Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
O wzajemnym przyciąganiu z kanapą w tle
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Inżynierowie z California Institute of Technology (Caltech) i Jet Propulsion Laboratory (JPL) stworzyli inspirowany kolczugami materiał, który pod wpływem przyłożonego napięcia zmienia się z miękkiego i giętkiego w sztywny. Materiał taki może przydać się do tworzenia egzoszkieletów czy rusztowań zmieniających swoją sztywność w miarę gojenia się ran. Być może posłuży też do budowy... mostów, które można będzie przywieźć na miejsce w rolce, rozwinąć i usztywnić.
Chcieliśmy stworzyć materiał, który zmienia sztywność na żądanie, mówi profesor Chiara Daraio. Naszym celem było uzyskanie tkaniny, która z miękkiej w kontrolowany sposób staje się sztywna, dodaje. Takie materiały spotykaliśmy dotychczas w literaturze. Dość przypomnieć tutaj kolczugę z mithrilu, którą Frodo otrzymał od Bilba czy pelerynę Batmana z filmu Batman Begins.
W życiu codziennym dość często spotykamy się z materiałami, których sztywność została zmieniona. Wystarczy przypomnieć sobie np. paczkę próżniowo zapakowanej kawy. Jest sztywna i twarda, jednak natychmiast po przebiciu opakowania całość staje się miękka. Takie struktury jak kawa czy piasek mają złożone kształty, nie są ze sobą połączone i mogą usztywniać się tylko pod wpływem kompresji. Z kolei kolczuga, złożona z połączonych metalowych pierścieni może stawać się sztywna zarówno gdy ją ściśniemy, jak i gdy ją rozciągniemy. I to właśnie ta jej właściwość zainspirowała naukowców. Przetestowaliśmy wiele różnych cząstek, by sprawdzić, które są zarówno elastycznej, jak i można nadać im sztywność. Okazało się, że te, które zyskują sztywność tylko podczas jednego z rodzajów przyłożonej siły (ściskania lub rozciągania) nie sprawują się najlepiej, mówi profesor Daraio.
Uczeni sprawdzili więc całą gamę kształtów, od połączonych pierścieni, poprzez połączone sześciany po połączone ośmiościany foremne, które przypominają dwie piramidy złączone podstawami. W modelowaniu interakcji tego typu struktur brał udział profesor Jose E. Andrade, specjalista od modelowania zachowania materiałów ziarnistych.
Materiały ziarniste to piękny przykład złożonego systemu, w którym proste interakcje na poziomie poszczególnych ziaren mogą przekładać się na złożone zmiany strukturalne całości, mówi Andrade. Naukowcy prowadzili symulacje komputerowe oraz wytwarzali za pomocą drukarek 3D obiecujące struktury i testowali je w laboratorium.
Podczas testów materiały albo ściskano w komorach próżniowych albo zrzucano na nie ciężary. W jednym przypadku taka „kolczuga” utrzymała masę 50-krotnie większą od własnej masy. Testy wykazały, że strukturami o największych zmianach właściwości mechanicznych pomiędzy stanem elastycznym a sztywnym, były struktury o największej średniej liczbie punktów stycznych pomiędzy tworzącymi je elementami.
Tego typu tkaniny mają największy potencjał. Mogą być lekkie, miękkie i wygodne w użyciu, a pod wpływem przyłożonej siły stają się sztywną strukturą, która może wspierać i chronić właściciela, wyjaśnia Yifan Wang, jeden z autorów badań.
Jak już wspomnieliśmy, taki materiał może posłużyć również do budowy mostów. Jak więc spowodować, by coś, co zostało przywiezione w rolce utrzymało ludzi czy pojazdy? Profesor Daraio mówi, że przez taki materiał można np. przeciągnąć liny, za pomocą których materiał zostanie ściśnięty i usztywniony. Te liny będą działały tak, jak troczki, za pomocą których ściągamy np. kaptur, wyjaśnia.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Grupa naukowa, na której czele stali specjaliści z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii, dokonała analizy badań na temat związku bogactwa z gospodarką oraz wpływem tych zjawisk na otoczenie. Uczeni doszli do wniosku, że sama technologia nie rozwiąże stojących przed nami problemów związanych ze zrównoważonym rozwojem. Do jego osiągnięcia konieczne są głębokie zmiany stylu życia oraz zmiana paradygmatów ekonomicznych.
