Znajdź zawartość

NASA jest o krok bliżej wysłania astronautów na Księżyc. W Stennis Space Center zakończono właśnie ważny test silników Space Launch System. Po czterech latach pracy wszystkie 16 byłych głównych silników promów kosmicznych uzyskało niezbędne zgody do wykorzystania ich w misjach SLS. Te 16 silników pozwoli na przeprowadzenie czterech pierwszych misji. Ponadto NASA podpisała z firmą Aerojet Rocketdyne kontrakt na budowę kolejnych silników RS-25 dla SLS. Ponadto seria testów prowadzonych przez ostatnich 51 miesięcy dowiodła, że silniki RS-25 mogą pracować z większą niż dotychczas mocą, wymaganą przy SLS. Silniki mają obecnie zezwolenie na wykorzystanie w misji załogowej na Księżyc, która będzie misją przygotowawczą do wyprawy na Marsa, mówi Johnny Heflin, wicedyrektor SLS Liquid Engines Office w Marshall Space Flight Center. Jesteśmy więc w stanie zapewnić moc niezbędną do podróży na Księżyc i dalej. Testy RS-25 rozpoczęły się 9 stycznia 2015 roku, kiedy to na 500 sekund uruchomiono wersję rozwojową silnika, oznaczoną kodem 0525. Pierwszą pełną wersję silników dla SLS przetestowano 10 marca 2016 roku. W sumie przeprowadzono 32 testy wersji rozwojowych i pełnych, w czasie których silniki pracowały w sumie przez ponad 4 godziny. Warto przypomnieć, że silniki RS-25 są najlepiej sprawdzonymi silnikami rakietowymi na świecie. Wzięły one udział w 135 misjach promów kosmicznych. Gdy program promów został zakończony w 2011 roku NASA dysponowała dodatkowymi 16 silnikami, które zmodyfikowano na potrzeby SLS. Początkowo silniki te wyprodukowano z myślą o dostarczeniu pewnego określonego poziomu mocy, określonego jako 100%. Jeszcze przed zakończeniem programu promów kosmicznych silniki udoskonalono tak, by dostarczały 104,5% mocy. Jednak na potrzeby SLS musiały one zostać ponownie rozbudowane. W tym celu NASA musiała opracować nowy kontroler silnika, który monitoruje jego pracę i służy jako interfejs pomiędzy silnikiem a rakietą. Pierwsze testy nowego kontrolera odbyły się w marcu 2017 roku. Wczoraj przetestowano 17. kontroler, zapewniając 16 silnikom RS-25 odpowiedni zapas. Po opracowaniu nowego kontrolera NASA musiała udowodnić, że silniki mogą osiągnąć wymaganą moc 111%. Gdy się to udało, konieczne było dalsze wzmocnienie silników tak, by miały one zapas mocy. W lutym 2018 roku silniki uruchomiono na 50 sekund z mocą 113%. Czas ten stopniowo wydłużano podczas kolejnych testów. W końcu w lutym bieżącego roku RS-25 były w stanie pracować z mocą 113% przez 510 sekund. Wczoraj przeprowadzono zaś ostateczne testy silnika RS-25 oznaczonego numerem 2062. To właśnie ten silnik zostanie wykorzystany w Exploration Mission-2, w czasie której astronauci polecą w kapsule Orion na orbitę Księżyca. « powrót do artykułu

Amerykańscy specjaliści opracowali nowy sposób wtrysku paliwa dla silników diesla. Dzięki niemu ogólna sprawność silnika wzrasta o 10%, a emisja zanieczyszczeń zmniejsza się o 80 procent. Silniki diesla są bardziej wydajne od benzynowych, jednak emitują więcej zanieczyszczeń. Jest to spowodowane faktem, iż wykorzysywane paliwo jest ciężkie, bardzo lepkie i mniej lotne od benzyny. Trudniej jest też je spalić. Ponadto wymagane są wyższe temperatury spalania, co z kolei przyczynia się do emisji tlenków azotu. George Anitescu z Wydziału Inżynierii Biomedycznej i Chemicznej nowojorskiego Syracuse University skonstruował nowy wtrysk, który dostarcza paliwo w stanie nadkrytycznym. O stanie takim mówimy wówczas, gdy dla danej substancji zostanie przekroczony punkt krytyczny temperatury i ciśnienia. Wówczas zanikają różnice pomiędzy fazą ciekłą i gazową. Anitescu dostarcza silnikowi właśnie takiego paliwa. Dzięki temu rozwiązaniu lepkość nie stanowi już problemu, a paliwo i powietrze są znacznie lepiej wymieszane niż w obecnie używanych rozwiązaniach. Mamy więc do czynienia z szybszym, czystszym i bardziej dokładnym spalaniem. Zdaniem Anitescu, takie rozwiązanie przypomina połączenie silnika diesla z silnikiem benzynowym i ma zalety obu metod. Aby uzyskać stan nadkrytyczny Anitescu musiał najpierw podgrzać paliwo do temperatury około 450 stopni Celsjusza przy ciśnieniu około 612 atmosfer. O ile uzyskanie takiego ciśnienia nie powinno sprawić najmniejszych problemów, to wysoka temperatura paliwa jest prawdziwym wyzwaniem. Anitescu wraz ze swoim zespołem wykorzystał ciepło emitowane przez system wydechowy. Jednak w wysokiej temperaturze węglowodory tworzą bardzo lepkie osady, które mogą prowadzić do zatkania systemu paliwowego. Problemu można uniknąć rozcieńczając paliwo np. dwutlenkiem węgla lub wodą. Amerykańscy naukowcy rozcieńczyli je... spalinami produkowanym przez sam silnik. Na razie prowadzono jedynie testy laboratoryjne, jednak prototypowy system do prób polowych może powstać jeszcze w bieżącym roku. Jego skonstruowanie nie powinno przysporzyć większych problemów, gdyż dotychczas używano standardowych części, które dobrze się sprawdzały. Ponadto, jak mówi Anitescu, jest wiele możliwości regulacji i zmiany parametrów pracy wtrysku i samego paliwa, dzięki czemu łatwo będzie można reagować na wszelkie pojawiające się problemy. Jak na razie największym wyzwaniem, które zauważają inni specjaliści, jest zmniejszenie się lepkości nadkrytycznego paliwa. W silnikach diesla paliwo jest wykorzystywane do smarowania, więc musi być lepkie. Anitescu mówi, że problem ten można rozwiązać na dwa sposoby. Pierwszy to wprowadzenie jakiegoś lubrykantu na końcowych fragmentach systemu paliwowego, gdyż to właśnie tam paliwo straci konieczną lepkość. Drugi sposób to użycie paliwa w stanie podkrytycznym. Nadal będzie miało ono bardzo dobre właściwości, a jednocześnie zapewni odpowiednie smarowanie.

