Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Mundur jak bateria

Recommended Posts

Na współczesnym polu bitwy wykorzystywanych jest wiele nowoczesnych urządzeń: od noktowizorów po laserowe celowniki, od zaawansowanych systemów radiowych po notebooki. Wszystkie te urządzenia potrzebują źródła energii i tu właśnie pojawia się problem.

Obecnie pluton amerykańskiej armii (40 osób), który wyrusza w samodzielną pięciodniową misję, musi zabierać ze sobą niemal 900 baterii siedmiu różnych typów. To spore obciążenie dla oddziału, tym bardziej, że baterie nie wystarczają na długo i może się zdarzyć, iż trzeba je wymieniać w czasie walki.

Naukowcy pracujący na potrzeby wojska szukają sposobu na zdjęcie z żołnierzy obowiązku noszenia olbrzymiej liczby baterii, a jednocześnie zapewnienia jednostce odpowiedniej ilości energii. Firma Hills skonstruowała maszynę, która jest w stanie wytwarzać niezwykłą tkaninę. Można z niej będzie szyć mundury, które będą jednocześnie generatorami i akumulatorami energii.

Maszyna firmy Hills potrafi tak ułożyć włókna, iż tkanina działa jak bateria, którą można doładowywać. Tkaninę można skonstruować też tak, iż możliwe będzie wszycie w nią elektrod oraz elektrolitu. Każdy żołnierz ubrany w taki mundur byłby więc ruchomą elektrownią. Może on działać jak ogniwo fotowoltaiczne lub ogniwo paliwowe.

Urządzenie Hillsa to zmodyfikowana maszyna do produkcji włókien polimerowych. Jest ono w stanie tworzyć tkaninę z trzech różnych materiałów, dzięki precyzyjnej kontroli temperatury pracy z każdym z nich.

Co więcej, urządzenie może pracować nie tylko z polimerami. Tworzy również tkaniny z metali i całego szeregu materiałów nieorganicznych. Najważniejszym jego ograniczeniem jest temperatura. Najwyższa, z jaką może pracować, wynosi 350 stopni Celsjusza, więc metale z których powstają tkaniny musza mieć niską temperaturę topnienia.

Naukowcy informują, że maszyna Hillsa można pracować też z.... odpowiednio zmodyfikowanym wirusami. Profesor Angela Belcher z Massachusetts Institute of Technology stworzyła wirusy, które potrafią łączyć ze sobą materię nieorganiczną. Pani profesor wykazała, że jej wirusy mogą być przydatne przy produkcji elektrod i włókien.

W przyszłym roku wspomniana maszyna trafi do Inżynieryjnego Centrum Badawczo-Rozwojowego Armii USA w Natick (U.S. Army Natick Soldier Research Development and Engineering Center), gdzie zostanie wykorzystana do stworzenia wielofunkcyjnych mundurów polowych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

""Na współczesnym polu bitwy wykorzystywanych jest wiele nowoczesnych urządzeń: od noktowizorów po laserowe celowniki, od zaawansowanych systemów radiowych po notebooki. Wszystkie te urządzenia potrzebują źródła energii i tu właśnie pojawia się problem.""

 

Ha ha ha .... już w 1975 roku na polu bitwy wybuchały atomówki i to jedna po drugiej (na szczęście tylko w symulacjach), jak będzie wyglądało współczesne pole bitwy to trudno sobie nawet wyobrazić (satelity z laserami, pociski zdalnie sterowane, wybychy nuklearne , pociski magnetyczne, srodki psychotropowe i halucynogenne , mikrofale , wirusy , mikroroboty, hipnoza, ultradzwięki ,bezzałogowe samoloty i inne bezgłośne maszyny latające w powietrzu, broń pogodowa)

 

a wartość żołnierzyka z noktowizorem ,laserowym celownikiem ,krótkofalówką i notebokiem w bateryjnej kamizelce ;D będzie wynosiła tyle ile ułana przy natarciu pancernej armii ;D

do tego rzeczy będą dziać się tak szybko że nawet niezdąży się ubrać ;D

 

Cała Nowa Huta ma schrony w piwnicach budynków a wiecie dlaczego teraz sie nie buduje schronów ??

