Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Prąd z ludzkiego ciepła
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Xinwei Wang, profesor z Iowa State University, dowiódł, że nić pajęcza przewodzi ciepło równie dobrze jak metal. Uczony specjalizuje się w poszukiwaniu naturalnych przewodników ciepła.
Wiadomo, że takimi przewodnikami są diamenty, miedź czy aluminium, ale większość naturalnych materiałów bardzo słabo przewodzi ciepło. Środowisko naukowe od pewnego czasu spekulowało, że nić pajęcza może być przewodnikiem ciepła, ale nikt tego dotychczas nie badał.
Wang zaprzągł do pracy osiem pająków z gatunku Nephila clavipes, które żywił w klatkach. Pozyskaną od nich sieć poddał testom i odkrył, że jest ona zadziwiająco dobrym przewodnikiem. Transportuje ona ciepło 1000-krotnie lepiej niż przędza jedwabnika i 800 razy lepiej niż inne naturalne tkanki. Jest w tym nawet lepsze od... miedzi. Przewodność cieplna nici pajęczej wynosi bowiem 416 watów na metr-kelwin, podczas gdy miedzi - 401 W/(m-K). Przędza pająka jest niewiele gorsza od srebra, którego przewodność cieplna to 429 W/(m-K).
„Nasze odkrycie zmieni pogląd, jakoby materiały biologiczne charakteryzowały się niską przewodnością cieplną“ - stwierdził Wang.
Kolejną zadziwiającą właściwością pajęczych nici jest fakt, że ich przewodność cieplna rośnie w miarę rozciągania. W większości materiałów przewodność cieplna spada gdy są rozciągane. Tymczasem uczony rozciągnął nić o 20% i uzyskał wzrost jej przewodności cieplnej również o 20%.
Zdaniem Wanga badany przez niego materiał charakteryzuje się tak dobrą przewodnością gdyż na poziomie molekularnym pozbawiony jest defektów, zawiera proteiny z nanokryształami oraz przypominające sprężyny struktury łączące proteiny. Uczony zastanawia się, czy nie można będzie tak zmodyfikować przędzy pajęczej, by zwiększyć jej przewodność.
Nowo odkryte właściwości nici pająka mogą posłużyć do stworzenia lepszej odzieży ochronnej, systemów odprowadzania ciepła z elektroniki, bandaży, które nie będą zatrzymywały ciepła i wielu innych przydatnych przedmiotów.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Międzynarodowy zespół uczonych wpadł na trop rewolucyjnej, niespodziewanej metody zapisu danych na dyskach twardych. Pozwala ona na setki razy szybsze przetwarzanie informacji niż ma to miejsce we współczesnych HDD.
Naukowcy zauważyli, że do zapisu danych wystarczy jedynie ciepło. Dzięki temu będzie ona zachowywana znacznie szybciej i zużyje się przy tym mniej energii.
Zamiast wykorzystywać pole magnetyczne do zapisywania informacji na magnetycznym nośniku, wykorzystaliśmy znacznie silniejsze siły wewnętrzne i zapisaliśmy informację za pomocą ciepła. Ta rewolucyjna metoda pozwala na zapisywanie terabajtów danych w ciągu sekundy. To setki razy szybciej niż pracują obecne dyski. A jako, że nie trzeba przy tym wytwarzać pola magnetycznego, potrzeba mniej energii - mówi fizyk Thomas Ostler z brytyjskiego University of York.
W skład międzynarodowego zespołu, który dokonał odkrycia, wchodzili uczeni z Hiszpanii, Szwajcarii, Ukrainy, Rosji, Japonii i Holandii.
Doktor Alexey Kimel z Instytutu Molekuł i Materiałów z Uniwersytetu w Nijmegen mówi: Przez wieki sądzono, że ciepło może tylko niszczyć porządek magnetyczny. Teraz pokazaliśmy, że w rzeczywistości jest ono impulsem wystarczającym do zapisania informacji na magnetycznym nośniku.
