatom błyszczeć, by zwabić zapylające je owady, a w warunkach laboratoryjnych umożliwia stworzenie układów utrzymujących w miejscu niewielkie ilości cieczy i ułatwiających jej transport bez ryzyka zanieczyszczenia.
-
Naukowcy z Oak Ridge National Laboratory wynaleźli materiał, który wodoodpornością przewyższa wszystko, co dotychczas znaliśmy. Jego bardzo istotną cechą jest łatwość produkcji oraz jej niski koszt. Wynalazcy złożyli już odpowiedni wniosek patentowy i zapewniają, że ich materiał przyda się zarówno do produkcji odzieży, jak i pokryć dachowych czy kadłubów statków. Lista potencjalnych zastosowań wydaje się nie mieć końca. Niezwykła nanostruktura nowego materiału powoduje, że pomiędzy materiałem a wodą, zawsze znajduje się cienka warstwa powietrza. Wynalazca materiału, John Simpson, nazwał to „efektem Mojżesza”. Simpson nie jest pierwszym naukowcem, który opracował superwodoodporny materiał. Jednak poprzednie materiały nigdy nie wyszły poza naukowe laboratoria, gdyż są zbyt drogie w produkcji, nie można ich zastosować w odzieży i nie jest możliwe produkowanie ich na skalę przemysłową. Moim celem było opracowanie najlepszej z możliwych powierzchni wodoodpornych. Wynalazłem szklany proszek o niezwykłych właściwościach, który powoduje, że wszelkie roztwory bazujące na wodzie ‘odskakują’ od powierzchni pokrytej tym proszkiem – mówi Simpson. Opracowany przez niego proces polega na zróżnicowanym połączeniu dwóch faz szkła. Naukowiec zaczął od warstwy borokrzemianu, którą podgrzał i zmielił na proszek. Następnie połączył go ze szklanym proszkiem zawierającym boran. Zróżnicowanie połączenie prawiło, że powstał porowaty materiał o niezwykłej nanostrukturze. Simpson potraktował go na koniec roztworem, który zmienił właściwości chemiczne szkła na hydrofobowe. Obecność porów oraz odpowiednia nanostruktura wzmocniły efekt napięcia powierzchniowego cieczy powodując, że nie przyczepia się ona do materiału. Proszek Simpsona jest, jak widzimy, łatwy w produkcji i wystarczy niewielka jego ilość by pokryć dużą powierzchnię. Dodatkową zaletą proszku jest fakt, iż działa on jak termoizolator. Pokryty nim materiał pozostanie zawsze suchy, a pory zapewnią, że będzie on „oddychał”. To jednak nie wszystko. Proszek w większości składa się z amorficznej krzemionki, jest więc bardzo dobrym izolatorem elektrycznym. Jakby jeszcze tego było mało, w dużej mierze chroni on przed powodowaną przez wodę korozją, gdyż woda nie styka się z powierzchnią, którą pokrywa proszek. To, że nie zmokniemy w czasie deszczu, przyniesie nam niewielką osobistą korzyć. Ale zmniejszenie energochłonności transportu wodnego czy przedłużenie żywotności mostów i budynków ma olbrzymie znacznie dla gospodarki, społeczeństwa i pojedynczego człowieka – mówi Simpson.