Odp: bo po tej zadymie nie da się żyć ,a nawet jak ktoś będzie próbował to słowo żyć będzie znaczyło zupełnie coś innego 8)

 

Szkoda tylko że co roku wydaje się potężny szmal na zbrojenia bo z niego można by w czasach POKOJU doprowadzić ŚWIAT do takiego dobrobytu że nikomu nawet do głowy by nie przyszło wojowanie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ha ha ha .... już w 1975 roku na polu bitwy wybuchały atomówki i to jedna po drugiej (na szczęście tylko w symulacjach), jak będzie wyglądało współczesne pole bitwy to trudno sobie nawet wyobrazić (satelity z laserami, pociski zdalnie sterowane, wybychy nuklearne , pociski magnetyczne, srodki psychotropowe i halucynogenne , mikrofale , wirusy , mikroroboty, hipnoza, ultradzwięki ,bezzałogowe samoloty i inne bezgłośne maszyny latające w powietrzu, broń pogodowa)

 

a wartość żołnierzyka z noktowizorem ,laserowym celownikiem ,krótkofalówką i notebokiem w bateryjnej kamizelce ;D będzie wynosiła tyle ile ułana przy natarciu pancernej armii ;D

do tego rzeczy będą dziać się tak szybko że nawet niezdąży się ubrać ;D

 

Cała Nowa Huta ma schrony w piwnicach budynków a wiecie dlaczego teraz sie nie buduje schronów ??

Odp: bo po tej zadymie nie da się żyć ,a nawet jak ktoś będzie próbował to słowo żyć będzie znaczyło zupełnie coś innego 8)

 

 

taka mała sugestia... Współczesny=

1.występujący, żyjący w tym samym czasie, w którym istniał ten, o kim mowa

2.charakterystyczny dla dzisiejszej epoki

(słownik języka polskiego http://sjp.pwn.pl/lista.php?co=wsp%F3%B3czesny)

 

więc mowa nie o polu bitwy przyszłości a o polu bitwy obecnie, a tego nie trzeba sobie wyobrażać bo można to zobaczyć po prostu :) A w obecnych czasach zapotrzebowanie energetyczne to ogromny problem. Zresztą nie tylko armii...

Share this post


Link to post
Share on other sites

""taka mała sugestia... Współczesny=

1.występujący, żyjący w tym samym czasie, w którym istniał ten, o kim mowa

2.charakterystyczny dla dzisiejszej epoki

(słownik języka polskiego http://sjp.pwn.pl/lista.php?co=wsp%F3%B3czesny)

 

więc mowa nie o polu bitwy przyszłości a o polu bitwy obecnie, a tego nie trzeba sobie wyobrażać bo można to zobaczyć po prostu :) A w obecnych czasach zapotrzebowanie energetyczne to ogromny problem. Zresztą nie tylko armii...""

 

I wszystko się zgadza:

bo w życiu jak w pokerze , wykłada się karty kiedy ktoś sprawdza co nie oznacza że nie mają one wartości przed wyłożeniem ;D(lub że nie istnieją współcześnie) a to o czym piszesz to relacja z obserwacji kamiennych twarzy pokerzystów ;D i wzajemnych licytacji 8)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Często i mało, czy rzadko, ale do syta? Gdyby chodziło o dietę, większość specjalistów postawiłaby na odpowiedź 1, ale w przypadku magazynowania energii jest odwrotnie. Okazuje się, że więcej można jej zmieścić ładując rzadko, ale do pełna.Taki przynajmniej wniosek płynie z badań przeprowadzonych przez zespół naukowców IChF PAN.
      Doświadczenia dotyczyły co prawda wyidealizowanych, dwuwymiarowych układów sieciowych, ale w końcu zasada to zasada. Dr Anna Maciołek, jedna z autorów pracy opublikowanej w Physical Review opisuje ją tak: Chcieliśmy zbadać, jak zmienia się sposób magazynowania energii w układzie,  gdy  pompujemy  do  niego  energię  w  postaci  ciepła,  innymi  słowy – lokalnie  go podgrzewamy.
      Wiadomo,  że ciepło  w  układach  się  rozprzestrzenia, dyfunduje.  Ale czy na gromadzenie energii ma wpływ sposób jej dostarczania; fachowo mówiąc „geometria podawania”? Czy ma znaczenie, że podajemy dużo energii w krótkim czasie i potem długo nic, i znowu dużo energii, czy też gdy podajemy malutkie porcje  tej energii, ale za to jedna po drugiej, niemal bez przerw?
      Cykliczne podawanie energii jest bardzo powszechne w naturze. Sami dostarczamy jej sobie w ten sposób, jedząc. Tę samą liczbę kalorii można dostarczyć w jednej lub dwóch dużych porcjach zjadanych w ciągu doby, albo rozbić ją na 5-7 mniejszych posiłków, między którymi są krótsze przerwy. Naukowcy wciąż się spierają, który  sposób jest dla organizmu lepszy. Jeśli jednak  chodzi o dwuwymiarowe układy sieciowe, to już wiadomo, że pod względem efektywności magazynowania wygrywa metoda „rzadko a dużo”.
      Zauważyliśmy, że w zależności od tego, w jakich porcjach i jak często podajemy energię, ilość, jaką układ potrafi zmagazynować, zmienia się. Największa jest wtedy, gdy porcje energii są duże, ale odstępy czasowe między ich podaniem też są długie, wyjaśnia Yirui Zhang, doktorantka w IChF PAN. Co ciekawe, okazuje się, że gdy taki układ magazynujący podzielimy wewnętrznie na swego rodzaju przedziały, czy też komory, to ilość energii możliwej do zmagazynowania w takim podzielonym ‘akumulatorze’ – o ile bylibyśmy go w stanie skonstruować – wzrośnie. Innymi słowy, trzy małe baterie zmagazynują więcej energii niż jedna duża, precyzuje badaczka. Wszystko to przy założeniu, że całkowita ilość wkładanej do układu energii jest taka sama, zmienia się tylko sposób jej dostarczania.
      Choć badania prowadzone przez zespół IChF PAN należą do podstawowych i ukazują po prostu fundamentalną  zasadę  rządzącą magazynowaniem energii w magnetykach, ich potencjalne zastosowania  są  nie do  przecenienia.  Wyobraźmy  sobie  np.  możliwość  ładowania  baterii elektrycznego samochodu nie w kilka godzin, lecz w kilkanaście minut albo znaczące zwiększenie pojemności  takich  akumulatorów  bez  zmiany  ich  objętości,  czyli  wydłużenie  zasięgu  auta  na jednym ładowaniu.  Nowe  odkrycie  może  też  w  przyszłości  zmienić  sposoby  ładowania  baterii różnego typu poprzez ustalenie optymalnej periodyczności dostarczania do nich energii

