Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

Eksperci z brytyjskiego Defense Science and Technology Laboratory (Dstl), które stanowi jednostkę badawczą Ministerstwa Obrony, pracują nad... pancerzem z ochronnym polem siłowym. Silne pole elektromagnetyczne miałoby chronić pojazdy przed uderzeniem pocisków.

Specjaliści twierdzą, że w pancerze czołgów można wbudować superkondensatory. Gdy pojazd wykryje, że w jego stronę lecą pociski, energia z superkondensatorów może zostać przekazana do pancerza. Wytworzy się wówczas pole elektromagnetyczne i takie pole siłowe byłoby w stanie uchronić pancerz pojazdu. Oczywiście, takie pole istniałoby jedynie przez ułamki sekundy, jednak odpowiednie dobranie momentu jego pojawienia się uchroniłoby pojazd przed ogniem wroga.

Po rozładowaniu supekondensatory byłyby natychmiast ponownie ładowane w oczekiwaniu na kolejny atak.

Profesor Bryn James, szef zespołu zajmującego się w Dstl pancerzami i systemami ochrony mówi, że zastosowanie dodatkowego elementu, nie zwiększy zbytnio wagi pojazdu. Obecnie i tak większość czołgów nie posiada wystarczająco grubego pancerza, by przetrwać uderzenie nowoczesnego pocisku kumulacyjnego. Konieczne jest stosowanie niezwykle grubych pancerzy. Użycie pola siłowego wyeliminuje taką potrzebę. Profesor James dodaje przy tym, że wbrew pozorom okazało się, iż naładowanie superkondensatorów nie wymaga olbrzymich ilości energii.

Przeprowadzono już pierwsze testy podczas których na tradycyjny pancerz nałożono "pancerz elektryczny", składający się z wielu warstw metalu pomiędzy którymi płynie prąd. Gdy pocisk uderza w pierwszą z nich i ją przerywa, staje się częścią obwodu i powoduje pojawienie się silnego pola elektrycznego pomiędzy warstwami. Pole to prowadzi do odparowania strumienia kumulacyjnego, który nie dociera do właściwego pancerza, a więc załoga pozostaje bezpieczna.

Prezentacje technologii opracowanej przez Dstl mają odbyć się w najbliższym czasie.

Brytyjskie Ministerstwo Obrony chce, by prace organizacji doprowadziły w ciągu najbliższej dekady do obniżenia ciężaru pojazdów opancerzonych o 70%. Pozwoli to zwiększyć ich prędkość i zdolności manewrowe. 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Tyle się w życiu naczytałem s-f, a podobnej koncepcji pola siłowego nie kojarzę. Chyba wszyscy autorzy zafiksowali się na p-s jako czymś prawie materialnym i aktywnym non-stop.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Pewnie tak, ale w wielu filmach czy grach pole siłowe wizualizuje się dopiero przy zetknięciu z czymś materialnym. Także wizjonerzy s-f znowu wyprzedzili naukowców :D

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Hm, ale to z artykuły wizualizować się w ogóle nie będzie. Chyba że ktoś ma zmysł elektromagnetyczny, jak ślimak. ;P

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Tak czy inaczej efekt pola będzie widoczny - pocisk zamiast eksplodować w czołgu eksploduje już przy zetknięciu z pancerzem więc energia wybuchu pozostanie na zewnątrz.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

jesli ładunek wybuchnie i gaz w wybuchu będzie w jakiś sposób zjonizowany to w miejscu jego styku z polem elektromagnetycznym moga powstać ciekawe zjawiska "wizualizujące" pole :D

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Chińczycy zrobią, o ile już nie zrobili, pocisk z plastiku i po zabawie...

 

I całe sajens będzie fkiszyn.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

„Wojna jest ładna i kolorowa…” — jak zaczynał się pewien wiersz.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

a może by tak zarzucić wojny ? na rzecz nauki na przykład...  wyobrażacie sobie jaka by kasa popłynęła do laboratoriów, uniwersytetów itd...  ? nareszcie w szkołach podstawową pomocą z fizyki przestałaby być kreda...  eech..