Uczeni wykazali, że bieguny w domenach magnetycznych na dysku można przełączać nie tylko za pomocą pola magnetycznego generowanego przez głowicę zapisująco-odczytującą, ale również dzięki ultrakrótkim impulsom cieplnym.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wiadomo już, czemu wiele osób w czasie wykonywania rezonansu magnetycznego lub podczas wyciągania ze skanera doświadcza oczopląsu. Silne pole magnetyczne wprawia w ruch endolimfę wypełniającą kanały błędnika (Current Biology).
Wskutek ruchów cieczy w uchu wewnętrznym pacjenci mają wrażenie spadania lub nieoczekiwanych, chwiejnych ruchów. Zespół z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, który pracował pod kierownictwem Dale’a C. Robertsa, umieścił w aparacie MRI 10 osób ze zdrowym błędnikiem i 2 z błędnikiem niedziałającym w skanerze. Skupiano się nie tylko na autoopisie dot. zawrotów głowy, ale również na nystagmusie, czyli niezależnych od woli poziomych drganiach gałek ocznych (in. nazywanych oczopląsem położeniowym). Ponieważ wskazówki wzrokowe mogą je stłumić, eksperyment przeprowadzano w ciemnościach.
Nagrania z kamery noktowizyjnej pokazały, że nystagmus wystąpił u wszystkich zdrowych badanych, nie pojawił się zaś u pozostałej dwójki. Sugeruje to, że (zdrowy) błędnik odgrywa kluczową rolę w zawrotach głowy w skanerze MRI.
Amerykanie zastanawiali się, jak natężenie pola magnetycznego wytwarzanego przez skaner wpływa na błędnik, dlatego ochotników umieszczano na różne okresy w aparatach o niejednakowych parametrach technicznych. Przyglądano się oczopląsowi położeniowemu podczas wkładania i wyjmowania ze skanera (i to zarówno podczas wkładania i wyjmowania tradycyjną drogą, jak i od tyłu tuby). W ten sposób oceniano wpływ kierunku pola magnetycznego na wrażenia ochotników.
Silniejsze pole magnetyczne wywoływało znacznie szybszy nystagmus. Ruchy gałek ocznych utrzymywały się cały czas, bez względu na długość sesji. Kierunek ruchu oczu zmieniał się w zależności od drogi wprowadzania/wyciągania człowieka ze skanera (czyli kierunku pola). Zespół Robertsa uważa, że oczopląs położeniowy to rezultat wzajemnych oddziaływań między prądami elektrycznymi przepływającymi przez endolimfę a polem magnetycznym. Siła Lorentza wpływa na ruch ładunków elektrycznych w uchu wewnętrznym, odbierany przez komórki zmysłowe jako pobudzenie.
Akademicy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa sądzą, że ich odkrycia mogą zmienić interpretację wyników uzyskanych za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego. Ich autorzy analizują przepływ krwi w mózgu pod wpływem określonych zadań, tymczasem okazuje się, że skaner jako taki wzmacnia aktywność związaną z ruchem i równowagą. Wykazaliśmy, że nawet gdy sądzimy, że nic się w mózgu nie dzieje, kiedy ochotnicy znajdują się w aparacie, w rzeczywistości dzieje się dużo, ponieważ samo MRI wywołuje jakiś efekt – podsumowuje Roberts, dodając, że niewykluczone, iż silne pole skanera do rezonansu magnetycznego przyda się otolaryngologom jako bardziej komfortowa metoda badania błędnika (alternatywa dla standardowej elektronystagmografii).
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W dokumencie The Data Furnaces: Heating Up with Cloud Computing specjaliści z Microsoft Research proponują ogrzewanie domów ciepłem odpadowym z chmur obliczeniowych. Podobne pomysły nie są niczym nowym, jednak inżynierowie Microsoftu wpadli na nowatorski pomysł tworzenia infrastruktury chmur. Proponują oni mianowicie, by serwerów nie instalować w wielkim centrum bazodanowym, ale... w domach, które mają być przez nie ogrzewane. W ten sposób rachunki w gospodarstwie domowym za ogrzewanie spadłyby niemal do zera. Olbrzymie kwoty, rzędu 280-324 dolarów rocznie od serwera, zaoszczędziliby również właściciele chmur obliczeniowych.