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jednym ze sposobów na pozyskiwanie odnawialnej energii jest wykorzystanie różnicy chemicznych pomiędzy słodką i słoną wodą. Jeśli naukowcom uda się opracować metodę skalowania stworzonej przez siebie technologii, będą mogli dostarczyć olbrzymią ilość energii milionom ludzi mieszkających w okolica ujścia rzek do mórz i oceanów.
      Każdego roku rzeki na całym świecie zrzucają do oceanów około 37 000 km3 wody. Teoretycznie można tutaj pozyskać 2,6 terawata, czyli mniej więcej tyle, ile wynosi produkcja 2000 elektrowni atomowych.
      Istnieje kilka metod generowania energii z różnicy pomiędzy słodką a słoną wodą. Wszystkie one korzystają z faktu, że sole złożone są z jonów. W ciałach stałych ładunki dodatnie i ujemne przyciągają się i łączą. Na przykład sól stołowa złożona jest z dodatnio naładowanych jonów sodu połączonych z ujemnie naładowanymi jonami chloru. W wodzie jony takie mogą się od siebie odłączać i poruszać niezależnie.
      Jeśli po dwóch stronach półprzepuszczalnej membrany umieścimy wodę z dodatnio i ujemnie naładowanymi jonami, elektrony będą przemieszczały się od części ujemnie naładowanej do części ze znakiem dodatnim. Uzyskamy w ten sposób prąd.
      W 2013 roku francuscy naukowcy wykorzystali ceramiczną błonę z azotku krzemu, w którym nawiercili otwór, a w jego wnętrzu umieścili nanorurkę borowo-azotkową (BNNT). Nanorurki te mają silny ujemny ładunek, dlatego też Francuzi sądzili, że ujemnie naładowane jony nie przenikną przez otwór. Mieli rację. Gdy po obu stronach błony umieszczono słoną i słodką wodę, przez otwór przemieszczały się niemal wyłącznie jony dodatnie.
      Nierównowaga ładunków po obu stronach membrany była tak duża, że naukowcy obliczyli, iż jeden metr kwadratowy membrany, zawierający miliony otworów na cm2 wygeneruje 30 MWh/rok. To wystarczy, by zasilić nawet 12 polskich gospodarstw domowych.
      Problem jednak w tym, że wówczas stworzenie nawet niewielkiej membrany tego typu było niemożliwe. Nikt bowiem nie wiedział, w jaki sposób ułożyć długie nanorurki borowo-azotkowe prostopadle do membrany.
      Przed kilkoma dniami, podczas spotkania Materials Research Society wystąpił Semih Cetindag, doktorant w laboratorium Jerry'ego Wei-Jena na Rutgers University i poinformował, że jego zespołowi udało się opracować odpowiednią technologię. Nanorurki można kupić na rynku. Następnie naukowcy dodają je do polimerowego prekursora, który jest nanoszony na membranę o grubości 6,5 mikrometrów. Naukowcy chcieli wykorzystać pole magnetyczne do odpowiedniego ustawienia nanorurek, jednak BNNT nie mają właściwości magnetycznych.
      Cetindag i jego zespół pokryli więc ujemnie naładowane nanorurki powłoką o ładunku dodatnim. Wykorzystane w tym celu molekuły są zbyt duże, by zmieścić się wewnątrz nanorurek, zatem BNNT pozostają otwarte. Następnie do całości dodano ujemnie naładowane cząstki tlenku żelaza, które przyczepiły się do pokrycia nanorurek. Gdy w obecności tak przygotowanych BNNT włączono pole magnetyczne, można było manewrować nanorurkami znajdującymi się w polimerowym prekursorze nałożonym na membranę.  Później za pomocą światła UV polimer został utwardzony. Na koniec za pomocą strumienia plazmy zdjęto z obu stron membrany cienką warstwę, by upewnić się, że nanorurki są z obu końców otwarte. W ten sposób uzyskano membranę z 10 milionami BNNT na każdy centymetr kwadratowy.