W opublikowanym na łamach Nature Communications artykule zatytułowanym Scientists' warning of affluence, naukowcy podsumowują dostępne dowody oraz przedstawiają możliwe rozwiązania. W ostatnim czasie autorzy różnych prac naukowych wykonali świetną robotę opisując takie zagrożenia jak kryzys klimatyczny, żywnościowy czy kryzys bioróżnorodności. Jednak żadna z tych analiz nie brała wprost pod uwagę roli ekonomii zorientowanych na wzrost i bogactwo. W naszej analizie skupiliśmy się na niekorzystnym wpływie takich zjawisk jak nadmierna konsumpcja i wymieniamy rozwiązania, które pozwalają poradzić sobie z przytłaczającą potęgą konsumpcjonizmu i ekonomicznym paradygmatem wzrostu, mówi główny autor analizy, profesor Tommy Wiedmann.
Główny wniosek z naszej analizy jest taki, że nie możemy polegać wyłącznie na rozwoju technologii, który za nas rozwiąże tak podstawowe problemy jak zmiana klimatu, utrata bioróżnorodności, zanieczyszczenie. Musimy wdrożyć zmiany strukturalne, zmienić nasz nastawiony na bogacenie się styl życia oraz zmniejszyć nadmierną konsumpcję, dodaje uczony.
Z analizy dowiadujemy się, że w ciągu ostatnich 40 lat tempo wzrostu konsumpcji przewyższało tempo wzrostu wydajności. Technologia może pomóc nam konsumować bardziej wydajnie, czyli np. oszczędzać energię i zasoby, jednak tempo postępu technologicznego i tak jest wolniejsze niż tempo wzrostu konsumpcji, mówi Wiedmann.
Współautorka badań, profesor Julia Seinterber z University of Leeds zauważa, że chęć życia w dostatku jest często uznawana za coś pozytywnego. Jednak w naszej analizie dowodzimy, że tak naprawdę jest to niebezpieczne i prowadzi do zniszczeń na skalę globalną. Aby chronić się przed kryzysem klimatycznym musimy zmniejszyć nierówności i zmienić pogląd, że gromadzenie dóbr oraz ci którzy je gromadzą, jest czymś jednoznacznie korzystnym. Paradygmat ten, jak wynika z analizy, jest nieprawdziwy, gdyż to ta część ludności, która zgromadziła najwięcej dóbr, ma największy wpływ na środowisko i to od jej postawy głównie zależy, czy uda się zapobiec większej katastrofie.
Konsumpcja najbogatszych gospodarstw domowych na świecie jest najsilniejszym czynnikiem, który determinuje i przyspiesza, wpływ gospodarki na środowisko naturalne oraz środowisko społeczne", dodaje Lorenz Keysser z EHT Zurich. Dyskusja o tym, w jaki sposób mamy postępować wobec kryzysów ekologicznych musi brać pod uwagę tych, którzy na kryzysy mają największy wpływ, zauważa.
Profesor Manfred Lenzen z University of Sydney mówi, że często na różnych spotkaniach jest pytany o wpływ stylu życia na kryzysy. Zwykle mówię, że to, co kojarzymy z obecnymi kryzysami środowiskowymi – jak wykorzystywanie samochodów, samolotów, olbrzymia konsumpcja energii – to tylko wierzchołek naszej osobistej góry lodowej. Że tutaj chodzi o to wszystko co konsumujemy oraz o zniszczenia związane z koniecznością zapewnienia nam tych rzeczy, to one tworzą niewidoczną część góry lodowej. Niestety, gdy sobie to uświadomimy, to okazuje się, że implikacje dla naszego stylu życia są tak olbrzymie, iż wówczas dochodzi do odrzucenia i zaprzeczenia.
Naukowcy zwracają też uwagę, że indywidualne działania, na poziomie odpowiedzialności każdego z nas, nie wystarczą. Konieczne są zmiany strukturalne. Próby zmiany stylu życia na poziomie indywidualnym mogą być skazane na niepowodzenie, gdyż cała struktura społeczna, ekonomiczna, cała kultura są nastawione na zachęcanie do coraz większej konsumpcji, mówi Wiedmann. Strukturalny imperatyw wzrostu na konkurencyjnym rynku prowadzi do tego, że osoby podejmujące decyzję mają ograniczone pole działania, są zmuszone do pobudzania wzrostu i hamowania koniecznych zmian społecznych. Musimy odejść od obsesji wzrostu gospodarczego. Musimy zacząć zarządzać gospodarką tak, by chronić zasoby naturalne i klimat, nawet jeśli będzie to oznaczało wolniejszy lub nawet ujemny wzrost gospodarczy, stwierdza uczony.
