Sposób na pluskwy: postraszyć, wysuszyć
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Rozwój nauki i technologii często zadziwia odkryciami. Ale bywa, że jeszcze większe zdumienie budzą odkrycia pojawiające się na skrzyżowaniu różnych dziedzin badań. Takim krzyżowym wynalazkiem jest termospintronika, która pozwoli być może stworzyć komputer napędzany ciepłem, zamiast prądu.
Głównym celem badań technologicznych w dziedzinie elektroniki jest zwiększenie szybkości i wydajności mikroprocesorów oraz pojemności pamięci. Głównym problemem i największą zawadą jest wydzielanie się ciepła. Nie ma prądu elektrycznego bez ciepła i trudno spodziewać się „zimnych" układów. Nasze komputery mogłyby działać wielokrotnie szybciej, gdyby nie wydzielanie ciepła. Niestety, szybsza praca - większa temperatura - szybsze przegrzanie i spalenie się układu scalonego.
Prace mające na celu ominięcie tego problemu toczyły się w dwóch zasadniczych kierunkach: zmniejszenia emisji ciepła lub jego szybsze odprowadzanie i wykorzystanie (na przykład, dzięki efektowi termoelektrycznemu, do produkcji prądu); bardziej ambitna droga i dalsza perspektywa to układy spintroniczne. Spintronika to nauka o spinie (momencie pędu, właściwości kwantowej) elektronów. Wykorzystanie spinu zamiast ładunku elektrycznego pozwoliłoby na budowę ultraszybkich procesorów i bardzo pojemnych pamięci.
Arsenek galu jest znanym półprzewodnikiem, wykorzystywanym obok krzemu, do produkcji układów elektronicznych. Domieszkowanie go manganem tworzy materiał, który służy do eksperymentowania z kontrolą spinu elektronów przy pomocy pola magnetycznego. Naukowcy z Ohio State University: Joseph Heremans, Roberto Myers oraz Christopher Jaworski dokonali niezwykłego odkrycia. Arsenek galowo-manganowy, przygotowany w postaci cienkiej błony z pojedynczej warstwy kryształów poddawany był doświadczeniom. Podczas prac zauważono, że spin nie układa się tak, jak się spodziewano - winne okazało się ciepło. Spin w takim materiale układał się w zależności od temperatury po obu stronach błony, efekt dawał się łatwo i skutecznie kontrolować - po gorącej stronie skierowany był w górę, po zimnej w dół.
Jeszcze większym zaskoczeniem był fakt, że efekt ten potrafi przenosić się pomiędzy fragmentami krystalicznej błony nie połączonymi ze sobą. Kiedy płytkę arsenku galowo-manganowego przecięto na pół, nie wpłynęło to na zachowanie całości układu. Dla elektronów przerwa jest barierą, dla ich spinu - nie. Identyczne wyniki uzyskał zespół japońskiego Tōhoku University. Mimo wielu eksperymentów źródło efektu pozostaje nadal niezrozumiałe dla teoretyków.
Nie przeszkadza to jednak w przewidywaniu zastosowań dla termospintroniki, jak nazwano nową dziedzinę badań. Niewykluczone, że możliwe stanie się zbudowanie mikroprocesorów, które nagrzewając się podczas intensywnej pracy, uruchamiały będą dodatkowe moce obliczeniowe i pamięć oparte na efekcie spin-Seebecka, a być może układy scalone wykorzystujące jako źródło zasilania nie prąd, lecz ciepło.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Nocne oświetlenie, zakłócające normalny cykl aktywności, uznano już winnym za wiele chorób cywilizacyjnych, wliczając w to nowotwory. Ostatnie badania jednak zaskakują: tzw. „zanieczyszczenie świetlne" prowadzi również do otyłości.
Laura Fonken, doktorantka na Ohio State University, przeprowadziła eksperyment na myszach. Standardowe gryzonie podzielono na trzy grupy: pierwsza żyła w warunkach normalnego cyklu dzień-noc: 16 godzin dnia, oświetlenie 150 luksów, 8 godzin nocy, klatki drugiej w nocy oświetlano światłem o natężeniu 5 luksów, trzecia grupa miała maksymalne oświetlenie przez całą dobę. Wszystkie myszy otrzymywały jednakową ilość pożywienia, monitorowano również ich aktywność przy pomocy fotokomórek. Wagę mierzono im co tydzień.