Grupa naukowców współpracuje z NASA w celu stworzenia nowego typu silnika, który wykorzystywałby antymaterię. Jeśli taka konstrukcja powstanie, lot na Marsa będzie wymagał zużycia kilku miligramów paliwa. Wysłanie pierwszego człowieka na Księżyc rozbudziło nadzieję, że już wkrótce ludzie będą podróżowali na inne planety. Obecnie, 40 lat to tamtym wydarzeniu, wysłanie człowieka na Marsa jest wciąż odległą perspektywą. Do przezwyciężenia pozostało wiele problemów finansowych i technicznych. Jednym z nich jest napęd statku kosmicznego. Użycie tradycyjnego chemicznego paliwa do takiej misji jest mało praktyczne, ponieważ pojazd kosmiczny musiałby zabrać ze sobą olbrzymie ilości takiego środka napędowego, a to znacząco zwiększy jego masę i koszty samej ekspedycji. Z tego też powodu rozważane jest wykorzystanie silnika działającego dzięki reakcjom atomowym. Taka możliwość rozważana była już od lat 60. ubiegłego wieku w ramach programu Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application (NERVA), jednak w 1972 roku zrezygnowano z tego pomysłu. Ponownie wzięto go pod uwagę w roku 2003, gdy narodził się Projekt Prometeusz. Wydaje się, że napęd atomowy jest najbardziej prawdopodobną opcją, która zostanie wykorzystana podczas marsjańskiej misji. Ma on jednak poważną wadę, którą jest duża radioaktywność. Z tego też powodu doktor Gerald A. Smith, założyciel firmy Positronics Research, kieruje pracami zespołu z NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC), którego zadaniem jest stworzenie silnika wykorzystującego antymaterię. Takie silniki są dobrze znane z literatury czy filmów science-fiction. Antymateria jest bowiem najpotężniejszym znanym nam paliwem. Tym co czyni ją tak potężną jest fakt, że w reakcji z materią cała zamienia się na energię. Dla porównania: jedynie około 3% ładunku bomby atomowej jest zamieniane w energię. Doktor Smith informuje, że 10 miligramów pozytronów dostarczy pojazdowi 23 razy więcej energii, niż całe paliwo, zabierane obecnie przez promy kosmiczne. Antymateria ma jednak swoje minusy. Niektóre reakcje z jej wykorzystaniem prowadzą do powstania promieniowania gamma, które jest niebezpieczne dla organizmów żywych. Ponadto może ono doprowadzić, poprzez reakcję z materiałami, z których zbudowany jest silnik, do tego, iż urządzenie to stanie się radioaktywne. Amerykańscy uczeni próbują stworzyć napęd, który byłby pozbawiony takich "skutków ubocznych”. Chcą tego dokonać dzięki obniżeniu energii promieni gamma. Początkowo rozważano wykorzystanie jako paliwa protonów. Obecnie naukowcy mają zamiar użyć pozytronów, ponieważ powstające z nich promienie gamma mają około 400-krotnie mniej energii. Energię z antymaterii można uzyskać podczas jej reakcji z materią. Po spotkaniu pozytronów (czyli antyelektronów) z elektronami, dochodzi do anihilacji obu cząstek i wytwarzane jest ciepło. Pomysł naukowców polega na tym, by ze specjalnego pojemnika dostarczać pozytrony do reaktora, gdzie dochodziłoby do reakcji z materią i uwolnienia ciepła. Byłoby ono odbierane przez krążący w reaktorze ciekły wodór. Ten z kolei przepływałby do dysz, z których byłby wyrzucany na zewnątrz, nadając pojazdowi przyspieszenie. W porównaniu do napędu atomowego, taki silnik byłby znacznie prostszy w konstrukcji i bezpieczniejszy w użyciu. NIAC zaproponował obecnie NASA trzy modele silników: 1. z rdzeniem stałym – energia przekazywana jest do paliwa umieszczonego w matrycy z wolframu, który podgrzewa się anihilując promieniowanie gamma. Jego zaletą jest fakt, iż mamy tu do czynienia z dobrze znaną technologią. Wadą natomiast – ograniczenie efektywności działania, gdyż wolframu nie można oczywiście podgrzać powyżej temperatury jego topnienia. 2. z rdzeniem gazowym – energia przekazywana jest bezpośrednio do gazowego lub płynnego paliwa, które podgrzewa się anihilując promienie gamma. Zaleta takiego rozwiązania to brak limitu spowodowanego temperaturą topnienia. Wadą zaś możliwość zamienienia się takiego paliwa w plazmę. 3. z ablacją ciała stałego – energia jest przekazywana do materiału, którym pokryty jest "tłok” silnika i zużywa go stopniowo do napędzania pojazdu. Wśród zalet tej propozycji uczeni wymieniają prostotę konstrukcji i brak ograniczeń technologicznych. Wśród wad – fakt, iż połowa promieni gamma nie trafia w „tłok”, więc maksymalna efektywność całego systemu wynosi 50 procent. Pewnym ograniczeniem jest również tempo produkcji pozytronów. Obecnie jest ono zbyt wolne. Doktor Smith mówi, że gdyby udało je się przyspieszyć stukrotnie, to potrzebne do marsjańskiej misji 10 miligramów paliwa powstałoby w ciągu trzech lat. Koszt jego produkcji to 250 milionów dolarów. Do tego należy doliczyć 1,5 miliarda USD na odpowiedni akcelerator, w którym powstawałoby paliwo. Zdaniem Smitha potrzebna ilość paliwa pozytronowego mogłaby powstać w ciągu 5-10 lat. Uczeni zdążyliby więc z nim na czas, ponieważ USA planują rozpoczęcie misji na Marsa około roku 2030.

Na łamach Nature poinformowano o stworzeniu pierwszego napędzanego prądem silnika z pojedynczej molekuły. Urządzenie przyda się zarówno w nanotechnologii jak i medycynie. Już poprzednio tworzono silniki z molekuł napędzane światłem lub reakcjami chemicznymi, jednak działały one w dużych grupach. Jednocześnie pracowało wiele takich silników. Charles Snykes, chemik z Tufts University mówi, że wynalazek jego i jego kolegów jest o tyle wyjątkowy, iż pozwala na uruchamianie pojedynczych molekuł. Molekułę siarczku butylowo-metylowego umieszczono na powierzchni pokrytej miedzią. Za pomocą końcówki dźwigienki mikroskopu elektronowego do molekuły dostarczono ładunek elektryczny i obserwowano jej pracę. Molekuła kręcisię w obu kierunkach z prędkością do 120 obrotów na sekundę. W dłuższym czasie, po uśrednieniu liczby obrotów, zaobserwowano przewagę obrotów w jednym kierunku. Doktor Sykes uważa, że po niewielkiej modyfikacji molekuła może zostać wykorzystana do generowania mikrofal lub w roli systemu nanoelektromechanicznego. Naukowcy chcą w najbliższym czasie połączyć kilka molekuł w łańcuch i obserwować, w jaki sposób będzie się w nim rozprzestrzeniał ruch obrotowy. Tego typu systemy mogą być w przyszłości używane np. do precyzyjnego dostarczania leków w konkretne miejsca organizmu.