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

a może by tak zarzucić wojny ? na rzecz nauki na przykład...  wyobrażacie sobie jaka by kasa popłynęła do laboratoriów, uniwersytetów itd...  ? nareszcie w szkołach podstawową pomocą z fizyki przestałaby być kreda...  eech..

wydawaloby sie, ze masz racje, ale zauwaz, ze w historii ludzkosci paradoksalnie najwieksze postepy technologiczne postwaja podczas wojny, choc niekoniecznie zbrojnej. po prostu rywalizacja jest najsilniejszym czynnikiem motywujacym, a konflikt zbrojny jest po prostu najjaskrawszym przykladem, bo od wynikow wysilku WSPOLNOTY moze zalezec twoje zycie.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Specjaliści twierdzą, że w pancerze czołgów można wbudować superkondensatory. Gdy pojazd wykryje, że w jego stronę lecą pociski, energia z superkondensatorów może zostać przekazana do pancerza.[/size]

Tak, tak zwłaszcza jak to będzie femtosekundowy błysk rentgenowskiego lasera .

Na jakim wy świecie żyjecie , Sodomę i Gomorę odparowano już z 4000 lat temu.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ciekawi mnie co się staje z takim raz przebitym poszyciem. W dodatku gdy utkwiły między warstwami fragmenty pocisku lub warstwy się zwarły. Rozumiem, że z uwagi na to będą to pewnego rodzaju wymienialne panele (coś jak pancerz reaktywny). Może to prowadzić jedynie do zmiany konstrukcji pocisku, która opóźni inicjację ładunku kumulacyjnego, tak aby superkondensator zdążył się rozładować lub migrację na zwykłe pociski podkalibrowe, skoro pancerz dzięki temu "polu siłowemu" ma być lżejszy. A jeśli tak, to całkiem dobrze spisują się obecne pancerze kompozytowe jak Chobham, które i pociskom kumulacyjnym potrafią się oprzeć. Poza tym ciekawe jaki efekt na systemy celownicze, łączność i nawigację będzie miał impuls EM wywołany w chwili takiego zwarcia.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Wygląda to na zwyczajny humbug. Niby jak odpalenie ładunku kumulacyjnego na pancerzu ma zniwelować jego efekt? A w normalnych warunkach to niby gdzie on eksploduje?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

wydawaloby sie, ze masz racje, ale zauwaz, ze w historii ludzkosci paradoksalnie najwieksze postepy technologiczne postwaja podczas wojny

zgadzam się, tak wynika z dotychczasowej historii; ale myślę sobie,że można by to zmienić  odpowiedznio ustawić rywaliację pomiędzy zespołami badawczymi... np. zbudować drugi zderzacz hadronów. To by się fizycy zawinęli do roboty :D  Ustanowić wielkie nagrody za 1. odkrycia i rozwój 2. zastosowania praktyczne i wprowadzenie na rynek... eeechh.. wycieczki na księżyc celem podziwiania Ziemi szybko stały by się codziennością... problem głodu  rozwiązano by szubciutko...  nauka, tak jak wojna, potrzebuje trzech rzeczy: kasy, kasy i kasy  ;) pozdro

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

W razie jakiegokolwiek konfliktu, manii wielkości/posiadania zostanie uruchomiona rywalizacja na poziomie nauki, jeśli się okaże że zespół badawczy przegra zadziałają emocje i w ruch pójdą inne argumenty na przemocy kończąc... niestety

 

Pomysł szczytny jednak ludzie są prymitywni i rwą się to maczugi  ::D

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

rywalizacja jest dla prymitywow...

ludzie musza zmadrzec na tyle zeby zrozumiec, ze wspolpraca w imie rozwoju jest ich celem a nie wlasnie jakas kretynska rywalizacja - spojrzcie na UE - czy ktos wyobraza sobie teraz jakas wojne miedzy np. Szwecja a Dania ?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Spojrzenie na UE - w roku 2000 UE przyjęło Strategię Lizbońską, która zakładała, że w ciągu 10 lat UE dogoni USA. Obecnie, po 10 latach, zapóźnienia UE w wielu dziedzinach zwiększyły się i sięgają 20-30 lat w stosunku do USA.

