Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

Planetarny detektor cząstek promieniowania kosmicznego CREDO, tworzony przez podmioty naukowe i edukacyjne oraz indywidualnych pasjonatów z niemal wszystkich kontynentów, ukonstytuował swoją działalność. W przedsięwzięciu, próbującym weryfikować m.in. hipotezy dotyczące kwantowej struktury czasoprzestrzeni czy potencjalnych związków między promieniowaniem kosmicznym a trzęsieniami ziemi bądź zachorowalnością na raka, może współuczestniczyć każdy właściciel smartfona.

Międzynarodowy projekt Cosmic-Ray Extremely Distributed Observatory (CREDO), zainicjowany w 2016 roku w Instytucie Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie, właśnie przekształca się w formalną strukturę. Na mocy podpisanych porozumień, w budowie ogólnoplanetarnego detektora cząstek promieniowania kosmicznego CREDO uczestniczy obecnie już 25 podmiotów instytucjonalnych z 12 krajów na pięciu kontynentach: dziewięć z Polski, trzy ze Stanów Zjednoczonych, po dwa z Australii, Czech i Ukrainy oraz po jednym z Gruzji, Meksyku, Nepalu, Rosji, Słowacji, Urugwaju i Węgier. Można tu znaleźć instytucje naukowe znaczące nie tylko w skali Polski (m.in. Uniwersytet Jagielloński, Politechnika Krakowska, Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego, IFJ PAN), ale nawet świata (Massachusetts Institute of Technology). Jednocześnie nie brakuje podmiotów edukacyjnych, od warszawskiego Centrum Nauki Kopernik po szkoły podstawowe. Całość jest wspierana przez rosnącą rzeszę amatorów, używających do rejestrowania cząstek promieniowania kosmicznego własnych smartfonów.

Poszerzanie granic ludzkiego poznania zawsze było, jest i zawsze będzie procesem trudnym, ze wzrostem złożoności i subtelności badanych zjawisk wymagającym coraz większych nakładów finansowych, czasowych i ludzkich. Dlatego tak ważne jest umiejętne wykorzystywanie wszystkich możliwości tkwiących w już istniejącym sprzęcie oraz zaangażowanie w realizację projektów naukowych jak największej liczby osób, nie tylko naukowców, ale i pasjonatów. Jesteśmy dumni, że projekt CREDO, którego idea narodziła się w naszym instytucie, stara się te idee realizować zarówno w skali kraju, jak i świata, mówi prof. dr hab. Marek Jeżabek, dyrektor IFJ PAN.

Koordynator projektu, dr hab. Piotr Homola, prof. IFJ PAN, tak wyjaśnia jego istotę: Tym, co decyduje o unikatowości CREDO, jest łączenie danych pochodzących z bardzo wielu różnych detektorów rejestrujących cząstki związane z promieniowaniem kosmicznym. Mowa tu zarówno o detektorach w pełni profesjonalnych, budowanych i zarządzanych przez duże ośrodki lub konsorcja naukowe i nierzadko kosztujących krocie, jak i tych tanich, mniej wyrafinowanych, za to znacznie powszechniejszych, jak matryce CMOS w aparatach fotograficznych smartfonów.

Detektory smartfonów mają małe rozmiary, rzędu ułamków centymetra kwadratowego. To dlatego urządzenia te, nawet w dużej liczbie, słabo nadają się do badania zjawisk lokalnych, takich jak np. docierające do powierzchni Ziemi wielkie pęki atmosferyczne (czyli kaskady cząstek wtórnych zainicjowane przez wysokoenergetyczne promieniowanie kosmiczne oddziałujące z ziemską atmosferą). W przypadku CREDO kluczowe znaczenie ma jednak fakt, że smartfony znajdują się w wielu miejscach globu. Tak duże rozproszenie powoduje, że w zbieranych danych można tropić korelacje czasowe między liczbami zarejestrowanych cząstek, niosące informacje o globalnych zmianach w strumieniu promieniowania kosmicznego docierającego do Ziemi.

W ramach projektu CREDO wykrywaniem zespołów promieni kosmicznych zajmuje się m.in. eksperyment Quantum Gravity Previewer, wyszukujący odchyleń w czasach rejestracji cząstek przez smartfony w różnych miejscach globu. Inspiracją jest tu jeden eksperymentów naukowych z 1983 roku, kiedy to sieć detektorów promieniowania kosmicznego nad Manitobą zaobserwowała w ciągu zaledwie pięciu minut aż 32 przypadki wielkich pęków atmosferycznych (wobec zaledwie jednego spodziewanego!). Badanie takich zjawisk, obecnie dla nauki niezrozumiałych, jest jednym z celów CREDO i mogłoby m.in. wyjaśnić, czy obserwowane fluktuacje wynikają z przedziwnych cech akceleratorów kosmicznych, czy może z efektów oddziaływania produktów rozpadów cząstek z kwantową strukturą czasoprzestrzeni.