Japończycy stworzyli laserowy system zapłonowy dla samochodów, dzięki któremu nie tylko zaoszczędzimy benzynę, ale zmniejszymy też emisję tlenków azotu - głównego składnika smogu. Nowy zapłon zbudowany jest z ceramiki, zatem można go tanio produkować w dużych ilościach. W obecnie stosowanym zapłonie iskrowym wykorzystuje się wysokie napięcie i iskrę przeskakującą pomiędzy dwoma elektrodami. Iskra zapala mieszankę paliwowo-powietrzną. Produktem spalania mieszanki są tlenki azotu. Można co prawda zmienić skład mieszanki tak, by do środowiska trafiało mniej NOx, jednak taka mieszanka zawiera mniej paliwa, a zatem do jej zapalenia konieczne jest wykorzystanie wyższego napięcia. Niestety, iskry powstające dzięki wyższemu napięciu prowadzą do szybkiego zużywania się elektrod, cała konstrukcja jest zatem niepraktyczna. Tymczasem lasery, zapalające mieszankę dzięki skoncentrowanej energii optycznej, nie zawierają elektrod, zatem nie dochodzi do ich korozji. Takunori Taira z japońskiego Narodowego Instytutu Nauk Naturalnych wymienia kolejną zaletę laserów. Urządzenia takie poprawiają też efektywność silnika. Konwencjonalne świece zapłonowe umieszczone są na cylindrach i zapalają mieszankę gdy ta zajdzie się blisko nich. Jednak zimne metalowe elektrody oraz ściany cylindra błyskawicznie absorbują ciepło powstałe podczas eksplozji mieszanki, tłumiąc płomień gdy tylko powstanie. Taira mówi, że lasery można wycelować w środek mieszanki, zapalając ją od wewnątrz, dzięki czemu gazy będą rozprzestrzeniały się symetrycznie, a proces taki będzie przebiegał nawet trzykrotnie szybciej niż w konwencjonalnych rozwiązaniach. Ponadto lasery wyzwalają energię w ciągu nanosekund, podczas gdy świecom zajmuje to milisekundy. „Odpowiednie dobranie czasu i szybkie spalanie są bardzo ważne. Im bardziej precyzyjny wybór momentu zapłonu, tym bardziej efektywne spalanie i lepsza ekonomia silnika" - mówi Taira. Dotychczas zaprzęgnięcie laserów do tego typu zadania było niemożliwe, gdyż musiałyby one skupić światło o mocy około 100 gigawatow na centymetr kwadratowy i wysyłać je w krótkich impulsach o energii większej niż 10 milidżuli każdy. Takie wymagania spełniały duże ciężkie lasery z laboratoriów naukowych. Japończycy poradzili sobie z tym problemem budując kompozytowy laser z ceramiki. Powstały one dzięki podgrzaniu ceramicznego proszku, przez co powstała przezroczysta struktura w której umieszczono jony metali. Japońskie lasery zbudowane są z dwóch segmentów składających się z itru, aluminium i galu. Jeden z segmentów wzbogacono neodymem, a drugi chromem. Laser ma jedynie 9 milimetrów średnicy i 11 milimetrów długości. Emituje on dwie wiązki światła, które jednocześnie zapalają mieszankę w dwóch miejscach. Dzięki temu pali się ona szybciej i bardziej równomiernie niż mieszanka zapalana w jednym miejscu. Zespół Tairy współpracuje obecnie z należącą do Toyoty DENSO Corporation. Celem współpracy jest stworzenie lasera emitującego trzy wiązki światła.

Podczas spotkania zorganizowanego przez Advanced Research Projects Agency - Energy Norbert Müller z Michigan State University zaprezentował prototyp silnika wykorzystującego fale uderzeniowe do kompresji mieszanki paliwowo-powietrznej. Głównym elementem silnika o roboczej nazwie Wave Disk Engine jest rotor, którego łopatki wraz z bocznymi ściankami tworzą komory promieniście rozłożone wokół środka. Gdy rotor się obraca, mieszanka paliwowo-powietrzna dociera do komór przez centralnie umiejscowione kanały. Jednak nie udaje się jej opuścić komór przez kanały wylotowe, gdyż rotor zdąży się obrócić i wyloty zostają zablokowane przez ścianki boczne rotora. W efekcie w rotorze gwałtownie rośnie ciśnienie i dochodzi do pojawienia się fali uderzeniowej, która kompresuje mieszankę paliwowo-powietrzną. Bezpośrednio przed tym, jak fala uderzeniowa dotrze do centralnych kanałów, rotor zdąży się obrócić i zostają one zamknięte. Wówczas skompresowana mieszanka jest podpalana, a w tym czasie obrót rotora sprawia, że zostają otwarte kanały wylotowe. Dochodzi wtedy do gwałtownego wyrzutu gorących gazów, które obracają łopatki rotora, utrzymując go w ciągłym ruchu, dzięki czemu wytwarza on elektryczność. Projekt Müllera pozwala znakomicie uprościć konwencjonalne silniki, gdyż nie wykorzystuje tłoków, wałka rozrządu i zaworów. Samochód wyposażony w taki silnik może być nawet o 20 procent lżejszy od pojazdu z tradycyjnym silnikiem, a rezygnacja z wielu części mechanicznych powoduje, że zużywa też mniej paliwa. Müller zapewnia, że jego urządzenie świetnie sprawdzi się w pojazdach hybrydowych i może współpracować z różnymi rodzajami paliwa, w tym z wodorem. Müller i jego zespół twierdzą też, że dzięki nowej konstrukcji sprawność silnika może wzrosnąć do 60%. Obecnie silniki spalinowe charakteryzują się sprawnością rzędu 25-40 procent.. Ponadto Wave Disk Engine może o 30% obniżyć cenę samochodu, zmniejszyć emisję dwutlenku węgla o 90% oraz zapewnić pojazdom hybrydowym zasięg rzędu 800 kilometrów. Inżynier na razie przygotował mały prototyp, jednak zapowiada, że jeszcze w bieżącym roku zaprezentuje model o mocy 25 kilowatów.