Rywalizacja przynosi korzyści, narzucana siłą współpraca przynosi straty.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

rywalizacja jest dla prymitywow...

Skąd się biorą tacy ludzie? OMG - pokaż mi dziedzinę, w której nie rywalizujesz - w rozmowie - chociażby poglądami/wiedzą, może przy zdobywaniu dziewczyny nie rywalizujesz, ot tak spadnie z nieba jak gwiazdka ta jedyna i idealna... weź się zastanów o czym piszesz.

 

Kooperacja jest dobra i fajna, ale nadal motorem do rozwoju jest rywalizacja + co naukowo udowodniono w jednym z artykułów na kopalni "cierpiąc wspólnie" wytrzyma się więcej, przede wszystkim ze względu na myśl "skoro on daje rady, to ja tym bardziej dam".

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ciekawi mnie co się staje z takim raz przebitym poszyciem. W dodatku gdy utkwiły między warstwami fragmenty pocisku lub warstwy się zwarły. Rozumiem, że z uwagi na to będą to pewnego rodzaju wymienialne panele (coś jak pancerz reaktywny). Może to prowadzić jedynie do zmiany konstrukcji pocisku, która opóźni inicjację ładunku kumulacyjnego, tak aby superkondensator zdążył się rozładować lub migrację na zwykłe pociski podkalibrowe, skoro pancerz dzięki temu "polu siłowemu" ma być lżejszy. A jeśli tak, to całkiem dobrze spisują się obecne pancerze kompozytowe jak Chobham, które i pociskom kumulacyjnym potrafią się oprzeć. Poza tym ciekawe jaki efekt na systemy celownicze, łączność i nawigację będzie miał impuls EM wywołany w chwili takiego zwarcia.

 

Popatrz na to:

http://kopalniawiedzy.pl/pancerz-kamizelka-kuloodporna-gra-komputerowa-czujnik-piezoelektryczny-uszkodzenie-ostrzal-TARDEC-John-Wray-9092.html

 

Połaczenie obu technologii może dać interesujące efekty. Do tego samonaprawiające się polimery...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Popatrz na to:

http://kopalniawiedzy.pl/pancerz-kamizelka-kuloodporna-gra-komputerowa-czujnik-piezoelektryczny-uszkodzenie-ostrzal-TARDEC-John-Wray-9092.html

 

Połaczenie obu technologii może dać interesujące efekty. Do tego samonaprawiające się polimery...

 

Hmm, ale to jedynie czujniki uszkodzeń. Aż strach taki kosztowny czołg z "polem siłowym", czujnikami i regenerującym się poszyciem puszczać na pole bitwy. :D

 

Artykuł sugeruje zaś, że dzięki temu polu pancerz może zostać odchudzony, co będzie sporym wyzwaniem chociażby dla tego: http://kopalniawiedzy.pl/CKEM-KEM-pocisk-kinetyczny-Compact-Kinetic-Energy-Missile-Kinetic-Energy-Missile-Lockheed-Martin-2066.html

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

chyba faktycznie nazwa pole silowe jest troche na wyrost

przynajmniej w ujeciu SF

:D

niwelowanie ladunku NA pancerzu (w wyniku bezposredniego kontaktu ladunku z pancerzem) to chyba zadne pole

a tym bardziej nie silowe

;)

gdyby w wyniku wykrycia zblizajacego sie pocisku rozladowywyany kondensator wytwarzal wystarczajaco silne Pole EM czy tylko M ktore zatrzymywalo by pocisk bez kontaktu z pancerzem - to by bylo pole silowe

a tak...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Pomysł z tymi kondesatorami jest trochę spóźniony, na pewno będzie się to nieźle sprawdzać w krajach trzeciego świata, gdzie jeszcze przez dłuższy okres czasu będą stosowane "zwykłe" pociski kumulacyjne.

