Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

Nieczęsto zdarza się konieczność weryfikacji podstawowych praw fizyki. Większość podstawowych zasad działania układów elektrycznych ma już około dwustu lat i wydają się niewzruszone. A jednak: naukowcy z Uniwersytetu w Illinois wprawdzie nie obalili żadnego z nich, ale jedno musieli napisać na nowo: prawo Kirchhoffa.

Prawo Kirchhoffa, sformułowane w 1845 roku, opisuje przepływ prądu w rozgałęzieniach obwodu elektrycznego. Mówi ono, że ładunek na wejściach (suma natężeń prądów) musi być równy ładunkowi na wyjściach układu. Inaczej mówiąc, cała energia dostarczona przez prąd elektryczny musi opuścić układ. Prawo to stosowało się na przykład do tranzystorów, czy układów scalonych. Aż do tej pory zawsze wszystko się zgadzało.

Do czasu, kiedy inżynierowie Uniwersytetu w Illinois rozpoczęli badania z wykorzystaniem lasera tranzystorowego, stanowiący główny jego element tranzystor trójportowy oprócz wyjścia elektrycznego posiada jeszcze jedno: emitujące fotony. Dzięki temu urządzeniu możliwe jest dokładne badanie zachowania fotonów, elektronów, półprzewodników. Zdobyta wiedza pozwoli na projektowanie lepszych, szybszych układów elektronicznych, szybszego przetwarzania sygnałów cyfrowych, komunikacji optycznej, komputerów i innych. Wyniki eksperymentów z trójportowym tranzystorem nie zgadzały się z teoretycznymi wyliczeniami wynikającym z prawa Kirchhoffa.

Wywołało to zrozumiale zmieszanie naukowców. Czy opracowany układ łamie uznane prawo fizyki? W jaki sposób prawo decyduje o parametrach wyjściowego sygnału? Dla dotychczasowych tranzystorów wszystko grało, dlaczego prawo zachowania ładunku i zachowania energii nie chce się stosować, kiedy wyjściowa energia jest emitowana w dwóch różnych postaciach?

Sygnał optyczny jest ściśle związany z sygnałem elektrycznym, ale nie stosowano dotychczas niczego takiego w tranzystorze - mówią autorzy odkrycia. - Prawo Kirchhoffa obejmuje zachowanie ładunku elektrycznego, ale nie obejmuje równowagi między różnymi postaciami energii. Pytanie: jak to połączyć w całość i jak przełożyć na język układów optyczno-elektrycznych?

Dotychczasowe prawo tyczyło się cząstek: elektronów, które wchodzą i wychodzą z układu - kontynuują. - Ale nie dotyczy zachowania energii tak, jak do tej pory to rozumieliśmy i jak to stosowaliśmy. Po raz pierwszy możemy obserwować, jak energia zachowuje się w procesie jej zachowania.

Unikatowe właściwości lasera tranzystorowego pozwoliły - i zmusiły naukowców do przeformułowania dotychczasowego prawa w taki sposób, aby brało pod uwagę zarówno zachowanie elektronów, jak i fotonów. Dotychczasowe prawo napięcia zostało zastąpione prawem napięcia i energii.

Na podstawie przeformułowanego prawa stworzono matematyczny model działania mikrofalowego lasera tranzystorowego, który w dotychczasowych symulacjach wykazał swoją poprawność. Pozwoli to na bardzo dokładne przewidywanie właściwości elektrycznych i optycznych układów, zależnych od częstotliwości.

Odkrycia dokonali Milton Feng i Nick Holonyak Jr., pracownicy Wydziału Inżynierii i Fizyki Elektrycznej i Komputerowej (Electrical and Computer Engineering and Physics) na Uniwersytecie Illinois.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Wielka sensacja...

To teraz niech ktoś udowodni że w zwyczajnej żarówce energia nie ucieka innym wyjściem w postaci fotonów :D :D ;)

A na poważnie, to jaka w takim razie jest ta różnica między żarówką a tym tranzystorem trójportowym?

Inaczej mówiąc, cała energia dostarczona przez prąd elektryczny musi opuścić układ.