Powstał pierwszy molekularny silnik, którego efekty pracy można wykorzystać w praktyce. Dotychczas tego typu urządzenia były jedynie ciekawostkami, gdyż nie istniało żadne połączenie pomiędzy nimi a światem zewnętrznym. Tymczasem Martin McCullagh, Ignacio Franco, Mark A. Ratner i George C. Schatz z Northwestern University wykorzystali molekułę DNA do zamiany światła w pracę mechaniczną. Wyniki swoich badań opublikowali w Journal of the American Chemical Society. Wspomniana molekuła to fragment DNA o strukturze spinki do włosów, w skład której wchodzą dwie pary zasad guanina-cytozyna połączone azobenzenem. Końcówka jednej pary zasad jest przytwierdzona do podłoża, a końcówka drugiej - do dźwigni mikroskopu sił atomowych. To właśnie mikroskop służy za interfejs łączący molekularny silnik ze światem zewnętrznym. Urządzenie działa dzięki temu, że azobenzen pod wpływem światła przechodzi izomeryzację, zmieniając się pomiędzy izomerami trans i cis. Jest ona związana ze zmianą kształtu azobenzenu, co prowadzi do poruszania się całego silnika. Proces jest odwracalny, można więc przeprowadzać go wielokrotnie. Naukowcy wiedzą, w jaki sposób uzyskać pracę netto z całego systemu. Najpierw molekułę znajdującą się w trybie cis rozciągają za pomocą końcówki mikroskopu sił atomowych, następnie światło zmienia izomer cis w bardziej sztywny izomer trans. Teraz izomer trans jest ściskany do oryginalnej wielkości silnika, po czym drugie źródło światła zmienia strukturę w izomer cis. Jako, że molekuła jest bardziej sztywna podczas jej ściskania niż rozciągania, uzyskujemy pracę netto. Energia włożona w rozciągnięcie jest bowiem mniejsza, niż energia uzyskana ze ściśnięcia. Całość działa dzięki indukowanym światłem zmianom w molekule z DNA i azobenzenu. Ze względu na konstrukcję, integralną częścią silnika jest mikroskop sił atomowych. Praca musi być wykonana na molekule i dźwigni podczas rozciągania, a energia jest pozyskiwana w czasie ściskania. Jeśli molekuła jest sztywniejsza w czasie ściskania, uzyskujemy energię netto - mówi Schatz. Naukowcy oszacowali pozyskaną energię na maksymalnie 3,4 kcal/mol przy maksymalnej wydajności 2,4%. Można to porównać z 7,3 kcal/mol pozyskiwanej z hydrolizy ATP, która jest głównym źródłem energii dla procesów biologicznych. Pozyskaliśmy obiecującą ilość energii, ale prawdziwym celem tych badań jest poszukiwanie nowych sposobów na jej konwersję. Zaproponowany przez nas silnik to punkt wyjścia do dalszych usprawnień. Pozwoli nam on ocenić możliwości maszyn zbudowanych z pojedynczej molekuły. To z kolei jest bardzo ważnym krokiem w kierunku zmiany takich maszyn z naukowej ciekawostki w źródło energii dla procesów odbywających się w nanoskali - dodaje Schatz.

W przyszłym tygodniu podczas konferencji nt. bezpieczeństwa, która odbędzie się w Oakland, naukowcy z University of Washington i University of California, San Diego, omówią szczegółowo odkryty przez siebie sposób zaatakowania nowoczesnego samochodu i zablokowania jego hamulców, zmianę odczytów prędkościomierza czy zamknięcia pasażerów wewnątrz pojazdu. Testy, podczas których naukowcy przejmowali kontrolę nad samochodem, odbyły się pod koniec ubiegłego roku na jednym z nieczynnych lotnisk. Naukowcy podłączyli laptop do komputera samochodu i za pomocą łączy bezprzewodowych, z jadącego obok pojazdu, byli w stanie uniemożliwić hamowanie, wyłączyć silnik czy doprowadzić do nierównomiernej pracy hamulców, co przy dużych prędkościach z łatwością może zakończyć się wypadkiem. Stefan Savage i Tadayoshi Kohno informują jednocześnie, że obecnie przeprowadzenie podobnego ataku jest mało prawdopodobne. Napastnik musi nie tylko uzyskać dostęp do samochodu, by zamontować w nim komputer, ale powinien być również świetnym programistą. Obaj naukowcy mówią jednak, że przemysł samochodowy powinien brać pod uwagę względy bezpieczeństwa także jeśli chodzi o możliwość włamania do systemów elektronicznych. Ponadto, jak zauważają, projektanci samochodów chcą je wyposażyć w coraz bardziej zaawansowaną elektronikę i łączność bezprzewodową, co w przyszłości może zwiększyć prawdopodobieństwo ataków. Savage i Kohno, rozpoczynając swoje testy, spodziewali się, że będą musieli bardzo mocno zaangażować się w odwrotną inżynierię i poszukiwanie błędów w oprogramowaniu samochodowych komputerów. Tymczasem przejęcie kontroli nad najważniejszymi funkcjami pojazdu okazało się niezwykle łatwe. Wystarczyło dobrze zapoznać się z systemem Controller Area Network (CAN), który jest obowiązkowym narzędziem diagnostycznym dla wszystkich samochodów w USA wyprodukowanych po roku 2007. Następnie napisali program CarShar, który nasłuchuje komunikacji z CAN i wysyła swoje własne pakiety. W ten sposób dowiedzieli się, jak można przejąć kontrolę nad pojazdem - od silnika i hamulców, poprzez klimatyzację i zamek centralny, po system nagłaśniających. Co więcej naukowcom udało się podmienić firmware samochodowego komputera bez konieczności przechodzenia procesu autoryzacji. Przemysł samochodowy zapewniał dotychczas, że jest to niemożliwe.

Naukowcy z Purdue University stworzyli magnetyczny ferropapier, który może zostać wykorzystany np. do budowy miniaturowych silników dla narzędzi chirurgicznych, niewielkich nożyczek do cięcia komórek czy niezwykle małych głośników. Materiał otrzymano dzięki zaimpregnowaniu zwykłego papieru - w tej roli można użyć nawet papieru gazetowego - w mieszaninie oleju mineralnego i magnetycznych nanocząstek z tlenku żelaza. Tak zaimpregnowany papier może być poruszany za pomocą pola magnetycznego. Następnie pokrywa się go warstwą biokompatybilnego tworzywa sztucznego. Chroni ono papier przed wilgocią, a impregnat przed wyparowaniem. Ponadto zwiększa wytrzymałość, elastyczność i sztywność papieru. Papier jest porowaty, a więc można na nim umieścić wiele nanocząstek. Jest jednocześnie miękki, a zatem nie uszkodzi komórek czy tkanek, przyda się więc do przeprowadzania mało inwazyjnych zabiegów. Ponadto jest tani. Jak zapewnia twórca ferropapieru, profesor Babak Ziaie, jego produkcja nie wymaga dostępu do specjalistycznego laboratorium, więc można go wykorzystywać w szkołach i na uczelniach podczas zajęć z robotyki czy mechaniki. Co więcej, do produkcji ferropapieru szczególnie dobrze nadają się najtańsze gatunki papieru, jak np. gazetowy, gdyż charakteryzują się one dużą porowatością. Szczegóły produkcji oraz właściwości ferropapieru zostaną omówione podczas 23. międzynarodowej konferencji IEEE na temat systemów mikroelektromechanicznych, która odbędzie się w Hongkongu pod koniec bieżącego miesiąca.