-
Słonie potrafią, i to dosłownie, wyczuć, jakie zamiary mają zbliżający się ludzie. Czy są przyjaciółmi, czy wrogami. Studium przeprowadzone w Parku Narodowym Amboseli w południowej Kenii ujawniło, że zwierzęta rozpoznają zapach i kolor odzieży noszonej przez Masajów, z którymi często popadają w konflikt podczas wypasania przez ludzi bydła. To nie jedyne źródło animozji. Chcąc zademonstrować swoją męskość, panowie z plemienia Maasai przebijają olbrzymie ssaki włócznią. Jest to nielegalna, ale wciąż utrzymująca się praktyka. Przedstawiciele ludu Kamba są natomiast nastawieni bardziej pokojowo. Obecnie zagrażają słoniom tylko wtedy, gdy te niszczą pola. Kiedy słoń wyczuwa Masaja, najpierw unosi trąbę w górę, starając się zlokalizować źródło niebezpieczeństwa i zebrać o nim jak najwięcej informacji. Potem bierze nogi za pas i biegnie, dopóki nie może się ukryć w wysokiej trawie (Current Biology). Słonie są w stanie klasyfikować ludzi do takiego stopnia, który nie został wcześniej zaobserwowany u żadnego innego gatunku – wyjaśnia dr Lucy Bates, psycholog poznawczy z University of St Andrews. Olbrzymie ssaki potrafią odróżnić Kamba od Masajów. Nie traktują ich jak tego samego drapieżnika i uciekają tylko przed Masajami. Przedstawiciele tych plemion pachną inaczej, ponieważ Masajowie piją dużo mleka (czasami także bydlęcą krew) i od czasu do czasu jedzą wołowinę, a dieta Kamba składa się głównie z warzyw, w tym kukurydzy, i pewnych ilości mięsa. Ponadto Maasai malują ciało barwnikami w kolorze ochry oraz tłuszczem owczym. Słonie reagują nawet na słabe sygnały świadczące o obecności Masajów. Uciekają, gdy ci znajdują się kilka kilometrów dalej. Biologom opowiadano także o sytuacjach, kiedy ssaki unikały przez kilka dni samochodów, jeśli w pewnym momencie zobaczyły w jego wnętrzu przedstawiciela wrogiego plemienia. Badając dalej reakcje słoni, naukowcy pokazali im czyste (nieużywane) tkaniny. Materiał był czerwony (taki jak ten, z którego wykonany jest tradycyjny strój Masajów) lub biały (noszony przez członków plemienia Kampa). Widząc czerwień, zwierzęta przejawiały agresję, tzw. tupały i potrząsały głowami. Nie robiły tego na widok białej tkaniny. Reakcja na ubranie Masajów była bardzo intensywna. Bates podejrzewa, ze podobne zdolności, ale wykorzystywane w odniesieniu do innych plemion, mają słonie z całej Afryki.
-
Naukowcy, którzy zaprezentowali ostatnio prototyp składanego piekarnika elektrycznego z tekstyliów, twierdzą, że ich wynalazek może trafić na sklepowe półki już w przyszłym roku. Waży tylko kilkaset gramów i rozgrzewa się do takiej temperatury, iż da się w nim upiec kurczaka. Idealny sprzęt turystyczny... Cienkie i giętkie elementy przewodzące wszyto w odporną na działanie wysokich temperatur tkaninę. Przedwczoraj (3 października) na wystawie Textile International Forum and Exhibition w Tajpej konstrukcję zaprezentowano reporterom. Dziennikarzy poczęstowano przygotowanymi na poczekaniu tostami. Naukowcy z finansowanego przez rząd Tajwańskiego Instytutu Badań Tekstylnych twierdzą, że we wnętrzu kuchenki-piekarnika można uzyskać bez szkody dla powlekających materiałów temperaturę aż 149 stopni Celsjusza. Mimo że na razie tylko wstępnie zaprezentowano technologię, Tajwańczycy wymieniają szereg sytuacji i miejsc, gdzie mogłaby się okazać przydatna: polową kuchnię wojskową, kemping, przyjęcia pod chmurką oraz organizowane po katastrofach naturalnych obozy pomocowe. W odróżnieniu od kuchni gazowych, tajwański piecyk łatwo przetransportować, ponieważ zajmuje niewiele miejsca. Można go również bezpiecznie (i legalnie) przewozić samolotem. Ma też jednak swoje minusy. Jest zasilany prądem, co oznacza, że nie wszędzie uda nam się z niego skorzystać. Zdjęcie kuchenki można znaleźć na witrynie Texyt.