Hmm, jakby cała energia dostarczona nie uciekała to temperatura układu by rosła w nieskończoność. W żarówce nadmiar energii zaczyna w pewnym momencie uciekać w postaci fotonów i drgań  cieplnych.

dlaczego prawo zachowania ładunku i zachowania energii nie chce się stosować, kiedy wyjściowa energia jest emitowana w dwóch różnych postaciach?

Przecież praktycznie każdy układ emituje energię w wielu postaciach i wszystko się zgadza jak dotąd. A tu się nie zgadza?

Pomieszanie z poplątaniem...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Fajny artykuł, szkoda tylko, że ani razu nie przytoczono prawa Kirchhoffa a podstawowe jednostki elektryczne są ze sobą mylone.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
To teraz niech ktoś udowodni że w zwyczajnej żarówce energia nie ucieka innym wyjściem w postaci fotonów 

żarówka ucieka mniej niż 4%, świetlówka mniej niż 20% (w widmie widzialnym).

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Przecież praktycznie każdy układ emituje energię w wielu postaciach i wszystko się zgadza jak dotąd.

Dotąd wydzielone w obwodzie ciepło i światło wrzucano do koszyka strat i to się zgadzało.

W tranzystorze trójportowym oczekiwana emisja fotonów różniła się od wyemitowanej i stąd  poprawka Kirchhoffa. 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Prawa Kirchhoffa odnoszą się do prądów i napięć. Czy może ktoś objaśni skąd dyskusja nt prawa zachowania energii?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Dyskusja o energii? Skąd?

Ano może z tego fragmentu artykułu:

Ale nie dotyczy zachowania energii tak, jak do tej pory to rozumieliśmy i jak to stosowaliśmy

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Dyskusja o energii? Skąd?

Ano może z tego fragmentu artykułu:

pierwsze prawo dotyczy prądu: suma prądów wpływających do węzła równa się sumie prądów z niego wypływających

drugie: suma napięć w oczku równa się zero ( w skrócie)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Dyskusja o energii? Skąd?

Ano może z tego fragmentu artykułu:

Znaczy autor pomylił prawo zachowania energii z prawem  Kirchhoffa.

Ps. Prąd wpływa do odbiornika, w nim wykonuje pracę, i wypływa w tej samej ilości co wrócił. To tak na marginesie dyskusji dlaczego żarówka świeci, emituje energię a prądu do niej wpłynęło tyle samo co wypłynęło.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
To tak na marginesie dyskusji dlaczego żarówka świeci, emituje energię a prądu do niej wpłynęło tyle samo co wypłynęło[/size] 

Przy żarówce to już prawda nie jest, ale dopiero wychodzi to przy wyżej sprawnych emiterach światła (część elektronów znika z układu)

Kirchhoff jak tworzył swoje prawa to jeszcze nie wiedział o korpuskularno-falowej naturze światła (a ta falowa część mieściła się w granicy błędu miernika).

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

pierwsze prawo dotyczy prądu: suma prądów wpływających do węzła równa się sumie prądów z niego wypływających

drugie: suma napięć w oczku równa się zero ( w skrócie)

Znalazły by się jeszcze inne :D polecam zajrzeć do książki albo do wikipedii 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Przy żarówce to już prawda nie jest, ale dopiero wychodzi to przy wyżej sprawnych emiterach światła (część elektronów znika z układu)

Kirchhoff jak tworzył swoje prawa to jeszcze nie wiedział o korpuskularno-falowej naturze światła (a ta falowa część mieściła się w granicy błędu miernika).

Czy mógłbyś pokrótce wyjaśnić jak znikające elektrony i na czym polega część korpuskularna natury światła?

Wprowadziłeś pojęcie emitera światła. Mógłbyś wyjaśnić jego istotę i czym różni się od dotąd stosowanych pojęć?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Znalazły by się jeszcze inne :D polecam zajrzeć do książki albo do wikipedii

czyżby trzecie prawo? czy mógłbyś zacytować? gdzie o nim uczą?

chyba muszę iść na studia uzupełniające

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Czy mógłbyś pokrótce wyjaśnić jak znikające elektrony i na czym polega część korpuskularna natury światła?[/size] 

Kiedy wyprowadzał swoje Zasady (nazwane prawami) posługiwał się (dysponował ) stosunkowo niskimi napięciami (stosy Volty )  co pozwalało mu określić prądy i spadki napięć w obwodach ( zresztą stosuje się to dzisiaj powszechnie w przemyśle ).