Autorzy dokumentu przewidują, że serwery byłyby umieszczane w piwnicach domów jednorodzinnych. Właściciele domów byliby zobowiązani do ewentualnego restartowania maszyn w razie potrzeby. Jak twierdzą badacze z Microsoft Research właściciele chmur już od początku zanotowaliby poważne oszczędności. Nie musieliby bowiem ponosić kosztów związanych z budową lub wynajęciem i utrzymaniem pomieszczeń, budową sieci energetycznej i teleinformatycznej, systemu chłodzenia, obniżyliby koszty operacyjne. Z drugiej strony zauważają, że energia elektryczna jest sprzedawana odbiorcom indywidualnym drożej niż odbiorcom biznesowym, zwiększyłyby się koszty konserwacji, gdyż maszyny byłyby rozrzucone do po dużej okolicy, ponadto nie we wszystkich domach dostępne są łącza o wymaganej przepustowości.
Oczywiście do domów jednorodzinnych trafiałyby niewielkie serwery. Większe maszyny można by ustawiać w biurowcach, gdzie również zapewnią ogrzewanie budynku.
Analiza pokazała, że największe korzyści odnieśliby mieszkańcy tych stanów, w których ogrzewanie domów pochłania najwięcej pieniędzy.
Pracownicy Microsoftu twierdzą ponadto, że ich propozycja spowoduje, iż możliwe będzie zwiększenie wydajności chmur obliczeniowych bez jednoczesnego zwiększania zużycia energii w skali kraju. Już przed 5 laty centra bazodanowe zużywały 3% energii produkowanej w USA. Dzięki instalowaniu ich w domach jednorodzinnych będzie można zwiększyć liczbę serwerów, a tym samym zwiększyć ilość zużywanej przez nie energii, co jednak nie spowoduje globalnego wzrostu jej zużycia, gdyż jednocześnie spadnie ilość energii zużywanej przez gospodarstwa domowe do ogrzewania.
W analizie Microsoftu zabrakło jednak odniesienia się do kwestii bezpieczeństwa czy sytuacji awaryjnych, takich jak np. przerwy w dostawie prądu.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Badacze z University of Minnesota odkryli nowy stop, który zamienia energię cieplną bezpośrednio w energię elektryczną. Prace badawcze znajdują się dopiero na wczesnym etapie, jednak nowa metoda może mieć olbrzymi wpływ np. na przemysł samochodowy. Pozwoliłaby bowiem na produkcję energii elektrycznej z ciepła układu wydechowego i ładować nią akumulatory samochodów elektrycznych.
Nasze badania są bardzo obiecujące, gdyż dotyczą całkowicie nowej metody konwersji energii - stwierdził profesor Richard James, który stoi na czele zespołu naukowego.
Uczeni, by uzyskać nowy stop, połączyli atomy tak, by powstał z nim materiał Ni45Co5Mn40Sn10. Nowy stop jest multiferroikiem, czyli materiałem charakteryzującym się jednocześnie więcej niż jedną cechą materiałów ferroikowych. Ich cztery podstawowe właściwości to ferromagnetyzm, ferroelektryczność, ferroelastyczność i ferrotoroidalność. Uzyskuje on tę właściwość dzięki przejściu przez odwracalny etap przemiany fazowej, podczas której jedno ciało stałe przechodzi w drugie. W trakcie przemiany zmieniają się właściwości magnetyczne materiału, które są wykorzystywane do zamiany energii cieplnej w elektryczną.
Podczas przeprowadzonych eksperymentów niemagnetyczny materiał pod wpływem niewielkiej zmiany temperatury zyskał silne właściwości magnetyczne. Proces ten wiąże się z absorbcją ciepła i spontaniczną produkcją energii elektrycznej w otaczającym metal zwoju. Dochodzi przy tym do niewielkiej utraty ciepła, ale uczeni wiedzą, jak zmniejszyć straty.
Badania te przekraczają wszelkie granice nauki i inżynierii. Dotyczą bowiem inżynierii, fizyki, materiałoznawstwa, chemii, matematyki i innych dziedzin - mówi profesor James.
Prace prowadzone są w ramach grantu Multidisciplinary Univeristy Research Initiative sponsorowanego przez Biuro Badawcze Marynarki Wojennej USA.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.