Super znawcą nie jestem, ale obstawiam, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat zacznie dochodzić do zmniejszenia kalibru i być może masy pocisku, a będzie się dążyć do zwiększenia jego prędkości. Jest to na razie według mojej skromnej wiedzy najlepsza droga do zwiększania siły rażenia broni, pancerze są coraz doskonalsze i trzeba skupiać coraz większą siłę na coraz mniejszej powierzchni aby się przebić.

 

Za to chciałbym napisać o czymś innym, samonaprawiające się polimery oraz pancerze reaktywne. W przypadku niektórych ciekłych kryształów polimerowych, obserwuje się bardzo silne zjawisko reopeksji (czy antytiksotropii, jak kto woli). Są to bardzo stężone roztwory polimerów posiadających zdolność do tworzenia struktur o wysokim stopniu krystaliczności oraz posiadające liczne grupy funkcyjne pozwalające na tworzeniu wielu wiązań wodorowych.

W ich przypadku że poddawane siłom ścinania o niewielkiej szybkości, zachowują się podobnie jak elastomery, a w przypadku próbie poddania ich szybszym naciskom napotykają coraz większy opór, aż przy pewnej granicznej prędkości ścinania ciekłekryształy nie nadążają z reorganizacją swojej struktury i aby wymusić zmianę kształtu trzeba użyć ogromnej siły nacisku, co wynika z konieczności zerwania w tym samym momencie bardzo wielu wiązań Van der Waalsa, wiązań wodorowych, oddziaływań dipol-dipol i wszystkich innych subtelnych oddziaływań które czynią polimery tak wytrzymałymi tworzywami.

 

W skrócie jak masz folie z takiego materiału, to przy odrobinie delikatności zrobisz w nim dziurę ołówkiem, a jak spróbujesz strzelić do tego na przykład z pistoletu to ołowiany, czy też zwykły stalowy pocisk po prostu się na takiej folii rozpłaszczy. Kolejną ciekawostką jest to że ta struktura cały czas ulega przemianom i reorganizacjom więc w naszym odczuciu czasu materiał nie posiada żadnej struktury, ale jeżeli rozpatrywać ten materiał w ujęciu mikrosekund, kiedy nie obserwujemy reorganizacji struktury, taka folia jest sporej wielkości kryształem, a więc tak naprawdę jest bardzo sztywna.

 

Nie jestem pewien czy jestem to w stanie dobrze przekazać, zwłaszcza ten ostatni punkt odnośnie sztywności, ale makroskopowo wygląda to tak, że taka folia rozkłada nacisk z 1 cm2 na kilka lub nawet kilkanaście cm2, co z tego że robi to przez kilka mikrosekund :D Ale taka właściwość pozwala na bardzo efektywne rozłożenie siły uderzenia na bardzo duży obszar. Co mam nadzieje jest jasne.

 

Nie jestem pewien czy coś takiego można już kupić, ponieważ jest to pomysł w miarę świeży, ale wykonywane to będzie w postaci laminatu, zewnętrzne części stanowiłyby w takim wypadku włókna z UHMWPE, a wewnątrz kilka warstw folii z ciekłych kryształów i w miarę taniego polimeru odpornego na zrywanie. Zastosowanie kilku warstw pozwala rozprowadzić energie na większej powierzchni.

 

Największą zaletą takiego materiału jest jego wysoka elastyczności, oraz w przeliczeniu na masę możliwość absorpcji energii kinetycznej nieosiągalnej dla kevlaru, spectry czy innych tego typu tworzyw. Zamiast ciężkiej kamizelki utrudniającej poruszanie możemy zaopatrzyć się w lekkie ubranie, chroniące więcej niż tylko tułowie, w którym można uprawiać gimnastykę.

Wadą jest jak zawsze dosyć wygórowana cena.