Naukowcy dodaję, że takie pojęcia jak „zielony wzrost” czy „zrównoważony wzrost” to mity. Tak długo, jak istnieje wzrost – zarówno ekonomiczny jak i ludnościowy – technologia nie jest w stanie za nim nadążyć na tyle, by zredukować negatywny wpływ tego wzrostu, zatem całościowy negatywny wpływ na środowisko jest coraz większy, dodaje Wiedmann.
Wśród wymienionych przez naukowców propozycji rozwiązań znajdują się m.in. podatki ekologiczne, inwestycje w ekologiczne technologie, redystrybucja za pośrednictwem systemu podatkowego, wprowadzenie maksymalnego dochodu, dochodu gwarantowanego oraz zmniejszenie liczby godzin pracy.
Obecnie zespół Wiedmanna pracuje nad różnymi modelami komputerowymi, które pozwolą badać różne scenariusze i rozwiązania. Chcą w ten sposób sprawdzić, w jaki sposób można osiągnąć najlepsze wyniki.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Skakuny nie tkają sieci, tylko jak wskazuje ich nazwa, skaczą na swoje ofiary. Są tak sprawne, że potrafią jednym susem pokonać odległość kilkakrotnie przewyższającą długość ich ciała. Jak jednak oceniają, ile centymetrów dzieli je od smacznego kąska? Wykorzystują do tego zielone światło (Science).
Biolodzy z Osaka City University badali występujące na terenie uniwersytetu skakuny Hasarius adansoni. Mają one 4 pary oczu, a najważniejsze wydają się te ze środka. Prof. Akihisa Terakita oraz doktorzy Mitsumasa Koyanagi i Takashi Nagata wiedzieli, że oceniając odległość, pająki nie wykorzystują widzenia dwuocznego, akomodacji (ich soczewka jest umieszczona w sztywnej pochewce, nie może się więc wyginać i zmieniać grubości) ani paralaksy (niezgodności różnych obrazów jednego obiektu obserwowanych z różnych kierunków). Gatunki bazujące na paralaksie, np. modliszki, wychylają się raz w przód, raz w tył, uzyskując w ten sposób 2 różne obrazy obiektu. Nasz skakun tak się jednak nie zachowuje. Co zatem robi?
Japończycy zajęli się mechanizmem zwanym głębią z rozogniskowania. W tym przypadku głębia, czyli odległość obiektu, jest określana na postawie pomiaru rozmycia obrazu. Naukowcy z Osaki odwołali się do tego, że w siatkówce skakunów fotoreceptory są ułożone w 4 warstwach, na których dzięki soczewkom o znacznej aberracji chromatycznej skupiane jest światło o różnej długości fali (różnych barwach). W czasie badań okazało się, że mimo iż zielone światło jest skupiane wyłącznie na najniższej warstwie, barwnik wrażliwy na zieleń występuje w fotoreceptorach z najgłębszej i przedostatniej warstwy. Przedostatnia warstwa zawsze otrzymuje zdeogniskowany obraz. Oceniając stopień rozmazania obrazu, skakuny określają odległość.