-
Akademicy z University of Illinois w Urbana Champaign (UIUC) opracowali polimer, który potrafi sam reperować swoje uszkodzenia. To ważny krok na drodze do opracowania materiałów, z których będzie można produkować samonaprawiające się implanty medyczne, samoloty czy pojazdy kosmiczne. Podobny materiał uczeni z UIUC stworzyli już przed sześciu laty i od tamtej pory różne zespoły naukowe informowały o powstaniu tego typu wynalazków, jednak wszystkie one dokonywały samonaprawy pod wpływem ciepła lub ciśnienia. Obecny wynalazek jest pierwszym materiałem, który potrafi się zreperować bez żadnej zewnętrznej interwencji. To jakby nadać plastikowi właściwości żywego organizmu – mówi Chris Bielawski, profesor chemii z University of Texas. Nancy Sottos i jej zespół tworzyli nowy materiał wzorując się na ludzkiej skórze. Gdy jej zewnętrzna warstwa ulega uszkodzeniu, warstwa wewnętrzna, bogata w naczynia krwionośne, dostarcza do rany składniki odżywcze, które pomagają w gojeniu się. Samouzdrawiający się polimer składa się z zewnętrznej warstwy z żywicy epoksydowej i wewnętrznej, która wyposażona jest w sieć mikrokanalików. Warstwa zewnętrzna zawiera niewielkie cząstki katalizatora, a wewnątrz kanalików warstwy wewnętrznej znajduje się płynna substancja łatająca uszkodzenia. Podczas testów naukowcy zgięli swój materiał tak, że warstwa zewnętrzna pękła. Szczelina sięgała do mikrokanalików. Spowodowało to wypłynięcie substancji z kanalików. W ciągu 10 godzin pod wpływem katalizatora zmieniła się ona w żywicę epoksydową łatając pęknięcie. Co ważne, materiał nie wymaga żadnego zewnętrznego sprężania, które wypychałoby substancję z kanalików. Samoistnie przesuwa się ona w górę, podobnie jak woda w wąskim naczyniu. Akademikom udało się siedmiokrotnie doprowadzić do samonaprawy materiału. Później katalizator przestał działać. Zdolności materiału do samonaprawy można poprawić, podłączając zewnętrzny zbiornik z płynem, który uzupełniałby niedobory w mikrokanalikach.
-
Naukowiec i projektantka mody z USA skorzystali ze zdobyczy nanotechnologii i stworzyli ubrania, które niszczą wirusy, m.in. grypy, oraz oczyszczają powietrze. Eliminowane są więc zarówno czynniki biologiczne, jak i chemiczne. Dr Juan Hinestroza, inżynier chemik z Cornell University, współpracował z designerką Olivią Ong, która chciała uczynić z nanocząsteczek element swojej najnowszej linii ubrań. Projektantka twierdzi, że zainspirował ją smog unoszący się nad Los Angeles. Jest dużo zanieczyszczeń, dlatego pomyślałam, że można by połączyć technologię i ubrania, żeby im jakoś zapobiegać. Hinestroza zaprojektował osobisty układ oczyszczania powietrza. Zaprzągł do pracy cząsteczki metali, które są znacznie mniejsze od przekroju ludzkiego włosa. Przylegają one do materiału i potrafią zabijać konkretne wirusy i bakterie. Niektóre ubrania pokryto dodatkowo nanocząsteczkami odbijającymi fale świetlne o określonej długości, dzięki czemu uzyskiwany jest kolor. Teraz chemik pracuje nad ulepszeniem swojego wynalazku. Chciałby m.in., by nanocząstki mogły się przemieszczać po powierzchni tkaniny. Wtedy udałoby się uzyskać wrażenie zmieniającej się barwy. W takiej sytuacji mógłbyś pójść do biura w niebieskiej koszuli, a gdybyś nie chciał wracać do domu przed wieczornym przyjęciem, wszedłbyś po prostu w obszar oddziaływania pola elektrycznego [które poprzesuwałoby cząsteczki] i ciuch stałby się czarny. Na razie sprzedaż nowoczesnego materiału jest kwestią odległej przyszłości, ponieważ jego skrawek (0,84 m2) kosztuje 10 tysięcy dolarów.