      Gdy taką membranę umieszczono następnie pomiędzy słoną a słodką wodą, uzyskano 8000 razy więcej mocy na daną powierzchnię niż podczas eksperymentów prowadzonych przez Francuzów. Shan mówi, że tak wielki przyrost mocy może wynikać z faktu, że jego zespół wykorzystał węższe nanorurki, zatem mogły one lepiej segregować ujemnie naładowane jony.
      Co więcej, uczeni sądzą, że membrana może działać jeszcze lepiej. Nie wykorzystaliśmy jej pełnego potencjału. W rzeczywistości tylko 2% BNNT jest otwartych z obu stron, mówi Cetindag. Naukowcy pracują teraz nad zwiększeniem odsetka nanorurek otwartych z obu stron membrany.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Użytkownicy smartfonów, którym zależy na dłuższej pracy na pojedynczym ładowaniu baterii powinni zastanowić się nad częstszym używaniem... płatnych wersji oprogramowania. Abhinav Pathak i Charlie Hu z Purdue University oraz Ming Zhang z Microsoft Research odkryli, że bezpłatne aplikacje zużywają niezwykle dużo energii.
      Badacze stworzyli program Eprof, który bardzo szczegółowo opisuje zużycie energii przez urządzenie podczas używania różnych aplikacji. Następnie sprawdzili za jego pomocą smartfony z systemami Android i Windows Phone. Okazało się, że bezpłatne oprogramowanie, takie jak np. Angry Birds, Free Chess, Facebook i NYTimes na potrzeby swoich zasadniczych funkcji wykorzystuje jedynie 10-30 procent zużywanej energii. Na przykład Angry Birds używają tylko 20% wykorzystywanej energii na obsługę gry, a 45% jest zużywane na określenie lokalizacji użytkownika przez GPS oraz ładowanie odpowiednich reklam przez 3G. Łącze 3G pozostaje otwarte przez około 10 sekund po zakończeniu transmisji, co zużywa kolejne 28% energii.
      Eprof wykazał też, że takie marnotrawstwo energii jest związane z błędami niechlujnie napisanym kodem do zarabiania na bezpłatnych programach.
      Badacze udowodnili, że wilk może być syty i owca cała - poprawili kod w czterech programach, zmniejszając konsumpcję energii od 20 do 65 procent.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowie z Pennsylvania State University połączyli dwie technologie pozyskiwania energii - biochemiczne ogniwa paliwowe wykorzystujące mikroorganizmy oraz odwróconą elektrodializę - dzięki czemu udało się oczyścić ścieki dzięki energii pozyskanej z nich samych. Co więcej, powstała też nadmiarowa energia, którą można odprowadzić do sieci.
      Profesor Bruce E. Logan, który nadzorował badania, mówi, że ich celem jest doprowadzenie do sytuacji, w której systemy dostarczania wody i odprowadzania ścieków będą energetycznie samowystarczalne. Zdaniem Logana miejskie ścieki mają kolosalny potencjał energetyczny. Można z nich pozyskać nawet 9-krotnie więcej energii niż potrzeba do ich oczyszczenia. Nie trzeba dużo myśleć, by dojść do wniosku, że cały proces można uczynić przynajmniej neutralnym pod względem zużycia energii - stwierdził uczony.
      Połączenie ogniwa biochemicznego i odwróconej elektrodializy pozwoliło na przezwyciężenie słabości obu tych technologii.
      Ogniwo biochemiczne składa się z dwóch komór przedzielonych półprzepuszczalną membraną, którą protony mogą przenikać tylko w jedną stronę. Wystarczy wsadzić elektrody do komór, by uzyskać baterię. Do jednej z elektrod należy przyczepić mikroorganizmy rozkładające molekuły organiczne. Z ich rozkładu powstają prostsze molekuły oraz protony i elektrony. Protony przechodzą przez membranę, tworząc potencjał pomiędzy obiema komorami, a elektrony przepływają poprzez elektrodę do sąsiedniej komory, gdzie łączą się z protonami i tlenem, tworząc wodę.