Przed kilkoma dniami Google opublikowało wtyczkę dla Internet Explorera, która powoduje, że przeglądarka zaczyna używać silników WebKit i V8 wykorzystywanych przez Chrome. Ruch Google'a skrytykował Microsoft, a teraz do krytyki dołączyła... Mozilla. O ile Microsoft stwierdził, że wtyczka naraża użytkowników na niebezpieczeństwo, gdyż naraża ich na wystąpienie potencjalnych dziur w dwóch przeglądarkach, to krytyka Mozilli dotyczy zupełnie innego aspekty sprawy. Mitchell Baker, była prezes Mozilli, a obecnie przewodnicząca Mozilla Foundation, stwierdziła: Efekt użycia Google Chrome Frame jest niepożądany. Korzyści [szybsze wyświetlanie witryn - red.] nie przetrwają zbyt długo, a środowisko Google Frame będzie coraz bardziej pofragmentowane i w końcu developerzy stracą nad nim kontrolę. Gdy twoja przeglądarka korzysta z wielu silników renderujących, jest bardzo trudno zarządzać informacjami w Internecie. Niektóre z nich będzie można pozyskać za pomocą przeglądarki, a inne za pomocą Google Chrome Frame. To psuje sposób, w jaki ludzie korzystają z zasobów Sieci. Zdaniem Baker największym problemem jest to, że Google Frame powoduje, iż kontrola przekazywana jest z rąk użytkownika witrynie. Wyobraź sobie, że instalujesz Google Chrome Frame. Później odwiedzasz jakąś witrynę. Jakiego silnika renderującego użyjesz? To już nie będzie zależało od ciebie, a od witryny. Baker, podobnie jak Microsoft, zwraca też uwagę, że użycie Google Chrome Frame blokuje część funkcji Explorera. Użytkownicy rozszerzenia nie będą mogli korzystać m.in. z trybu InPrivate, zwanego też "trybem porno", gdyż umożliwia surfowanie bez pozostawiania śladów w komputerze. Baker zgadza się też z zarzutami dotyczącymi bezpieczeństwa. Uważa ona, że teraz użytkownicy korzystający z Google Chrome Frame będą zmyleni, gdyż wtyczka powoduje, że to twórca witryny, a nie użytkownik komputera, decyduje, jakiego oprogramowania w danej chwili używa. Google Frame współpracuje z IE6, IE7 oraz IE8 w Windows XP i Vista. Wtyczkę można pobrać z witryny Google'a.

Umiejętne zastosowanie bakterii żywiących się kompostem mogłoby zaspokoić 10% zapotrzebowania Wielkiej Brytanii na paliwa zużywane przez środki transportu - twierdzą tamtejsi badacze. Eksperci zaprezentowali też informacje na temat bardzo obiecujących mikroorganizmów mogących znaleźć zastosowanie w energetyce. Pryzmy kompostu są rezerwuarem gigantycznej ilości energii. Dotychczas, ze względu na brak wydajnych technologii, brakowało jednak kompleksowych rozwiązań z zakresu zagospodarowania tych zasobów. Naukowcy z przedsiębiorstwa TMO Renewables przekonują jednak, że sytuację tę można zmienić dzięki wykorzystaniu opracowanego przez nich szczepu bakterii przetwarzających odpady organiczne na etanol. Mógłby on być mieszany ze standardową benzyną i stosowany jako paliwo do samochodów. Mikroorganizmy opracowane przez Anglików umożliwiają produkcję alkoholu w sposób znacznie tańszy i wydajniejszy w porównaniu do stosowanej obecnie fermentacji opartej o zastosowanie drożdży. Jak tłumaczy Paul Milner, pracownik TMO Renewables, konwencjonalna produkcja etanolu jest droga oraz energo- i czasochłonna, ponieważ słód jęczmienny lub inny materiał poddawany fermentacji musi być podgrzany do postaci papki (...) Następnie zostaje znacznie schłodzony do niższej temperatury, by zaszła fermentacja z udziałem drożdży, a później jest ponownie ogrzewany podczas destylowania etanolu. Nasz proces jest znacznie bardziej wydajny energetycznie. Stworzenie technologii było niezwykle żmudnym zajęciem. Wszystko zaczęło się od zidentyfikowania interesujących bakterii w ich naturalnym środowisku oraz ich długotrwałej selekcji. Szczególnie interesujące były te zdolne do przeżycia w wysokiej temperaturze i odżywiania się możliwie wieloma rodzajami pokarmu roślinnego. Ostatecznie wybór padł na mikroorganizmy z rodziny Geobacillus, które w naturalnych warunkach przetwarzają materię organiczna zawartą w kompoście na kwas mlekowy. Dzięki "podrasowaniu" metabolizmu bakterii badaczom udało się opracować szczep zdolny do wytwarzania alkoholu etylowego. Nasz nowy mikroorganizm, nazwany TM242, może wydajnie przetwarzać długołańcuchowe cukry zawarte w biomasie drzewnej na etanol. Ta ciepłolubna bakteria pracuje w wysokich temperaturach rzędu 60-70 stopni Celsjusza i bardzo szybko trawi szeroki zakres produktów, tłumaczy Milner. Badacze szacują, że każdego roku w Wielkiej Brytanii powstaje około siedmiu milionów ton odpadów pochodzenia roślinnego. Obecnie materiał ten jest w znacznej większości marnowany, lecz jego przetworzenie na alkohol mogłoby zaspokoić aż 10% krajowego zapotrzebowania na paliwa płynne. Do wykorzystania przemysłowego nadaje się m.in. słoma, papier, drewno czy wiele rodzajów odpadów. Firma TMO Renewables otrzymała ostatnio odbiór techniczny swojego zakładu produkcji bioetanolu. Będzie to pierwsza tego typu placówka w Zjednoczonym Królestwie działająca na tak szeroką skalę i jedna z pierwszych na świecie. Firma nie poprzestaje jednak na tym - jej przedstawiciele oceniają, że odpowiednio poprowadzone prace rozwojowe umożliwią wytwarzanie wielu innych substancji cennych z punktu widzenia przemysłu chemicznego lub nawet farmaceutycznego.

Marc Andreessen postanowił rzucić wyzwanie Microsoftowi oraz Mozilli i zapowiedział powrót na rynek przeglądarek internetowych. Andreessen był jednym z twórców przeglądarek Mosaic i Netscape Navigatora. Do Navigatora przez jakiś czas należało co najmniej 80% rynku przeglądarek. Później przegrał on walkę o rynek z Internet Explorerem. Andreessen przestał interesować się przeglądarkami i został inwestorem w Krzemowej Dolinie. Teraz postanowił powrócić. Skrytykował Microsoft i Mozillę twierdząc, że oferują mało nowatorskie produkty i zamiast całkowicie przebudować przeglądarki oferują stopniowe zmiany. Andreessen zainwestował właśnie w firmę RockMelt, która chce zbudować od podstaw całkowicie nową przeglądarkę opartą na nowym silniku. Warto tutaj zauważyć, że silniki używane przez Internet Explorera i Firefoksa pochodzą jeszcze z ubiegłego wieku. Zdaniem Andreessena większość obecnych na rynku przeglądarek nie nadąża za zmianami, jakie zachodzą w Sieci. "Wiele rzeczy można zrobić inaczej, jeśli stworzy się przeglądarkę od podstaw" - stwierdził. O firmie RockMelt niewiele wiadomo. Została ona założona przez Erica Vishrię i Tima Howesa, byłych szefów Opsware, firmy, której współzałożycielem był Andreessen i którą w 2007 roku sprzedał HP za około 1,6 miliarda dolarów. Tim Howes pracował wcześniej nad Netscape Navigatorem. Pojawienie się Andreessena na rynku przeglądarek z pewnością spowoduje, że specjaliści będą z uwagą przyglądali się firmie RockMelt. Jednak podkreślają oni, że największym wyzwaniem dla każdej nowej przeglądarki będzie opracowanie sposobu jej dystrybucji. Przykład Google'a i fakt, że Chrome zdobyło dotychczas jedynie około 2% rynku pokazuje, iż nie jest to zadanie łatwe nawet dla tak potężnych firm znajdujących się w idealnej, wydawałoby się, sytuacji.