Myszy, które miały w nocy oświetlenie - jego intensywność nie miała znaczenia - przybierały na wadze szybciej już po tygodniu. Po ośmiu tygodniach ważyły one o 12 gramów więcej (myszy z normalnym dobowym cyklem o 8 gramów). Przyrost wagi większy o 50% z powodu samego tylko oświetlenia - odkrycie zaskakujące.
Oddzielną zagadką pozostał mechanizm tego zjawiska - rozważano wpływ melatoniny i innych hormonów na przemianę materii, ale dzięki monitoringowi zauważono większą aktywność myszy o nietypowych porach, w szczególności jedzenie w porze snu. Dlatego przeprowadzono drugi, uzupełniający eksperyment. Warunki były niemal identyczne, z jednym tylko wyjątkiem - wszystkim myszom limitowano dostęp do pożywienia, mogły się najadać tylko o „prawidłowych" porach doby. I to był strzał w dziesiątkę, okazało się, że różnice w przyroście wagi zniknęły.
Warunki z przyćmionym nocnym światłem dość dobrze oddają te, w jakich żyje współczesny człowiek, pracujący do późna w nocy. Ostatecznym potwierdzeniem obecności zjawiska i jego mechanizmu będą doświadczenia z udziałem ludzi, ale już teraz naukowcy śmiało stawiają tezę, że istotnym czynnikiem sprzyjającym otyłości jest jadanie o nieprawidłowych, późnych porach. Sprawdza się niniejszym rada dietetyków, aby nie jeść żadnych posiłków po określonej godzinie.
Badanie rzuca nowe światło również na inne, wcześniejsze ustalenia. Otóż wcześniej ustalono, że długa nocna praca przy komputerze, oglądanie telewizji, itp., są również czynnikiem sprzyjającym otyłości. Do tej pory winę zrzucano na karb mniejszej aktywności fizycznej takich osób. Być może jednak część, lub nawet całość rzeczywistej winy ponosi nocne podjadanie, co również trzeba będzie sprawdzić.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Ciekawymi badaniami czytelnictwa zajmują się Silvia Knobloch-Westerwick profesor komunikacji na amerykańskim Ohio State University oraz Matthias Hastall z niemieckiego Zeppelin University Friedrichshafen. Interesują ich źródła naszych czytelniczych wyborów, czyli dlaczego wybieramy najchętniej takie a nie inne czasopisma lub artykuły. Ostatnie ich eksperymenty zajmowały się wpływem wieku na wybór czytanych tekstów.
Poprzedni eksperyment zdawał się sugerować, że czytamy najchętniej o ludziach z podobnej grupy wiekowej, ale wyniki były niejednoznaczne i nie do końca oczekiwane - nie pasowały tu preferencje osób starszych, które sięgały również reportaże o młodszej grupie wiekowej. Dlatego badanie powtórzono, osiągając ciekawe rezultaty.
W eksperymencie wzięło udział 178 młodszych osób (w wieku od 18 lat do 30) oraz 98 starszych (od 50 do 65 lat). Sądzili oni, że uczestniczą w teście nowego magazynu internetowego, jeszcze nie udostępnionego publiczności. W rzeczywistości rzekomy magazyn zawierał odpowiednio spreparowane artykuły w różnych wersjach. Przedstawiane historie opisywano raz w wersji pozytywnej (przedstawiającej bohatera w korzystnym świetle lub jako człowieka sukcesu), raz w negatywnej. Perspektywę podkreślały odpowiednio dobrane tytuły i nagłówki (raz pisano na przykład o udanym przedsięwzięciu, w innej wersji że się nie udało). Zmanipulowane były również wyświetlane na stronie tytułowej zdjęcia przedstawiające bohatera reportażu - niezależnie od wersji tekstu raz zamieszczano zdjęcie osoby młodej, innym razem osoby w wieku podeszłym. Badani nie mieli dość czasu na czytanie wszystkiego, musieli więc wybrać tylko najbardziej interesujące artykuły. Komputer śledził wybierane tytuły i czas poświęcony na ich lekturę.
