Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Niebezpieczne związki w paliwach stałych do grilla
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Łaziki pracujące na Marsie czy Księżycu, mierzą się z wieloma problemami. Jednym z nich jest ryzyko utknięcia w grząskim gruncie. Gdy tak się stanie operatorzy podejmują serię delikatnych manewrów, by pojazd wydobyć. Nie zawsze się to udaje. Łazik Spirit zakończył misję jako stacjonarna platforma badawcza po tym, jak utknął w luźnym piasku. Czy takim wydarzeniom da się zapobiec? Inżynierowie z University of Wisconsin-Madison informują o znalezieniu poważnego błędu w procedurach testowania łazików. Jego usunięcie może spowodować, że pojazdy na Marsie i Księżycu będą narażone na mniejsze ryzyko.
Błąd ten polega na przyjęciu zbyt optymistycznych i uproszczonych założeń co do tego, jak łaziki zachowują się poza Ziemią. Ważnym elementem testów naziemnych takich pojazdów jest sprawdzenie, w jaki sposób mogą się one poruszać po luźnym podłożu. Na Księżycu grawitacja jest 6-krotnie mniejsza niż na Ziemi, więc przez dekady, testując łaziki, naukowcy tworzyli prototypy o masie sześciokrotnie mniejszej niż łazik docelowy i testowali je na pustyni. Jednak ta metoda pomijała pewien istotny szczegół – wpływ grawitacji na piasek.
Profesor Dan Negrut i jego zespół przeprowadzili symulacje, które wykazały, że Ziemia przyciąga ziarenka piasku silniej niż Mars czy Księżyc. Dzięki temu piasek na Ziemi jest bardziej zwarty. Jest mniejsze prawdopodobieństwo, że ziarna będą się pod nimi przesuwały. Jednak na Księżycu piasek jest luźniejszy, łatwiej się przemieszcza, więc obracające się koła trafiają na mniejszy opór. Przez to pojazdowi trudniej się w nim poruszać.
Jeśli chcemy sprawdzić, jak łazik będzie sobie radził na Księżycu, musimy rozważać nie tylko wpływ grawitacji na pojazd, ale również wpływ grawitacji na piasek. Nasze badania pokazują, jak ważne są symulacje do badania możliwości jezdnych łazika na luźnym podłożu, wyjaśnia uczony.
Uczeni dokonali swojego odkrycia podczas prac związanych z misją łazika VIPER, który ma trafić na Księżyc. We współpracy z naukowcami z Włoch stworzyli silnik Chrono, służący do symulacji zjawisk fizycznych, który pozwala na szybkie modelowanie złożonych systemów mechanicznych. I zauważyli istotne różnice pomiędzy wynikami testów VIPERA na Ziemi, a wynikami symulacji. Po przeanalizowaniu problemu znaleźli wspomniany błąd w procedurach testowych.
Chrono to produkt opensource'owy, z którego skorzystały już setki firm i organizacji. Pozwala on lepiej zrozumieć najróżniejsze złożone mechanizmy, od mechanicznych zegarków po czołgi jeżdżące poza utwardzonymi drogami.
Źródło: A Study Demonstrating That Using Gravitational Offset to Prepare Extraterrestrial Mobility Missions Is Misleading
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wielkie tsunami niszczą wybrzeża i transportują olbrzymie ilości szczątków roślinnych i innych na dużej odległości. Jednak z powodu erozji wybrzeży i słabego zachowywania się materiału roślinnego, trudno jest rozpoznać depozyty złożone przez tsunami w starszym zapisie geologicznym. Grupa japońskich naukowców zidentyfikowała wyjątkowo bogate nagromadzenie bursztynu w osadach morskich na dużej głębokości. Uczeni uważają, że bursztyn znalazł się tam w wyniku jednego lub więcej tsunami, które uderzyło w wybrzeże Wysp Japońskich pomiędzy 116 a 114 milionów lat temu.