Wykonując dużo eksperymentów (i dysponując coraz lepszym sprzętem pomiarowym) musiał się nieubłaganie "nadziać" na to że jego zasady zaczynają być nieprawdziwe kiedy temperatura oporów w obwodzie gwałtownie rośnie (zwarcia  :D )  ponieważ traktowane wszystko było jako cząstki należało znaleźć tę brakujące elementy .Jasnym było że część to fotony (co określił prawem emisji i pochłaniania - nawet odkrył ciemne linie pochłaniania tego co leci ze słońca (z Bunsenem) i nawet dwa brakujące w tablicy Mendelejewa pierwiastki , inni idąc jego śladem i dysponując lepszym sprzętem odkryli Hel ) tyle że to była zbyt mała masa by wyjaśnić brakujące elektrony.Poszukując dalej odkrył termoemisję elektronów (stosowaną powszechnie do dziś w lampach np:kineskopowych) .

Ale to nie wszystko, (obserwując efekt jednoczesnego wpychania i wypadania elektronów (Maxwell się temu potem przyglądał)) prawie wpadł na to że wewnątrz przewodnika panuje tak wysokie pole elektryczne  iż może dochodzić do efektów pochłaniania elektronów przez jądro (co Marie Curie w swojej pracy " Promieniotwórczość" napomykała, a ostatnio doświadczenia z pękającymi kryształami po uderzeniu termicznym (światłem lasera) dowodzą).

Emiter światła - źródło światła z reflektorem np: dioda LED.

 

 

Co do tzw. trzeciego P.K. to w szkołach średnich nazywają metodę  dotyczącą rozwiązywania układów z wieloma "oczkami" ( 2PK dotyczy pojedynczego "oczka"  ).

 

Kirchhoff z Królewca był też całkiem niezłym matematykiem.

Ps. Wtedy to jeszcze była  elektryczność dodatnia (normalnie nie występuje - Crookesa rura ) co do dzisiaj skutkuje tym że wszystkie szkoły kłamią o kierunku przepływu prądu  ;):D .

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Waldi, taki układ: 100szt diod świecących, wpływa do nich prąd 15 mA x 100 = 1,5 A. Jaki prąd wypływa?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

czyżby trzecie prawo? czy mógłbyś zacytować? gdzie o nim uczą?

chyba muszę iść na studia uzupełniające

Sprawdziłem linka, nie widzę trzeciego PK. Nie widzę też innych praw dotyczących elektryczności. Powiedz wprost jak brzmi trzecie prawo Kirchhoffa.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Sensacja :D

 

Stworzenie nowego elementu nie zmienia prawa Kirchhoffa tylko powoduje konieczność bardziej precyzyjnego jego zapisu.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Waldi, taki układ: 100szt diod świecących, wpływa do nich prąd 15 mA x 100 = 1,5 A. Jaki prąd wypływa?[/size] 

Są połączone równolegle (wg. twojego zapisu) a więc zasilane ok 3V niczym od Kirchhoffa ten eksperyment się nie różni ( niskie napięcie) a ilość wysyłanego (na wagę ) światła poza zakresem laboratoryjnych pomiarów. Do tego plastikowa obudowa przy tym napięciu skutecznie załatwia resztę możliwych sposobów emisji , doprowadzenia zasilania odprowadzają składową podczerwoną promieniowania (świecą nią).

Jaki wpłynął taki wypłynął ( miernikiem mierząc) inna sprawa będzie jeśli druciany opornik zasilisz 230VDC , rozgrzejesz przynajmniej do 800st i dasz dwa amperomierze przed i za wtedy zrozumiesz Kirchhoffa dlaczego zajął się poszukiwaniem brakującego ładunku.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Sprawdziłem linka, nie widzę trzeciego PK. Nie widzę też innych praw dotyczących elektryczności. Powiedz wprost jak brzmi trzecie prawo Kirchhoffa.