Naukowcy z Kraju Kwitnącej Wiśni przeprowadzili eksperyment, w ramach którego testowali zdolność skoczenia na muchę przy zielonym i czerwonym oświetleniu. Przy zielonym pająki idealnie trafiały w cel. Przy czerwonym systematycznie skracały skok, pokonując ok. 90% odległości od muchy. Można to było przewidzieć na podstawie wyliczeń dotyczących stopnia zdeogniskowania wskutek aberracji chromatycznej soczewek. Terakita uważa, że inne skakuny wykorzystują taki sam mechanizm oceny głębi. Siatkówkę badano u ok. 10 gatunków skakunów [...] i u wszystkich występowały 4 warstwy fotoreceptorów.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Do czego przydaje się skórka sera pleśniowego, poza dostarczaniem niezapomnianych wrażeń smakowych oraz utrzymywaniem gomułki w całości i poza zasięgiem niepożądanych mikroorganizmów? Okazuje się, że może być inspiracją dla projektantów nowych materiałów, w tym przypadku podlegającego samooczyszczaniu (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Zespół pracujący pod kierownictwem Wendelina Starka z Politechniki Federalnej w Zurychu postanowił stworzyć materiał naśladujący skórkę sera camembert. W tym celu zbudowano coś na kształt biokanapki. Najpierw Szwajcarzy uzyskali dwuwymiarową warstwę polimeru, którą zaszczepili grzybami Penicillium roqueforti (stosuje się je jako kultury starterowe przy produkcji miękkich serów z przerostami niebieskiej pleśni). Później całość zamknięto w dwóch warstwach porowatego plastiku, który utrzymywał grzyby w środku, ale był jednocześnie przepuszczalny dla cieczy, w tym wypadku składników odżywczych, i gazów. Podczas testów materiał skrapiano roztworem cukru. W ciągu 2 tygodni grzyby całkowicie zjadały cukier, a po zmetabolizowaniu go przechodziły w stan spoczynku. By poza okresami obfitości pożywienia, które można inaczej opisać jako czas realizacji funkcji oczyszczających, P. roqueforti utrzymały się przy życiu, należy utrzymywać odpowiednią wilgotność otoczenia.
Szwajcarzy snują wielkie plany na przyszłość. Zastanawiają się nad zastosowaniem pokryć "biokanapkowych" w ścianach drapaczy chmur. Zastępując grzyby P. roqueforti glonami, można by przetwarzać dwutlenek węgla na tlen. Poza tym warto by pomyśleć o opakowaniach zapobiegających skażeniu i zepsuciu żywności/napojów czy nowych powierzchniach antybakteryjnych.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Nadmierne przywiązanie do dziecięcych rytuałów oraz nadwrażliwość smakowa i dotykowa, np. na teksturę tkaniny, mogą zwiastować rozwój zaburzeń obsesyjno kompulsywnych (ZOK). Wg psychologów, kiedy dzieci doświadczają podwyższonej wrażliwości zmysłowej, odwołują się do zachowań rytualnych, by lepiej poradzić sobie ze środowiskiem. W dłuższej perspektywie może to prowadzić do ZOK (Journal of Behavior Therapy and Experimental Psychiatry).
Prof. Reuven Dar z Uniwersytetu w Tel Awiwie nabrał podejrzeń, że może tak być, gdy pracował z pacjentami z ZOK, którzy wspominali, iż jako dzieci byli bardzo wrażliwi na dotyk i smak. Potem dzięki badaniom kwestionariuszowym potwierdzono, że rzeczywiście istnieje bezpośredni związek między sposobem, w jaki układ nerwowy zarządza napływającymi danymi czuciowymi a rytualnymi i obsesyjno-kompulsywnymi zachowaniami.
W ramach pierwszego studium rodziców przedszkolaków proszono, by wypełnili 3 kwestionariusze. Pierwszy dotyczył stopnia rytualizacji zachowania, np. potrzeby powtarzania określonych działań lub porządkowania obiektów w określony sposób. Drugi oceniał lęk, dlatego wypytywano o reakcje na obcych, przywiązanie do członków rodziny czy zamartwianie się o rezultaty działań. Trzeci kwestionariusz służył do zbadania reakcji na codzienne doświadczenia zmysłowe, w tym dotyk oraz nieznane/nietypowe smaki i zapachy.
W drugim studium 314 dorosłych poproszono o wzięcie udziału w online'owym sondażu. Tak jak w przypadku dzieci, dotyczył on 3 podstawowych obszarów: tendencji obsesyjno-kompulsywnych, poziomu lęku oraz wrażliwości na stymulację smakowo-dotykową.
W obu grupach wiekowych wykryto silny związek między nadwrażliwością a tendencjami obsesyjno-kompulsywnymi. U dzieci prowadziło to do zachowań rytualnych, a u dorosłych do objawów ZOK.
Dar uważa, że gdy dziecko jest bardzo wrażliwe na jakąś woń lub dotyk, odbiera świat jako agresywny, zagrażający. Rytualizm jest więc mechanizmem obronnym, który pozwala odzyskać kontrolę nad światem i sobą.
W przyszłości Dar chce zgromadzić dużą grupę dzieci i przeprowadzić badania podłużne, które pozwoliłyby lepiej zrozumieć związek między nadwrażliwością sensoryczną w dzieciństwie a ZOK w dorosłości.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.