Uczeni analizowali bogate w bursztyn pokłady krzemionki znajdujące się w kamieniołomie Shimonakagawa. Złoża te powstały około 115 milionów lat temu, gdy region ten stanowił dno głębokiego morza. Naukowcy zauważyli, że złoża bursztynu są zdeformowane w sposób przypominający struktury płomieniowe w deformacjach sedymentacyjnych. Struktury takie tworzą się w miękkich osadach. Jako że żywica wystawiona na działanie powietrza twardnieje w ciągu tygodni, struktury płomieniowe sugerują, że żywica z której powstał bursztyn, nie była przez dłuższy czas wystawiona na kontakt z powietrzem. Szybko trafiła na dno.
Zdaniem autorów badań, jedynym scenariuszem, który wyjaśnia tak szybkie przedostanie się dużej ilości żywicy na dno jest przyniesienie jej tam przez tsunami. Żywica została następnie przykryta warstwą mułu i zachowana do naszych czasów.
Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Scientific Reports.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W czerwcu ubiegłego roku pracownicy Muzeum Zamkowego w Malborku, przebywający na targach sztuki TEFAF w Maastricht, zauważyli ofertę sprzedaży pięknego zabytku – XVII-wiecznego bursztynowego ołtarzyka. Niedawno, dzięki dofinansowaniu z Ministerstwa Kultury i Dziedzictwa Narodowego, bardzo dobrze zachowany zabytek wraz z futerałem z epoki trafił do zbiorów w Malborku.
Ołtarzyk w formie krucyfiksu powstał ok. 1670 roku w jednym z gdańskich warsztatów. Wyróżnia się klasą wykonania i świetnym stanem zachowania. Kupiony do Malborka zabytek to rzadkość. Podobnych rozmiarów obiekty – ołtarzyk z Malborka mierzy ok. 60 cm – znajdują się jeszcze na zamku Weißenfels w prywatnych zbiorach hrabiego Schönborn oraz w kolekcji Medyceuszy w Museo degli Argenti we Florencji. Zabytek kupiony do Malborka jest tym bardziej wyjątkowy, że zachował się jego oryginalny futerał. O ile wiadomo, w kolekcjach publicznych znajduje się tylko jeden ołtarz z futerałem i można go oglądać w Kunsthalle Würth w Schwäbisch Hall.
Malborski zabytek dekorowany jest plakietkami z kości słoniowej przedstawiającymi Mękę Pańską, święte męczennice (Barbarę i Katarzynę) oraz rzeźbami św. Piotra i Pawła, aniołków i Chrystusa na krzyżu. Wewnątrz mensy znajduje się wykonana z bursztynu figura Chrystusa w typie Ecce homo.
Twórcy ołtarzyka użyli w partiach rzeźbiarskich wysokiej jakości przejrzysty czerwony bursztyn, który skontrastowali z matową bursztynową okładziną. Zastosowali też typową dla epoki formę konstrukcji o drewnianym szkielecie oraz drewniane etui w formie szafki powtarzającej kształt krucyfiksu. Z zewnątrz obłożono ją garbowaną skórą, wewnątrz bordowym aksamitem.
Muzeum zamkowe w Malborku powstało w 1961 roku i nie posiadało żadnych przedwojennych kolekcji. Zbiory tworzono od podstaw, a ich rozpoznawalnym elementem stały się przedmioty z bursztynu. Obecnie zamkowa kolekcja bursztynu liczy około 2000 przedmiotów i jest zaliczana do najcenniejszych na świecie. Pod tym względem może równać się z takimi instytucjami jak Staatliche Kunstsammlungen w Dreźnie, Kunsthistorisches Museum w Wiedniu, Zamek Rosenborg w Kopenhadze, Palazzo Pitti we Florencji czy Victoria & Albert Museum w Londynie.