Google informuje o stworzeniu poprawionego silnika dla swojej wyszukiwarki. Caffeine, bo tak brzmi jego nazwa kodowa, został udostępniony do testów. Dotychczas Google wprowadzało zmiany bez szerszego informowania o tym. Decyzja o udostępnieniu silnika wszystkim chętnym testerom mogła być spowodowana niedawną premierą microsoftowego Binga. Google chce pokazać, że ciągle ulepsza swój produkt oraz uświadomić, jakie zmiany w nim zachodzą. Nowy silnik ma działać szybciej, dawać bardziej trafne wyniki i oferować wyszukiwanie w czasie rzeczywistym, czyli dawać możliwość dotarcia do treści, które właśnie pojawiły się w Sieci. Martin McNulty, specjalista ds. wyszukiwania z firmy Trafficbroker, uważa, że poprawiony silnik może stanowić poważne wyzwanie dla wyszukiwarki Microsoftu. Rynkiem wyszukiwarek interesuje się wiele firm. Ostatnio wkroczył nań Facebook, który kupił FriendFeeda, zadebiutowała też poprawiona wyszukiwarka Ask Jeeves. Przedstawiciele Google'a zaprzeczają jednak, że ulepszony silnik to odpowiedź na działania konkurencji. Twierdza, że prace nad nim trwają od wielu miesięcy, a firma nigdy nie przestanie ulepszać wyszukiwarki.

Zespół uczonych z Columbia University zdał sobie sprawę, że jedna z używanych od paru lat technik może zostać wykorzystana do samoistnego tworzenia nanomechanizmów. Budowanie silników, kół zębatych czy przekładni w skali nano jest bardzo kosztowne i skomplikowane. Tymczasem, jak się okazuje, można wykorzystać do tego celu materiały, które zmieniają kształt pod wpływem temperatury. Zespół Xi Chena postanowił bliżej przyjrzeć się cienkim warstwom metalu naniesionym na polimer PDMS czyli poli(dimetylosiloksan). Naukowcy ogrzewali dysk z PDMS tak długo, aż się rozszerzył, a następnie nanieśli nań cienką warstwę miedzi. Później ochłodzili polimer. Okazało się, że podczas chłodzenia skurczył się on bardziej niż miedź, powodując powstanie ząbkowania w metalu. Dalsze schładzanie polimeru prowadziło do pogłębiania się "ząbków". Chen mówi, że, przynajmniej teoretycznie, tak długo jak warstwa metalu jest równomiernie nałożona, a polimer jest homogeniczny, ochładzanie będzie prowadziło do powstawania regularnego ząbkowania. Z kolei kontrolując grubość warstwy metalu możemy kontrolować ilość ząbków. W ten prosty sposób możemy tworzyć miniaturowe koła zębate. Później wystarczy dodać do całości utwardzacza, który zapobiegnie zmianom wielkości polimeru i wzmocni całość. Dotychczas uczeni wyprodukowali w ten sposób koła o średnicy od 6 do 25 milimetrów. Chen chce wkrótce rozpocząć eksperymenty w znacznie mniejszej skali. Podkreśla, że jego zespół nie powiedział jeszcze ostatniego słowa. Tworzenie pojedynczych kół zębatych nie jest szczególnie interesujące. Naukowiec uważa jednak, że siła nowej techniki polega na możliwości produkowania skomplikowanych zestawów kół zębatych o bardzo różnym kształcie. Wystarczy tylko precyzyjnie kontrolować proces kurczenia się dowolnie wybranej części polimeru.

Profesor Jerry Woodall z Purdue University opracował sposób na produkcję wodoru z wody i stopu aluminium z galem. Wynalazek może doprowadzić do stworzenia silników, które zamiast benzyny będą zużywały... wodę. Technika jest na tyle obiecująca, że Purdue University opatentował wynalazek i założył firmę AlGalCo LLC. Profesor Woodall powyższą technikę odkrył przypadkiem. W laboratorium czyścił tygiel, w którym znajdował się stop galu i aluminium. Gdy dodałem wody, nastąpiła silna reakcja. Atomy aluminium ze stopu weszły w kontakt z wodą, doszło do reakcji, w wyniku której powstał wodór i tlenek glinu – mówi Woodall. Najważniejszym składnikiem dla zajścia reakcji jest gal. Zapobiega on utworzeniu się na powierzchni aluminium warstwy, która powstaje na początku utleniania się tego metalu i zatrzymuje cały proces. Dzięki galowi aluminium utlenia się do końca. Oczywiście zostaje jeszcze cały szereg problemów, które należy rozwiązać, zanim na skalę przemysłową będzie można budować silniki zasilane wodą. Technologia jest jednak bardzo obiecująca. Przede wszystkim eliminuje ona konieczność składowania i przewożenia wodoru, potrzebnego do ogniw paliwowych. Każdy samochód sam produkowałoby na swoje potrzeby wodór dla napędzającego go ogniwa. Podczas reakcji nie tworzą się żadne toksyczne produkty. Woodall twierdzi, że używając 260 funtów aluminium można przejechać 350 mil (563 km). Koszt aluminium wyniósłby przy obecnych cenach około 180 dolarów, podczas gdy tą samą trasę na benzynie można przejechać kosztem (wg amerykańskich cen) około 50 dolarów. Jednak powstający tlenek aluminium może być ponownie użyty do stworzenia paliwowych pastylek z aluminium. Koszt takiego paliwa wyniósłby, przy założeniu, że zakład recyklingu aluminium korzystałby z energii dostarczonej przez elektrownię atomową, około 62 dolarów. Byłby więc porównywalny z ceną benzyny. W przyszłości ten stosunek będzie jeszcze bardziej korzystny, gdyż ropy naftowej ubywa, a tlenek glinu możnaby poddawać recyklingowi dzięki energii słonecznej. Gal nie jest w ogóle podczas reakcji tracony, więc koszt jego zakupu jest jednorazowy.