Ehh, nigdzie nie napisałem o Trzecim Prawie Kirchhoffa a chyba o to chcesz się czepić ,-)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ehh, nigdzie nie napisałem o Trzecim Prawie Kirchhoffa a chyba o to chcesz się czepić ,-)

Widzę to tak: napisałeś, że są też inne prawa i podałeś linka. Z twórczości Kirchhoffa zostały dwa prawa (wg. mojej wiedzy) nt elektryczności. Artykuł jest o elektryczności a nie o np o fizyce ciała stałego. Dlatego wydaje mi się logiczne, że Twoja sugestia dotyczyła jakiegoś prawa o elektryczności, którego nie znam. Ponieważ elektryczne prawa Kirchhoffa mają kolejne numery stąd domniemane następne prawo miałoby nazywać się trzecim prawem.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Co do tzw. trzeciego P.K. to w szkołach średnich nazywają metodę  dotyczącą rozwiązywania układów z wieloma "oczkami" ( 2PK dotyczy pojedynczego "oczka"  ). 

Mnie też uczono że to jest trzecie PK.

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
      Naukowcy z University of Illinois zaobserwowali w grafenie zjawisko termoelektryczne i odkryli, że w nanoskali materiał ten chłodzi się efektywniej niż krzem. Zespół pracujący pod kierunkiem profesora Williama Kinga wykorzystał końcówkę mikroskopu sił elektronowych w roli czujnika temperatury. Uczeni dowiedzieli się, że w miejscu, w którym grafenowy tranzystor dotyka metalowych połączeń, chłodzący efekt termoelektryczny jest silniejszy niż ogrzewanie się materiału wywołane oporami w przepływie prądu. Oznacza to, że w tym miejscu tranzystor samodzielnie się schładza.
      Zjawisko termoelektryczne zachodzi wskutek bezpośredniej transformacji napięcia elektrycznego pomiędzy dwoma punktami na różnicę temperatur.
      W krzemie i większości materiałów nagrzewanie się spowodowane przepływem prądu jest znacznie większe niż samodzielne chłodzenie. Odkryliśmy jednak, że w tych tranzystorach grafenowych istnieją miejsca, w których chłodzenie jest większe niż nagrzewanie, co pozwala urządzeniom na samodzielne schłodzenie się. Dotychczas nie obserwowano tego zjawiska w grafenie - mówi King.
      Dzięki nowo odkrytej kolejnej przydatnej właściwości grafenu, elektronika grafenowa, o ile powstanie, będzie wymagała niewiele wspomaganego chłodzenia, a niewykluczone, że obejdzie się bez niego.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      O metamateriałach pisaliśmy już wielokrotnie, również w kontekście skonstruowania dzięki nim technologicznej peleryny niewidki. To, co dla światła pozostaje w sferze odległych planów, w dziedzinie dźwięku właśnie osiągnięto, tworząc materiał zapewniający niewidzialność dla sonarów.
      Sonar to nic innego, jak dźwiękowy radar, korzystający najczęściej z ultradźwięków - woda morska tłumi fale radiowe, zaś dźwięk przenosi się w niej szybko i na duże odległości (dzięki temu, że woda jest bardziej gęsta od powietrza). Wykładowca mechaniki i inżynierii na University of Illinois, Nicholas Fang, skonstruował w swoim laboratorium metamateriał wytłumiający dźwięki w zakresie stosowanym przez sonary.
      Urządzenie ma postać dysku składającego się z wielu pierścieni o malejącej średnicy. Każdy pierścień to misterna struktura wgłębień „prowadzących" falę dźwiękową, każdy ma inny współczynnik refrakcji. Wgłębienia powodują zmianę prędkości fali akustycznej i spadek jej energii, a całość powoduje uwięzienie dźwięku, wygięcie fali i „owinięcie" jej wokół zewnętrznych krawędzi dysku, niwelując niemal całkowicie odbicie dźwięku.
      Specyfiką konstrukcji jest to, że działa nie tylko dla ściśle określonej długości fali - jak to jest z metamateriałami dla fal elektromagnetycznych - lecz jest skuteczne dla dość szerokiego przedziału częstotliwości, do 40 do 80 kiloherców, przy czym teoretycznie można uzyskać pokrycie przedziału częstotliwości aż do dziesiątek megaherców.