Kolekcja z Malborka szczyci się ukazaniem ciągłości obróbki bursztynu od neolitu po czasy współczesne. Znajdziemy w niej paciorki, pionki, figurki, puzderka, ołtarzyki, relikwiarze i biżuterię. Możemy podziwiać gdańskich mistrzów – Christopha Mauchera i Michaela Redlina. Teraz do wspaniałych malborskich zbiorów trafił kolejny niezwykły zabytek.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Krzem, który jest standardowo wykorzystywany do wytwarzania ogniw słonecznych, jest drogi w pozyskiwaniu i oczyszczaniu. Alternatywną dla niego mogą być znacznie tańsze perowskity, a budowane z nich ogniwa słoneczne już teraz są bardziej wydajne od tych krzemowych. Naukowcy z University of Rochester poinformowali, że ich wydajność można zwiększyć ponad dwukrotnie.
Grupa profesora Chunleia Guo zauważyła, że jeśli w ogniwach perowskitowych w roli substratu użyjemy metalu lub naprzemiennie ułożonych warstw metalu i dielektryka – zamiast standardowo używanego szkła – to wydajność takiego ogniwa wzrośnie aż o 250%. To olbrzymi postęp, gdyż już w tej chwili perowskitowe ogniwa słoneczne charakteryzują się wydajnością przekraczającą 30%.
Nikt dotychczas nie zaobserwował takiego zjawiska. Gdy pod perowskit wsadziliśmy metal nagle doszło do gwałtownej zmiany interakcji elektronów w materiale. Wykorzystaliśmy więc metodę fizyczną do wywołania tej interakcji, mówi Guo. Kawałek metalu może tutaj wykonać tyle roboty, co złożone prace z dziedziny inżynierii chemicznej, cieszy się uczony.
Aby ogniwa słoneczne działały, fotony ze Słońca muszą wzbudzić elektrony w materiale ogniwa fotowoltaicznego, które w wyniku tego opuszczą swoje dotychczasowe miejsca i wygenerują prąd. Idealnie byłoby, gdyby do budowy ogniw użyć materiału, w którym wzbudzone elektrony są bardzo słabo wciągane z powrotem na swoje miejsca. Zespół Guo wykazał, że w perowskitach takiej rekombinacji, powrotu wzbudzonych elektronów na miejsce, można uniknąć łącząc perowskit z metalem lub metamateriałem zbudowanym z naprzemiennych warstw srebra i tlenku aluminium. Wówczas, dzięki wielu zdumiewającym zjawiskom fizycznym ma miejsce znaczna redukcja liczby rekombinacji. Jak wyjaśnia Guo, warstwa metalu działa jak lustro tworzące odwrócone obrazy par dziura-elektron, zmniejszając prawdopodobieństwo rekombinacji elektronów z dziurami. Za pomocą prostego miernika zaobserwowano, że wydajność perowskitowego ogniwa zwiększyła się o 250%.
Perowskity to niezwykle obiecująca grupa materiałów pod względem produkcji energii elektrycznej ze Słońca. Mają jednak poważną wadę. Ulegają szybkiej degradacji pod wpływem wysokiej temperatury i ich wydajność drastycznie spada. Jednak i na tym polu widoczny jest wyraźny postęp. Gdy rozpoczynano badania perowskitów pod kątem ich wykorzystania do pozyskiwania energii elektrycznej, perowskitowe ogniwa pracowały od kilku minut do kilku godzin. W ubiegłym roku w US National Renewable Energy Laboratory powstało perowskitowe ogniwo fotowoltaiczne, które po 2400 godzinach nieprzerwanej pracy w temperaturze 55 stopni Celsjusza zachowało 87% swojej pierwotnej sprawności. Czas pracy ogniw perowskitowych może już teraz sięgać wielu miesięcy. A ich wydajność właśnie zwiększono o 250%.