      Odwrócona elektrodializa również korzysta z przepływu jonów, jednak działa dzięki różnej ich koncentracji. Do pracy wymaga dwóch membran - jednej pozwalającej na przepływ jonów ujemnych, drugiej umożliwiającej przepływ jonów dodatnich. Całość trzeba zatem podzielić na trzy komory. Jeśli np. do środkowej wlejemy wodę morską, a do bocznych słodką, to jony przenikną przez odpowiednie membrany, w wyniku czego jedna z bocznych komór będzie naładowana dodatnio, druga - ujemnie.
      Obie te metody nie są pozbawione wad. Biochemiczne ogniwo paliwowe pozwala na uzyskanie niewielkiej mocy, a odwrócona elektrodializ działa, gdy połączymy co najmniej 20 par membran, co jest kosztownym przedsięwzięciem.
      Dzięki połączeniu obu technologii liczbę par membran w systemie odwróconej elektrodializy zmniejszono do 5, jednocześnie zwiększając 7-krotnie moc uzyskiwaną z ogniwa biochemicznego.
      Kluczowym elementem całości jest użycie w miejsce wody morskiej wodorosoli amonowej kwasu węglowego (NH4HCO3). Sól tę można odzyskiwać z roztworu po podgrzaniu go do nieco ponad 40 stopni Celsjusza, co oznacza, że można poddawać ją recyklingowi wykorzystując ciepło odpadowe całego procesu.
      Największym problemem stojącym przed zespołem Logana jest przeskalowanie urządzenia tak, by można było przeprowadzić testy w istniejących systemach wodociągowych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Opadające krople deszczu trą o powietrze, przez co energia kinetyczna zarówno kropli jak i powietrza zamieniana jest w energię cieplną i zostaje rozproszona. Grupa matematyków policzyła ilość rozpraszanej w ten sposób energii i ze zdumieniem odkryła, że opady deszczu mogą być bardzo istotnym składnikiem ogólnego bilansu energetycznego atmosfery.
      Matematycy Olivier Pauluis z New York University oraz Juliana Dias z Narodowej Administracji Oceanów i Atmosfery (NOAA) wykorzystali dane uzyskane przez program Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM). Z ich obliczeń wynika, że pomiędzy 30. stopniem szerokości północnej a 30. stopniem szerokości południowej, rozproszenie energii wskutek tarcia kropli deszczu o powietrze średnio 1,8 wata na metr kwadratowy. Spadające krople wody i kryształki lodu stanowią minimalną część masy atmosfery, jednak, jak się okazuje, prowadzą do rozproszenia olbrzymich ilości energii.
      Specjaliści przewidują, że w miarę jak klimat będzie się ocieplał, opady staną się bardziej intensywne. Co więcej krople będą miały dłuższą drogę do przebycia, gdyż para wodna będzie kondensowała na większych wysokościach. Pauluis uważa, że na każdy stopień wzrostu temperatury ilość rozpraszanej energii wzrośnie o kilka procent. Wyliczenia te są zgodne z wcześniejszymi modelami klimatycznymi. Spodziewamy się, że wraz ze wzrostem temperatury wielkoskalowe cyrkulacje powietrza w tropikach, takie jak komórka Hadleya czy komórka Walkera osłabną - mówią uczeni. Można zatem spodziewać się osłabnięcia pasatów, które są częścią obu komórek.
      Nie osłabną za to huragany. Są one bowiem zależne nie od energii zgromadzonej w atmosferze a od temperatury powierzchni oceanów. Eksperci zapowiadają wzrost siły tych wiatrów.
×
×
  • Create New...