      Podwodne testy z sonarem wykazały skuteczność takiego urządzenia maskującego i rozpoczynają się prace nad zastosowaniami praktycznymi. Pierwszym, jakie się narzuca, jest oczywiście zastosowanie militarne celem stworzenia niewykrywalnych okrętów podwodnych. Są jednak i inne: na przykład doskonała izolacja akustyczna, czy polepszenie osiągów ultrasonografii medycznej. Autorzy są też przekonani, że dzięki wynalazkowi będzie można uporać się ze zjawiskiem kawitacji, czyli tworzenia się wirów i hałaśliwych pęcherzyków wokół śrub napędowych statków i okrętów podwodnych.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Malaria, pasożytnicza choroba przenoszona przez moskity, wciąż jest niepowstrzymana, mimo wielu badań. Naukowcy z uniwersytetu w Chicago proponują nowy sposób, który ma zablokować przenoszenie się zarodźca malarii.
      Samice moskitów potrzebują dużych ilości krwi (a dokładniej: hemoglobiny) jako pożywienia koniecznego dla rozwoju jaj. Podczas jej pobierania roznoszą zakażenie poprzez zarodźce (Plasmodium), które wykluwają się w ich wnętrznościach. W tym złożonym, bo wymagającym dwóch różnych żywicieli, cyklu rozwojowym ważną rolę spełnia proteina FLVCR, transportująca pochodzący z hemoglobiny hem poza komórkę. Proteina ta jednocześnie chroni moskita przed stresem oksydacyjnym. John Quigley z University of Illinois w Chicago postawił hipotezę, że zakłócenie działania białka FLVCR nie pozwoli na dokończeniu cyklu rozwojowego Plasmodium i zablokuje przenoszenie się choroby.
      Podczas eksperymentu wyizolowano gen kodujący FLVCR od dwóch gatunków moskitów znanych z roznoszenia malarii i korzystając z techniki wyciszania genów, z powodzeniem zmniejszono wydatnie ilość produkowanego białka we wnętrznościach moskitów. Przed zespołem dra Quigley stoi jeszcze zbadanie czy i w jakim stopniu zablokowanie proteiny i zwiększenie stresu oksydacyjnego hamuje przenoszenie pasożyta.
      Jeśli zakłócenie funkcjonowania proteiny zahamuje przenoszenie się pasożyta Plasmodium, pojawi się potencjalna możliwość wykorzystania elementów proteiny FLVCR do stworzenia przeciwciał i wyprodukowania szczepionki dla ludzi - tłumaczy autor rozwiązania. - Wówczas przeciwciała zablokują FLVCR i zwiększą stres oksydacyjny, wskutek zarodźce malarii nie będą potrafiły doprowadzić do końca swojego cyklu życiowego, co zapobiegnie rozprzestrzenianiu się malarii.
      Na malarię co roku umiera nawet do trzech milionów ludzi, głównie dzieci (choruje co roku ponad 220 milionów), więc problem zwalczenia tej choroby jest dość palący. Niestety, fakt że choroba dotyka głównie niezamożne kraje i ludzi, nie sprzyja inwestowaniu dużych środków finansowych w badania przez firmy farmaceutyczne.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Bycie członkiem nie zawsze tolerowanej mniejszości, zwłaszcza seksualnej, może być psychicznym obciążeniem. Według badań, aż jedna trzecia z zaliczanej do takich mniejszości młodzieży próbowała w życiu popełnić samobójstwo.
      Badania przeprowadzone przez University of Illinois w Chicago wśród młodzieży (16-20 lat) zaliczanej do mniejszości seksualnych (LGBT - lesbian, gay, bisexual and transgender czyli lesbijki, geje, biseksualiści i transseksualiści). Badaną grupę stanowiło prawie 250 osób, zróżnicowanych pod względem etnicznym. Badanie miało na celu weryfikację wcześniejszych ustaleń i diagnozę zdrowia psychicznego osób z tych grup społecznych.
      Jedna trzecia badanych osób wykazywała oznaki zaburzeń psychicznych (wliczano tu również niewielkie zaburzenia), w tym prawie 10 procent badanych cierpiało na zespół stresu pourazowego (lęki wskutek wyjątkowo traumatycznego wydarzenia), 15 procent miało oznaki poważnej depresji. Około 70 procent nie wykazywało żadnych zaburzeń i problemów psychicznych. Również około jednej trzeciej badanych osób przynajmniej raz w życiu próbowało popełnić samobójstwo, 6 procent podjęło taką próbę w ciągu ostatniego roku.
       