 

Na podobnym pomyśle bazują kamizelki wykonane ze spectry, tak na marginesie oba pomysły zostały chyba opatentowane przez Du Pont, tylko tam po uderzeniu i pochłonięciu energii struktura materiału odbudowuje się jedynie częściowo, nowa koncepcja ma tą przewagę, że ciekłe kryształy odbudowują swoją strukturę w czasie 10^-3 - 10^-4 sekundy. Ale jest to dosyć silnie zależne od temperatury oraz grubości poszczególnych wartsw. Co teoretycznie przynajmniej pozwala takiej osłonie przyjąć wielokrotne trafienia w jeden punkt przy ciągłym zachowaniu dobrej osłony.

 

Tego typu pancerze to chyba jedyna rzecz która jest efektywna w zatrzymywaniu pocisków o bardzo dużej energii kinetycznej, przynajmniej według mojej wiedzy. Kamizelka z takiego materiału będąca w zasadzie jedynie nieznacznie grubsza od zwykłej bawełnianej podkoszulki jest w stanie zapewnić ochronę przed pociskami 9mm parabellum, więc chyba można powiedzieć że takie rozwiązanie ma przyszłość.

 

P.S. jak coś jest roztworem, to wcale nie znaczy że jest ciekłe, to tak na marginesie.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Kamizelka z takiego materiału będąca w zasadzie jedynie nieznacznie grubsza od zwykłej bawełnianej podkoszulki jest w stanie zapewnić ochronę przed pociskami 9mm parabellum, więc chyba można powiedzieć że takie rozwiązanie ma przyszłość.

Mimo że sam materiał to rewelacja to nie jestem przekonany co do "podkoszulki"... nawet jeśli nagle zgęstnieje w kontakcie z pociskiem to czy nie przemieści razem z nim i nie wbije się w ofiarę ?

 

btw. czy podobnych właściwości nie ma roztwór wodny mąki ziemniaczanej ?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Zasada działania pewnie jest podobna, z tym że skala zjawiska w przypadku tych kryształów wygląda nieco inaczej :D

Co do przemieszczenia materiału wraz z pociskiem masz rację, ale wydaje mi się że tylko w w połowie. Jeśli pocisk powoduje zgęstnienie/stwardnienie materiału i rozłożenie jego siły na większej powierzchni, to wtedy razem z pociskiem nie przemieści się 1cm kwadratowy "podkoszulki" lecz dajmy na to pół metra. Zamiast dziury w klatce piersiowej dostaniemy coś na kształt końskiego kopa :D

Raz że sam materiał pewnie można jeszcze utwardzić, dwa lepiej mieć złamane żebro niż nie mieć go wcale...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ja tam się nie znam, ale ponoć przy tradycyjnych kamizelkach kuloodpornych złamane żebra to norma…