Małe, autonomiczne roboty, które wewnątrz ludzkiego organizmu wykonują procedury medyczne, to wciąż przyszłość. Jednak, dzięki opracowaniu miniaturowego silnika, przyszłość coraz bliższa. Jeśli chcemy, by w naszych żyłach mogły pływać roboty, musimy zapewnić im napęd. Problem w tym, że tradycyjne silniki, w miarę postępów miniaturyzacji, mają coraz większe problemy z przezwyciężeniem wewnętrznej siły tarcia. Przy pewnym stopniu miniaturyzacji silnik nie jest w stanie się poruszyć. Dlatego też naukowcy od pewnego czasu badają możliwości materiałów piezoelektrycznych, zmieniających swoją wielkość pod wpływem napięcia elektrycznego. Kryształ, który na przemian kurczy się i rozciąga, może bardzo szybko poruszać urządzenie na przemian w przód i w tył. Jednak do tego, by urządzenia napędzane miniaturowym silnikiem poruszały się naprawdę, potrzebny jest silnik z ruchem obrotowym. Profesor Metin Sitti, szef NanoRobotics Laboratory na Carnegie Mellon University opracował odpowiedni silnik, wzorując się na wici mikroorganizmów i wykorzystując kryształy piezoelektryczne. Sztuczna wić została stworzona z wielu kryształów, połączonych tak, by tworzyły kształt przypominający helisę. Uruchomienie kryształów powoduje, że ich ruch w przód i w tył przekłada się na ruch obrotowy całej helisy. Mamy więc do czynienia z miniaturowym silnikiem z ruchem obrotowym, w przypadku którego nie musimy martwić się o konieczność przezwyciężania siły tarcia w samym urządzeniu. Prototypowy silnik ma szerokość 1/4 milimetra i jest o 70% mniejszy niż poprzedni rekordzista. Tak niewielkie urządzenie daje nadzieję, że w przyszłości możliwe będzie wprowadzenie go do ludzkiego krwioobiegu i przeprowadzenie np. zabiegu wewnątrz mózgu. W laboratorium silnik sprawuje się bardzo dobrze. Trzeba jednak jeszcze sprawdzić, jak poradzi sobie w różnego rodzaju płynach. Nawet jeśli okaże się, że nie można wprowadzić go do ludzkiego organizmu, z pewnością znajdzie zastosowanie jako napęd miniaturowych latających robotów.

NASA chce rozdać swoje wahadłowce, które do końca 2010 roku zostaną wycofane ze służby. Jeden z nich zostanie przekazany Smithsonian Institution. O dwa pojazdy będą mogły ubiegać się muzea, centra naukowe, instytucje i inne organizacje edukacyjne. Agencja chce rozdać też sześć silników, które napędzają wahadłowce. Podania o przekazanie pojazdów i silników można składać do 17 marca 2009 roku. Instytucje, które zyskają akceptację, będą musiały opłacić koszty przygotowania i transportu. Za dostarczenie promu NASA wystawi rachunek w wysokości 42 milionów dolarów, a za silniki - od 400 do 800 tysięcy USD. Oczywiście o pojazdy i silniki mogą ubiegać się tylko te instytucje, którym odpowiednie ustawy nie zakazują otrzymania wysoko zaawansowanych technologii.

Specjaliści z GE opracowali technologię, dzięki której metale zyskują właściwości superhydrofobowe. Oznacza to, że woda nie rozlewa się po powierzchni metalu i nie przywiera do niego, ale tworzy krople. Przed dwoma laty inżynierowie GE pokazali, że po potraktowaniu odpowiednimi chemikaliami Lexanu, tworzywa sztucznego używanego np. do produkcji CD czy lamp w samochodach, woda do niego nie przylega. Od tamtej pory powstało sporo materiałów odznaczających się superhydrofobowymi właściwościami, jednak były to przede wszystkim tworzywa sztuczne. Teraz po raz pierwszy wykazano, że woda może nie przywierać do metali. Nowa technika może mieć bardzo szerokie zastosowanie. Niejednokrotnie dochodziło do katastrof lotniczych spowodowanych osadzaniem się lodu na silnikach. Używane w czasie lotu instalacje odmrażania wymagają sporo mocy, a pozbywanie się lodu na lotnisku jest pracochłonne i wymaga zastosowania toksycznych chemikaliów. Stworzenie silników, na których nie osadzałby się lód rozwiąże problem. Kolejnym obszarem, w którym można zastosować technikę GE są turbiny gazowe. Jeśli będzie się na nich osadzało mniej wody, to wzrośnie ich wydajność, a jednocześnie spadnie liczba przestojów koniecznych do przeprowadzenie konserwacji. GE nie chce ujawniać szczegółów swojej technologii. Wiadomo jedynie, że ma ona coś wspólnego z liśćmi lotosu, które pokryte są mikroskopijną krystaliczną strukturą wosku, dzięki której osadzająca się na nich woda pozostaje w formie niemal idealnych kul. Eksperci zdradzają jedynie, że testują dwa różne podejścia. Pierwsze zakłada stworzenie odpowiedniej mikrotekstury na powierzchni metalu i pokrycie jej środkami chemicznymi odpychającymi wodę. Drugie pozostawia metal nietkniętym, a mikrotekstura tworzona jest na samym chemicznym pokryciu. Technika jest niezależna od rodzaju metalu. Oba wspomniane podejścia mają zalety. Pierwszego, czyli tworzenia tekstury w samym metalu, można użyć tam, gdzie metal poddany jest większym obciążeniom, które doprowadzą do szybkiego ścierania się warstwy chemikaliów. Wówczas wystarczy po prostu nałożyć kolejną warstwę i nie trzeba już z nią nic robić. Z kolei drugą technikę można będzie zastosować tam, gdzie nakładanie warstwy chemikaliów i tworzenie na niej mikrostruktury jest łatwiejsze i tańsze, niż robienie tego w metalu.

Profesor Tomiki Ikeda i jego zespół z politechniki w Tokio stworzyli pierwszy prosty silnik napędzany bezpośrednio energią słoneczną. W przeciwieństwie do dotychczas produkowanych silników tego typu, nie mamy tutaj do czynienia z zamianą energii słonecznej na elektryczną, a następnie na mechaniczną. Silnik Ikedy zamienia bezpośrednio energię słońca w energię mechaniczną. Nowy mechanizm korzysta z elastomeru, który rozszerza się i kurczy pod wpływem światła. Swoje prace Ikeda rozpoczął w 2003 roku, gdy zauważył, że materiał zawierający azobenzen kurczy się po oświetleniu światłem ultrafioletowym i powraca do swojego pierwotnego kształtu pod wpływem światła widzialnego. Przez kilka lat profesor wraz z zespołem dopracowywali właściwości materiału i starali się wymyślić sposób na jego użycie w praktyce. W swoim prototypowym silniku naukowcy wykorzystali polietylen, który pokryli cienką warstwą elastomeru, tworząc pasek o grubości 0,08 milimetra. Za jego pomocą połączyli dwa kółka o średnicy 10 i 3 milimetrów. Następnie przy mniejszym kółku oświetlali pasek światłem ulatrafioletowym, a przy większym - widzialnym. Pasek napędził koła. Większe z nich poruszało się z maksymalną prędkością 1 obrotu na minutę. Japończycy mówią, że ich pasek charakteryzuje się 4-krotnie większą siłą elastyczną niż ludzkie mięśnie i pozostaje ona nie zmieniona nawet, gdy jest rozciągany co 7 sekund przez 30 godzin. Przyznają, że obecnie materiał nie zamienia efektywnie światła słonecznego w energię. Jednak można go ulepszyć. Ikeda ma nadzieję, że w przyszłości podobna technologia będzie napędzała samochody i inne maszyny.