-
Dwaj szkoccy naukowcy odkryli sposób na przekształcenie marchewki w zaawansowany materiał, który będzie można wykorzystać do produkcji całej gamy produktów, od wędek poczynając, a na okrętach wojennych kończąc. Doktorzy David Hepworth i Eric Whale pracują w CelluComp w Burntisland. Opracowanemu przez siebie tworzywu nadali nazwę Curran. Pierwszy wykonany z niego przedmiot, wędka do wędkarstwa muchowego, trafi na sprzedaż w przyszłym miesiącu. Para naukowców nie zamierza jednak na tym poprzestać. Teraz "przerzuca" się na deski snowboardowe, części do samochodów, a nawet okręty wojenne. Curran jest bardziej przyjazny dla środowiska niż obecnie stosowane technologie, bazujące na szkle czy włóknach węglowych. Dr Hepworth uważa, że szkocki materiał może być najważniejszą innowacją w swojej dziedzinie od czasów wynalezienia włókien węglowych 30 lat temu. Jest niewiarygodnie wszechstronny i wierzymy, że premiera będzie miała miejsce w odpowiednim czasie, kiedy firmy szukają połączenia jakości i wydajności, ale osiąganych w zgodzie ze wskazaniami ekologii. Wędki Just Cast to w 50% marchew. Na wyprodukowanie jednej sztuki zużywa się ok. 2 kg tych warzyw. CelluComp potrafi już stworzyć materiał składający się z oślego przysmaku w 80% (reszta to włókna węglowe). Naukowcy mają nadzieję, że w niedługim czasie uda się uzyskać w pełni roślinny, nie tylko marchwiany, produkt. Pod uwagę brane są rzepa, brukiew oraz pasternak. Marchew jest bardzo tania, dlatego większość ceny materiału to koszty produkcji. Wędka [Just Cast — przyp. red.] będzie kosztować w przybliżeniu tyle samo, co zwykła wędka. Mamy jednak nadzieję, że gdy produkcja ruszy na większą skalę, cena obniży się. Kiedy Curran spalano, ilość dostającego się do atmosfery węgla była równoważona przez węgiel pochłaniany podczas wzrostu rośliny (chodzi o dwutlenek węgla konieczny do przebiegu fotosyntezy). W odróżnieniu chociażby od paliw kopalnych, marchwiany materiał jest odnawialny. Prace nad nim trwały 5 lat, a metoda produkcji jest objęta tajemnicą. Wiadomo tylko, że warzywa rozdrabnia się mechanicznie na niewielkie kawałki. Z pulpy warzywnej ekstrahuje się mocne nanowłókna. Następnie odparowuje się większość wody i dodaje żywice. Później przychodzi pora na umieszczenie w specjalnej formie i podgrzanie. Wynalazcy twierdzą, że zdecydowali się na marchew z kilku powodów. Po pierwsze, warzywo to ma właściwości, które pozwalają uzyskać wytrzymały materiał. Po drugie, można tanio kupić hurtowe jego ilości.
-
Na pierwszy rzut oka wygląda jak zwykła kanapa: minimalistyczna i praktyczna. Pozory jednak mylą. O sofie tej można powiedzieć wiele, ale na pewno nie to, że jest zwykła. Stanowi połączenie nowoczesnych trendów we wzornictwie z osiągnięciami technologicznymi. Obicie wykonano z materiału wrażliwego na dotyk, wykorzystano również elektroluminescencję. Mebel ma oddawać bliskość relacji między dwoma osobami. Kiedy siadają od siebie w dużej odległości, wokół nich wyświetlają się niebieskie kwiaty. W miarę jak odległość maleje, motyw roślinny zmienia barwę na różową. Proksemicy byliby zadowoleni — używając kanapy projektantki Danielle Sobik, można łatwo wytłumaczyć, czy ktoś znajduje się w czyjejś strefie społecznej, czy już może osobistej...