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W najbliższych latach spodziewany jest lawinowy wzrost liczby miniaturowych urządzeń transmitujących dane. Rozwija się Internet-of-Things (IoT), więc tego typu urządzenia będą wykorzystywane np. w logistyce. Wszystkie one potrzebują źródła zasilania. Jednak baterie czy akumulatory wywierają negatywny wpływ na środowisko. Badacze z Empa (Szwajcarskie Federalne Laboratoria Nauk Materiałowych i Technologii) poinformowali o stworzeniu biodegradowalnego superkondensatora.
      Urządzenie zbudowane jest z węgla, celulozy, gliceryny i soli stołowej. To składniki tuszu dla drukarki 3D, w której wyprodukowano nowatorskie kondensatory. Składa się on z celulozowych nanowółkien i nanokryształów, węgla w postaci sadzy, grafitu i węgla aktywnego. Formę płynną nadaje gliceryna, woda i dwa rodzaje alkoholu. Do tego dochodzi nieco soli zapewniającej przewodnictwo.
      Superkondensator składa się z czterech warstw nakładanych jedna po drugiej przez drukarkę. Warstwy te to elastyczna podstawa, warstwa przewodząca, elektroda i elektrolit. Całość jest następnie składana na podobieństwo kanapki z elektrolitem wewnątrz. Powstaje w ten sposób całkowicie biodegradowalny kondensator, który może przechowywać energię elektryczną całymi godzinami, a jego wersja prototypowa jest zdolna do zasilania niewielkiego zegara cyfrowego. Kondensator wytrzymuje tysiące cykli ładowania/rozładowywania, może pracować przez wiele lat, działa w temperaturach ujemnych, jest odporny na nacisk i wstrząsy.
      Kondensator, gdy już go nie będziemy potrzebowali, można wyrzucić. Rozkłada się w ciągu 2 miesięcy, a jedyne, co możemy po tym czasie zobaczyć, to nieco fragmentów węgla. Wydaje się to proste, ale takie nie było, mówi Xavier Aeby z Empa. Stworzenie urządzenia o odpowiednich parametrach wymagało wielu prób i testów. Konieczne było bowiem stworzenie tuszu o parametrach nadających się do użycia w drukarce, z którego powstanie kondensator gotowy do wykorzystania w praktyce.
      Aeby studiował inżynierię mikroelektroniki na Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii w Lozannie, a w Empa pisze doktorat. Jego opiekunem jest Gustav Nyström, którego grupa badawcza już od pewnego czasu prowadzi prace nad żelami bazującymi na nanoceluluzie, biodegradowalnym materiale o potencjalnie licznych zastosowaniach. Od bardzo dawna interesuje mnie biodegradowalny system przechowywania energii. Poprosiliśmy Empa o sfinansowanie naszego projektu, Printed Paper Batteries, i właśnie osiągnęliśmy pierwszy z naszych celów, mówi Nyström.
      Szwajcarski superkondensator może już wkrótce stać się kluczowym komponentem IoT. W przyszłości takie kondensatory można będzie szybko ładować wykorzystując np. pole elektromagnetyczne. Po naładowaniu będą one zasilały czujniki czy mikroprzekaźniki, mówią badacze. Metoda taka może być wykorzystywana np. do sprawdzania zawartości opakowań w transporcie. Biodegradowalne systemy przechowywania energii przydałyby się też w czujnikach monitorujących środowisko czy pracujących na rzecz rolnictwa. Tego typu akumulatorów nie trzeba by było zbierać, gdyż szybko uległyby rozkładowi bez szkody dla środowiska naturalnego.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Żyjemy w nowoczesnym świecie pełnym urządzeń zasilanych energią elektryczną. Rozwój nowych technologii sprawia, że telefony komórkowe, laptopy, tablety i wiele innych sprzętów mobilnych towarzyszy nam na każdym kroku. Najczęściej stosowane do zasilania urządzeń mobilnych są baterie litowo-jonowe tzw. Li-ion, jednak ze względu na ich powolne ładowanie, krótki czas pracy oraz szkodliwość dla środowiska naturalnego (ze względu na wysoką zawartość metali ciężkich m.in. kobalt) coraz większą uwagę poświęca się superkondensatorem. To urządzenia łączące cechy baterii oraz kondensatorów. Co się z tym wiąże? Dłuższa żywotność, prostszy recykling, a przede wszystkim szybsze ładowanie, czyli oszczędność czasu. Wszak, czas to pieniądz.