Profesor Joseph Heremans z Ohio State University, dwukrotnie zwiększył wydajność materiału termoelektrycznego, dzięki czemu jego zastosowanie może stać się ekonomicznie uzasadnione. Używane przez nas maszyny zamieniają tylko część energii uzyskiwanej z paliwa w użyteczną energię elektryczną czy mechaniczną. Olbrzymia większość jest marnowana, co obserwujemy np. w postaci rozgrzewających się silników samochodowych. Materiały termoelektryczne potrafią tę marnowaną energię cieplną zmienić w energię elektryczną. Są jednak obecnie tak mało wydajne, że stosowanie ich na szeroką skalę nie ma ekonomicznego uzasadnienia. Dzięki Heremansowi może się to zmienić. Profesor udoskonalił tellurek ołowiu, materiał termoelektryczny powszechnie używany w sondach kosmicznych, wzbogacając go talem. To spowodowało dwukrotny wzrost napięcia elektrycznego generowanego przez materiał. Naukowiec mówi, że gdyby z samochodu wymontować alternator i zastąpić go nowym materiałem produkującym energię z ciepła silnika, można by zaoszczędzić nawet 10 procent paliwa. Nowy materiał ma jednak pewną wadę. Tal jest wysoce toksyczny, więc podczas produkcji i składowania zużytych części należałoby zachować dużą ostrożność. Heremans zwraca jednak uwagę, że problem odpadów można częściowo rozwiązać przekładając stary element termoelektryczny do nowego samochodu. Element taki miałby bowiem znacznie dłuższy czas życia, niż okres użytkowania pojazdu. Profesor Gang Chen z MIT-u zauważa, że praca Heremansa jest bardzo istotna z kilku powodów. Po pierwsze, tak duże zwiększenie wydajności materiału termoelektrycznego robi wrażenie. Jednak znacznie ważniejszy jest fakt, że dzięki profesorowi z Ohio State University zauważono, iż na materiały termoelektryczne należy spojrzeć z zupełnie innej perspektywy. W ciągu ostatnich kilku latach dokonano sporych postępów na tym polu, jednak skupiano się przede wszystkim na zmniejszeniu przewodnictwa cieplnego takich materiałów. Heremans pokazał, że bardzo dobre efekty można uzyskać pracując nad zwiększeniem napięcia generowanego przez materiały termoelektryczne.

Akademicy z Purdue University, którzy prowadzą finansowane przez Intela badania, poinformowali, że wykorzystanie jonicznego wiatru do wymiany ciepła aż o 250% usprawnia chłodzenie układów scalonych. Naukowcy stworzyli prototypowy silnik wiatrowy, dzięki któremu pokonano zjawisko polegające na pozostawaniu nagrzanych molekuł powietrza w pobliżu układu. Prototyp silnika składa się z dwóch elektrod umieszczonych po obu stronach chipa. Różnica napięcia pomiędzy elektrodami wynosiła tysiąc woltów, co spowodowało, że molekuły powietrza zostały naładowane i powstał joniczny wiatr przesuwający się nad powierzchnią całego układu. Zwykle dzieje się tak, że powietrze, utrzymując się w naturalny sposób w pobliżu powierzchni układu utrudnia jego chłodzenie. Jeśli udałoby się zintegrować joniczny silnik wiatrowy z chipem, powietrze to można by usunąć, a wydajność obecnie stosowanych układów chłodzących zwiększyłaby się dzięki temu o 250 procent. Uczeni pracują teraz nad zmniejszeniem napięcia koniecznego do wywołania jonicznego wiatru oraz nad zminiaturyzowaniem samego silnika. Na potrzeby laboratoryjnych eksperymentów obie elektrody umieszczono w odległości 10 milimetrów od boków układu i podłączono je do napięcia rzędu tysięcy woltów. Podczas testu układ, który tradycyjnymi metodami udało się schłodzić do 60 stopni Celsjusza po włączeniu silnika osiągnął temperaturę 35 stopni. Obecnie naszym zadaniem jest zmniejszenie odległości pomiędzy obiema elektrodami – mówi profesor Suresh Garimella. Będą znajdowały się one w odległości nie milimetrów a mikronów od układu scalonego. Uczeni twierdzą, że w ciągu dwóch lat opracują nowy prototypowy silnik, który będzie działał przy znacznie niższych napięciach. Purdue University od lat prowadzi badania nad technikami jonicznego wiatru. Są one finansowane przede wszystkim przez National Science Foundation.

Naukowcy z MIT (Massachusetts Institute of Technology) pracują nad silnikiem, który będzie zużywał o 30% mniej paliwa, niż współczesne silniki benzynowe. Nowe urządzenie, zasilane etanolem, może trafić na rynek w ciągu pięciu lat. MIT chce zwiększyć wydajność dzięki bezpośredniemu wtryskiwaniu etanolu do cylindrów. Podobna technika jest już stosowana w części silników benzynowych. Bezpośredni wtrysk pozwoli lepiej gospodarować paliwem. Ponadto, jak obiecuje MIT, z takich silników można wyeliminować dźwięki eksplozji związanych ze spontanicznym spalaniem paliwa. Pozwoliłoby to zastosować w samochodach silniki o większej mocy, które spełniałyby wówczas normy dotyczące dopuszczalnego poziomu hałasu. MIT uważa, że jeśli tego typu silnik zostanie zastosowany we wszystkich samochodach w USA, roczne zużycie paliwa spadłoby z obecnych 530 miliardów do 416 miliardów litrów. Uczeni zdają sobie sprawę, że aby przekonać Amerykanów do kupienia samochodu z nowym silnikiem, muszą podkreślić dwie jego zalety: niewielką cenę oraz wygodniejsze użytkowanie związane z mniejszym hałasem. Zdaniem akademików samochód z nowym typem silnika byłby droższy od konwencjonalnego pojazdu o 1000 dolarów, a nie o 3 do 5 tysięcy jak ma to miejsce w przypadku silników hybrydowych. Ponadto sam nowy silnik jest aż o połowę mniejszy, niż silniki benzynowe. Jeśli uwzględnić przy tym oszczędności związane z mniejszym spalaniem paliwa, oferta wydaje się bardzo atrakcyjna. Oczywiście, pod warunkiem, że będzie istniała wystarczająca liczba stacji, na których będzie można zatankować etanol.