Solar Energy Technologies Office, działające w ramach amerykańskiego Departamentu Energii, stawia sobie za cel opracowanie perowskitowego ogniwa, które będzie działało przez co najmniej 20, a idealnie ponad 30 lat.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z University of Chicago opracowali sposób na wytwarzanie materiału, który można produkować równie łatwo jak plastik, ale który przewodzi elektryczność tak dobrze, jak metale. Na łamach Nature uczeni opisali, w jaki sposób stworzyć dobrze przewodzący materiał, którego molekuły są nieuporządkowane. Jego istnienie przeczy temu, co wiemy o elektryczności.
Nasze odkrycie pozwala na stworzenie nowej klasy materiałów, które przewodzą elektryczność, są łatwe w kształtowaniu i bardzo odporne na warunki zewnętrzne, mówi jeden z głównych autorów badań, profesor John Anderson. To sugeruje możliwość istnienia nowej grupy materiałów, niezwykle ważnej z technologicznego punktu widzenia, dodaje doktor Jiaze Xie.
Materiały przewodzące są nam niezbędne w codziennym życiu. To dzięki nim funkcjonują urządzenia napędzane prądem elektrycznym. Najstarszą i największa grupą takich materiałów są metale, jak miedź czy złoto. Około 50 lat temu stworzono przewodniki organiczne, w których materiał wzbogacany jest o dodatkowe atomy. Takie przewodniki są bardziej elastyczne i łatwiej jest je przetwarzać niż metale, jednak są mało stabilne i w niekorzystnych warunkach – przy zbyt wysokiej temperaturze czy wilgotności – mogą tracić swoje właściwości.
I metale i przewodniki organiczne mają pewną cechę wspólną – są zbudowane z uporządkowanych molekuł. Dzięki temu elektrony mogą z łatwością się w nich przemieszczać. Naukowcy sądzili więc, że warunkiem efektywnego przewodnictwa jest uporządkowana struktura przewodnika.
Jiaze Xie zaczął jakiś czas temu eksperymentować z wcześniej odkrytymi, jednak w dużej mierze pomijanymi, materiałami. Długie łańcuchy węgla i siarki poprzeplatał atomami niklu. Ku zdumieniu jego i jego kolegów okazało się, że taka nieuporządkowana struktura świetnie przewodzi prąd. Co więcej, okazała się bardzo stabilna. Podgrzewaliśmy nasz materiał, schładzaliśmy, wystawialiśmy na działanie powietrza i wilgoci, nawet zamoczyliśmy w kwasie i nic się nie stało, mówi Xie. Najbardziej jednak zdumiewający był fakt, że struktura materiału była nieuporządkowana. On nie powinien tak dobrze przewodzić prądu. Nie mamy dobrej teorii, która by to wyjaśniała, przyznaje profesor Anderson.
Andreson i Xie poprosili o pomoc innych naukowców ze swojej uczelni, by wspólnie zrozumieć, dlaczego materiał tak dobrze przewodzi elektryczność. Obecnie naukowcy sądzą, że tworzy on warstwy. I pomimo, że poszczególne warstwy nie są uporządkowane, to tak długo, jak się ze sobą stykają, elektrony mogą pomiędzy nimi swobodnie przepływać.
Jedną z olbrzymich zalet nowego materiału jest możliwość łatwego formowania. Metale zwykle trzeba stopić, by uzyskać odpowiedni kształt. To proces nie tylko energochłonny, ale i poważnie ograniczający ich zastosowanie, gdyż oznacza, że inne elementu budowanego układu czy urządzenia muszą wytrzymać wysokie temperatury podczas produkcji. Nowy materiał pozbawiony jest tej wady. Można go uzyskiwać w temperaturze pokojowej i używać tam, gdzie występują wysokie temperatury, środowisko kwasowe, zasadowe czy wysoka wilgotność. Dotychczas wszystkie tego typu zjawiska poważnie ograniczały zastosowanie nowoczesnych technologii.
Badania nad nowym materiałem są finansowane przez Pentagon, Departament Energii oraz Narodową Fundację Nauki.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.