      Zalety superkondensatorów tkwią w ich konstrukcji, na którą składają się dwa podstawowe elementy. Pierwszy z nich to układ dwóch wysokoporowatych elektrod, które odseparowane są od siebie także porowatym materiałem chroniącym przed zwarciem. Najczęściej ta część superkondensatora jest wykonana na bazie węgla aktywnego, który jest stosowany w tych urządzeniach nie bez powodu. W jego porach umieszczany jest drugi, kluczowy składnik superkondensatora – elektrolit zawierający jony, czyli atomy obdarzone ładunkiem elektrycznym (dodatnio naładowane – kationy oraz ujemnie naładowane – aniony). Jony mogą przemieszczać się we wnętrzu porowatego materiału w zależności od przyłożonego między elektrodami napięcia. Co ciekawe, im więcej porów we wnętrzu elektrod, tym więcej energii może być zgromadzone w urządzeniu. Pomijając elementy takie jak obudowa itp., można powiedzieć, że to wszystko.
      Co jednak czyni superkondensatory tak obiecującymi urządzeniami do magazynowania energii? Są to wcześniej wspomniane pory, a także sposób w jaki poruszają się jony. Średnica i długość kanałów we wnętrzu porowatych elektrod ma kluczowe znaczenie. Gdy pory są szerokie, urządzenie ładuje się szybko, ale dostarcza niewiele energii, podczas gdy zmniejszenie ich średnicy pozwala na dostarczenie większej ilości energii, jednak urządzenie ładuje się o wiele wolniej. Czy istnieje zatem sposób na przyspieszenie jonów w wąskich porach? O tym w listopadowym numerze czasopisma naukowego Nature Communications pisze Svyatoslav Kondrat - naukowiec z Instytutu Chemii Fizycznej, Polskiej Akademii Nauk (IChF PAN).
      Autorzy badań wykorzystali materiał porowaty na bazie węgla o średnicy porów poniżej jednego nanometra, przy czym należy pamiętać, że 1 nm to jedna miliardowa część metra. Pory te są zatem tak małe, że nie są widoczne dla ludzkiego oka. Materiał ten został nasączony cieczą jonową, która jest niczym innym jak solą w stanie ciekłym, przy czym nie zawiera żadnego rozpuszczalnika np. wody. Zatem ciecz jonowa to upłynniona sól. Jony z cieczy jonowej wypełniają pory, a po przyłożeniu napięcia pomiędzy elektrodami zaczynają się poruszać. Co się jednak stanie, gdy polaryzacja trwa dłuższą chwilę? Czy wszystkie jony poruszają się w równym tempie? Niestety, jony we wnętrzu elektrod zachowają się niczym samochody we wnętrzu tunelu poruszające się w przeciwnych kierunkach. Na dodatek, każdy z nich porusza się na jednym pasie, a nie jak na autostradzie - na kilku. Jeśli choćby jeden samochód utknie, pozostałe zaczynają lawinowo hamować. Zatem, przepustowość tunelu spada i powstaje korek. Tak samo dzieje się z porami, które zostają miejscami zatkane w superkondensatorze. To przekłada się na spadek sprawności pracy urządzenia, w szczególności obniża czas jego ładowania.
      Jak tego uniknąć? Svyatoslav Kondrat we współpracy z międzynarodowym zespołem przetestowali przykładanie napięcia w superkondensatorze pulsami, aby stopniowo wprawiać jony w ruch i nie zatykać porów. Jak się okazało, był to strzał w dziesiątkę. Metoda zaproponowana przez naukowców przyspiesza proces ładowania urządzenia i daje obiecujące wyniki. Dodatkowo przeprowadzając badania dla procesu rozładowania naukowcy Ci wykazali, że proces ten również można przyspieszyć. Przeprowadzone eksperymenty pokrywają się z wykonanymi przed naukowców licznymi symulacjami komputerowymi. Wyniki naszych badań są obiecujące. To ciekawe, że można przyspieszać nie tylko proces ładowania superkondensatora, ale także jego rozładowanie. Dzięki temu możemy usprawnić różne procesy technologiczne, np. przyspieszyć i zwiększyć wydajność odsalania wody – twierdzi Svyatoslav Kondrat.
      Rozwiązanie zaproponowane przez badaczy otwiera nowe możliwości oraz przybliża nas do ulepszenia istniejących już rozwiązań stosowanych do zasilania urządzeń mobilnych. Choć kondensatory znane są od dekad, to dopiero superkondensatory wychodzą naprzeciw oczekiwaniom konsumentów na miarę czasów, w których żyjemy. Dzięki takim odkryciom jesteśmy bliżej opracowania szybszych i wydajniejszych urządzeń do magazynowania energii, a to dopiero początek rewolucji w tej dziedzinie.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W Kalkriese w Niemczech znaleziono najbardziej kompletny rzymski pancerz. Najprawdopodobniej należał on do legionisty, który brał udział w jednej z największych klęsk militarnych Imperium Rzymskiego. Po przegranej bitwie legionista trafił do niewoli.