      Czy jedna trzecia to dużo?
       
      Może wydawać się, że tak. W porównaniu z próbami populacji narodowej jest to rzeczywiście więcej, ale, jak wskazuje doktor Brian Mustanski, dyrektor programu badawczego Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, jeśli porównamy wyniki z innymi grupami młodzieży zaliczającej się do mniejszości (etnicznych, kulturowych/subkulturowych) wyniki nie odbiegają od normy. Oznacza to, zdaniem autorów studium, że młodzież LGBT dobrze radzi sobie ze swoją odmiennością i w większości nie cierpi na żadne zaburzenia psychiczne.
      Porównywano także wyniki wewnątrz badanej próby. W przeciwieństwie do poprzednich badań, sugerujących większy odsetek problemów psychicznych u osób biseksualnych, to studium dało wynik odwrotny: osoby biseksualne były mniej skłonne do zaburzeń psychicznych czy emocjonalnych, niż pozostałe mniejszości seksualne.
      Studium ukazało się w grudniowej edycji miesięcznika American Journal of Public Health.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Terroryści zawsze byli o krok przed służbami policyjnymi, a dziś, kiedy zagrożenie terroryzmem wzrasta, technologia pozwala im być nawet o dwa kroki do przodu. Olbrzymie kłopoty sprawia wykrywanie ładunków wybuchowych - dziś nikt nie używa tradycyjnych materiałów, a rozwój chemii pozwala stosunkowo łatwo sporządzić silne i trudno wykrywalne materiały wybuchowe z substancji powszechnie dostępnych w sklepach chemicznych.
      Jednym z takich materiałów jest nadtlenek acetonu (najczęściej używaną postacią jest triacetonetriperoxide, TATP), uzyskiwany w prostej reakcji utleniania acetonu nadtlenkiem wodoru. Związek ten jest trudny do wykrycia większością tradycyjnych, chemicznych metod: nie paruje intensywnie, nie ulega jonizacji, nie absorbuje ultrafioletu, nie fluoryzuje. Urządzenia do jego wykrywania są wielkie i nieporęczne nawet jako detektory stacjonarne, ponadto są wrażliwe na zmiany wilgotności, ślady innych środków chemicznych (jak detergenty), itd. To czyli TATP niemal idealnym środkiem do sporządzenia przysłowiowej bomby w bucie.
      Tak przynajmniej było do tej pory, bowiem bardzo skuteczne i efektywne urządzenie do wykrywania nadtlenku acetonu skonstruowali Kenneth Suslick oraz Hengwei Lin z University of Illinois w Urbana-Champaign. Ich kolorymetryczna matryca pozwoli wykryć TATP już w stężeniu dwóch cząsteczek na miliard. Składa się ona z 16 kropek różnokolorowych pigmentów naniesionych na obojętną, plastikową błonę. Specjalny, kwasowy katalizator rozkłada cząsteczki TATP na łatwo wykrywalne substancje, powodujące zmianę koloru pigmentów, od razu stosownie do stężenia. Do analizy zmian pigmentów wystarcza zwykły stołowy skaner lub kamera cyfrowa oraz odpowiednie oprogramowanie.
      Technologia nie tylko pozbawiona jest wad dotychczasowych rozwiązań, ale jest również bardzo tanie, a matryca z pigmentami posiada długi termin ważności, a urządzenie łatwo zaprojektować w wersji przenośnej, pozwalającej szybko skontrolować np. bagaż podręczny, czy wnętrze samolotu. Inżynierowie z University of Illinois skonstruowali zresztą pierwszy, przenośny egzemplarz, korzystając z elementów dostępnych w sklepie.
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...