Badanie potwierdziło, że nasze wybory zależą od naszego wieku, również to, że związane są z naszą identyfikacją oraz poczuciem wartości. Ale w trochę nieoczekiwany sposób. Ludzie młodzi czytali głównie reportaże o życiu równolatków, wybierając jednak najczęściej te z wydźwiękiem pozytywnym. Ignorowali najczęściej te, poświęcone osobom starszym i nie miał zaś znaczenia pozytywny lub negatywny kontekst pisania o bohaterze. Inaczej wybierały tytuły osoby z grupy starszej. Czytając reportaże o osobach z własnej grupy wiekowej nie zwracali uwagi na ich kontekst. Natomiast czytając artykuły o młodszych, zdecydowanie wybierali te o wydźwięku negatywnym.
Młodsi, jako osoby mniej pewne co do swojej tożsamości, interesują się życiem sobie podobnych, chcą wiedzieć, jak radzą sobie w życiu ludzie w ich wieku, potrzebują większego utożsamienia się z grupą - tak tłumaczą wyniki badań autorzy studium. Inne przesłanki kierują osobami starszymi. Nie potrzebują one już identyfikacji z grupą wiekową, natomiast żyjąc w świecie zdominowanym przez kult młodości, czują się „gorsi" i mniej pewni swojej wartości. Czytanie historii niekorzystnie pokazujących osoby młody pozwala im poczuć się pewniej.
Taką interpretację potwierdzają badania pewności siebie, przeprowadzane przed i po lekturze spreparowanego „magazynu". U osób z młodszej grupy nie zmieniało się ono, osoby ze starszej grupy wiekowej czuły się tym bardziej dowartościowane, im więcej przeczytały artykułów źle piszących o młodzieży.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Amerykańskie media alarmująco piszą o nagłym wzroście ilości pluskiew w gospodarstwach domowych i hotelach. Te małe, dokuczliwe pasożyty masowo pojawiły się w wielu miastach USA, od Nowego Jorku po Los Angeles. Mówi się już o „inwazji" i „epidemii".
Naukowcy, tacy jak Alexis Barbarin - entomolog na Uniwersytecie Stanowym Pensylwanii, naturalnie oponują przeciwko takim sformułowaniom, jak epidemia. Pluskwowate nie stanowią śmiertelnego, ani nawet poważnego zagrożenia zdrowotnego, więc nie można mówić o epidemii. Zapytani jednak, czy rozprzestrzenienie się tych pasożytów osiągnęło epidemiczne rozmiary, niechętnie przyznają, że chociaż jeszcze nie - już niedługo będzie można w ten sposób je określić, jeśli będą się namnażać w takim tempie.
Przez ostatnie pół wieku pluskwy nie stanowiły zagrożenia, większość ludzi zapewne zapomniała w ogóle o ich istnieniu, dlatego ich pojawienie się w takiej skali jest zaskoczeniem. Część naukowców sugeruje, że powodem może być spadające w ostatnich latach - z powodu wzrastającej świadomości ekologicznej - użycie chemicznych środków owadobójczych. Pojawiają się nawet głosy o przywróceniu do użytku środka DDT, zakazanego z powodu swojej toksyczności w roku 1972. Inni uczeni protestują jednak, argumentując, że pluskwowate i tak szybko uodporniły się na DDT, podobnie ma się sprawa z pyretroitami, które zastąpiły DDT. Powszechną odporność na popularne, chemiczne środki owadobójcze odnotowano u pluskiew już w 1946 roku.
Ekologicznie modne są ostatnio biologiczne metody zwalczania szkodników, z wykorzystaniem ich naturalnych wrogów. Tu jednak entomologowie szybko hamują entuzjastów przypominając, że największym naturalnym wrogiem pluskiew są... karaczany. Wygląda więc na to, że trzeba jednak będzie sięgnąć po chemiczne środki, wcześniej jednak potrzebne są dodatkowe badania na powodami tej inwazji i metodami jej zwalczania.