      Bitwa w Lesie Teutoborskim rozegrała się w 9 roku naszej ery. Prowadzona przez Arminiusza koalicja germańskich plemion zmiotła z powierzchni ziemi trzy rzymskie legiony. Zginęło około 20 000 legionistów i towarzyszących im oddziałów pomocniczych. Obecnie uważa się, że bitwa odbyła się w okolicach dzisiejszej miejscowości Kalkriese.
      Po znalezieniu kompletnego pancerza eksperci zastanawiali sie, dlaczego nie został on zabrany przez Germanów. Była to przecież bardzo cenna zdobycz. Dyrektor muzeum w Kalkriese, Stefan Burmeister uważa, że właściciel zbroi został rytualnie poświęcony przez germańskich wojowników. Dlatego nie zabrali oni zbroi. Jeśli mamy tutaj kontekst rytualny, to ciało jak i zbroja stanowiłyby tabu, wyjaśnia uczony.
      Wstępne badnia pancerza wskazują, że pancerz został wykonany za pomocą bardziej zaawansowanych technik, niż wcześniej, co wskazuje, że Rzymianie zmieniali technologię produkcji wojskowej.
      Klęska odniesiona przez Rzymian w Lesie Teutoborskim spowodowała ustalenie granicy Imperium Romanum na Renie. Imperium utraciło kontrolę nad terenami położonymi na wschód od tej rzeki i nigdy jej nie odzyskało.
      Kilka lat po bitwie do Lasu Teutoborskiego dotarł Germanik ze swoimi legionami. Pochował wówczas szczątki żołnierzy, którzy zginęli w tamtej bitwie.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Rany Shamloul i jego zespół z Wydziału Farmakologii i Toksykologii Queen's University wraz z kolegami z USA i Austrii stwierdzili, że sperma mężczyzn korzystających z telefonów komórkowych jest niższej jakości, niż sperma tych, którzy komórek nie mają.
      Badania prowadzono w latach 1993-2007 w jednej z austriackich klinik leczenia niepłodności. Podczas zbierania nasienia mężczyzn pytano, czy używają telefonów komórkowych. Z użytkownika tych urządzeń uznawano osoby, korzystające z nich co najmniej raz dziennie.
      Szczegółowe badania pokazały, że mężczyźni korzystający z komórek mają wyższy poziom testosteronu, ale niższy hormonu luteinizującego.
      Naukowcy spekulują, że pole elektromagnetyczne może pobudzać wydzielanie testosteronu i hamować produkcję hormonu luteinizującego. To może prowadzić do problemów z płodnością.
      Uczeni zastrzegają jednak, żeby nie wyciągać pochopnych wniosków z ich badań. Potrzebują bowiem więcej czasu, by stwierdzić, czy to telefony komórkowe wpływają na obniżenie jakości spermy, czy też w grę wchodzi jakiś inny czynnik.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS - Centre national de la recherche scientifique) jako pierwsi w historii wykazali doświadczalnie, że prędkość światła poruszającego się w różnych kierunkach jest różna.
      W próżni światło porusza się z prędkością 299.792.458 m/s. W latach 70. ubiegłego wieku pojawiła się teoria mówiąca, że światło poddane działaniu pola elektrycznego i magnetycznego będzie poruszało się z różną prędkością w różnych kierunkach. Dotychczas jednak nikt nie potrafił potwierdzić jej eksperymentalnie. Udało się to dopiero Francuzom.
      Uczeni z CNRS zbudowali optyczną wnękę rezonansową, w której światło przechodzi przez urządzenie zawierające magnesy i elektrody. Pomiary wykazały, że w obecności pola elektromagnetycznego prędkość promieni światła biegnących w przeciwnych kierunkach jest różna, a różnica ta wynosi około 1 miliardowej metra na sekundę.
      Dowód na prawdziwość teorii z lat 70. niesie ze sobą poważne konsekwencje. Pozwoli to bowiem na dalsze dokładniejsze mierzenie anizotropii rozprzestrzeniania się światła. Być może w przyszłości uczeni będą w stanie szczegółowo badać niektóre założenia ogólnej teorii względności. Badania CNRS mogą w końcu posłużyć do zbudowania optycznych komponentów, których właściwości będą różne w zależności od kierunku padania światła.
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...