Naukowcy zauważają również, że poważną przeszkodą w profilaktyce rozprzestrzeniania się tych pasożytów jest niewiedza ludzi. Amerykanie powszechnie kojarzą pluskwy z biedą, brakiem higieny i złym utrzymywaniem gospodarstwa domowego. Tymczasem - jak się podkreśla - nie jest to prawda. „Plusky nie interesują się zawartością kieszeni" - mówi Alexis Barbarin. Można je spotkać tak samo w bogatych domach, znajdywano je nawet w luksusowych hotelach. Tymczasem lekceważenie problemu przez jednych i traktowanie pojawienia się w domu pasożytów jako stygmatu przez innych zniechęca do raportowania ich obecności i przeszkadza w ocenie zagrożenia i jego eliminowaniu.
Większemu namnażaniu się pluskiew tymczasem sprzyja coraz większe zagęszczenie miast i łatwość przenoszenia się do sąsiedztwa. W erze łatwych i szybkich podróży lotniczych równie łatwo jest przywieźć z egzotycznej wycieczki nieproszonych gości.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Uczeni z Ohio State University (OSU) zaprezentowali pierwszy układ spintronicznej pamięci z tworzyw sztucznych. Plastik może zatem w przyszłości stać się alternatywą dla półprzewodników.
W najnowszym numerze Nature Materials Arthur J. Epstein, profesor fizyki i chemii opisuje jak wraz z kolegami stworzyli protytypową plastikową pamięć spintroniczną, używając do tego celu technik wykorzystywanych standardowo przez przemysł półprzewodnikowy. Epstein opisuje nowy materiał jako hybrydę organicznego półprzewodnika i magnetycznego półprzewodnika polimerowego.
Spintronika to, obok mechaniki kwantowej, jedna z potencjalnych dróg, którymi rozwiną się komputery przyszłości. Wykorzystanie spinu elektronów w miejsce ich obecności bądź braku, ma liczne zalety. Od możliwości przechowania i przesłania dwukrotnie większej ilości danych na każdy elektron, poprzez energooszczędność i związane z tym znacznie mniejsze wydzielanie ciepła oraz możliwość gęstszego upakowania poszczególnych elementów układów scalonych.
Jeśli zaś moglibyśmy produkować spintroniczne tworzywa sztuczne, będziemy mieli do czynienia z lekką i elastyczną elektroniką.
Kamieniem milowym na drodze do plastikowej spintroniki stał się tetracyjanoetanol wanadu, pierwszy organiczny magnes, pracujący w temperaturze powyżej temperatury pokojowej. Jego twórcami są Epstein oraz Joel S. Miller z University of Utah.
Naszym głównym osiągnięciem jest użycie tego polimerowego magnetycznego półprzewodnika jednocześnie jako polaryzatora spinu, co oznacza, że możemy zapisywać dane używając słabego pola magnetycznego, oraz wykrywacza spinu, co pozwala nam odczytywać dane - mówi doktor Jung-Woo Yoo, który współpracował z oboma uczonymi. Jesteśmy bliżej opracowania podobnego, całkowicie już organicznego, urządzenia - dodał.
Na obecnym stadium prototyp wygląda jak cienki pasek tworzywa sztucznego umieszczony pomiędzy dwoma warstwami metalicznego ferromagnetyku.
W prototypowej pamięci elektrony są umieszczane w polimerze, a magnes nadaje kierunek ich spinowi. Elektrony mogą następnie przejść do konwencjonalnej warstwy magnetycznej, ale tylko wówczas, gdy ich spin jest jednakowy. W przeciwnym razie zbyt duża rezystancja uniemożliwia przejście. Odczyt danych polega na pomiarze wartości oporu.
Podczas testów materiał został poddany działaniu pola magnetycznego, którego siła z czasem ulegała zmianie. Naukowcy, by sprawdzić, czy udało się uzyskać w elektronach dokładnie takie dane, jakie chcieli, przepuścili prąd przez obie warstwy magnetyczne. Badania wykazały, że w zapisie nie było błędów.
Każda fabryka, która obecnie produkuje układy scalone, jest w stanie wykonać takie urządzenia. Dodatkowo do jego wytworzenia wykorzystaliśmy temperatury pokojowe, cały proces jest zatem bardzo przyjazny środowisku - powiedział Yoo.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.