Wpływ promieniowania kosmicznego na ludzkie zdrowie to inny temat badawczy projektu CREDO. Wprawdzie średniego natężenia wtórnego promieniowania kosmicznego nie uważa się za szkodliwe (jest ono kilkukrotnie mniejsze od natężenia naturalnej radioaktywności środowiska), jednakże do tej pory nie badano wpływu na ludzkie zdrowie wielkich pęków atmosferycznych, tj. kaskad cząstek wtórnych inicjowanych przez promienie kosmiczne o bardzo dużych energiach. W projekcie CREDO będą prowadzone takie właśnie, pionierskie badania, wykraczające poza dotychczasowe ramy zarówno w zakresie fizyki samego promieniowania kosmicznego, jak i wiedzy o możliwej odpowiedzi biologicznej ludzkiego organizmu na to promieniowanie. Badania te będą prowadzone z uwzględnieniem światowych trendów w poznawaniu wpływu niskich dawek promieniowania na organizmy żywe pod kątem możliwości wystąpienia zarówno zjawisk pozytywnych (np. zwiększania odporności organizmów), jak i negatywnych (np. choroby o nieznanej etiologii, w tym niektóre typy nowotworów).

CREDO ma szansę zweryfikować także inną spektakularną hipotezę, do tej pory pomiarowo potwierdzoną tylko raz: o związkach trzęsień ziemi ze zmianami w strumieniu promieniowania kosmicznego docierającego do powierzchni naszej planety. Przypuszcza się bowiem, że naprężenia w skorupie ziemskiej mogą generować anomalne pola elektromagnetyczne nad powierzchnią, co wpływałoby na liczbę rejestrowanych cząstek promieniowania kosmicznego. Gdyby zjawisko zostało potwierdzone, zbadane i zrozumiane ilościowo, prawdopodobnie moglibyśmy się pokusić nawet o skonstruowanie systemów ostrzegających przed zbliżającym się trzęsieniem ziemi.

Aby podłączyć smartfon do chmury detektorów CREDO, wystarczy zainstalować aplikację CREDO Detector i uruchamiać ją przy zasłoniętym obiektywie kamery (szczegóły na stronie https://credo.science/). Nadzór nad utrzymaniem i rozbudową aplikacji CREDO Detector sprawuje Politechnika Krakowska, za gromadzenie i przetwarzanie danych napływających z całego świata (nie tylko ze smartfonów) odpowiada Akademickie Centrum Komputerowe CYFRONET Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

CREDO to obserwatorium podwójnie otwarte. Każdy może dołączyć ze swoimi danymi, każdy też może otrzymać dostęp do wszystkich danych naukowych (oczywiście z pełnym poszanowaniem prywatności użytkowników). Dotyczy to także realizacji przedsięwzięć naukowych, których jeszcze nie uwzględniono w formalnym programie badawczym projektu.

Inicjatorzy CREDO dokładają starań, by docenić wszystkie podmioty zaangażowane w projekt, w tym również osoby spoza formalnego świata nauki. Współtwórcy CREDO mają prawo do współautorstwa publikacji naukowych opracowanych na podstawie zebranych danych. Z kolei na stronie internetowej projektu można na bieżąco śledzić wykresy powstające w ramach aktualnie prowadzonych eksperymentów. Każdy użytkownik może tu sprawdzić wkład swoich danych, może też włączyć się we wszystkie analizy.

Uważamy, że projekty naukowe powinny umożliwiać nie tylko zbieranie danych, edukację czy rozwój indywidualny, ale także powinny dawać może nie w pełni naukową, za to jakże satysfakcjonującą przyjemność poznawczą, zaznacza prof. Homola. W tym duchu wymyśliliśmy nieustający konkurs 'Łowcy Cząstek', skierowany głównie do uczniów i studentów i umożliwiający indywidualną i drużynową rywalizację właścicieli smartfonów. Aktualnie w konkursie uczestniczy ponad 1200 uczniów z około 60 szkół. Na razie są to szkoły polskie, liczymy jednak, że z czasem konkurs rozszerzy się na inne kraje.

Smartfony to tylko jeden rodzaj detektorów rejestrujących cząstki promieniowania kosmicznego w ramach CREDO. Już niedługo swoje dane będą przekazywać m.in. sieci małych i niedrogich detektorów typu Cosmic Watch. Sieci tego typu mogą być konstruowane nawet przez niezbyt zaawansowanych elektronicznie amatorów, wzorujących się np. na otwartym projekcie pierwotnie opracowanym przez MIT dla słynnego detektora neutrinowego IceCube.

Otwartość CREDO umożliwia praktycznie natychmiastowe włączenie się do projektu również profesjonalistom, pozwalając im analizować dane, które dla innych są tylko niepotrzebnym czy wręcz niechcianym tłem. Mowa tu o mionach pochodzenia kosmicznego, rejestrowanych przez profesjonalne obserwatoria promieniowania kosmicznego najwyższych energii, detektory neutrin i ciemnej materii, obserwatoria astronomiczne wyposażone w teleskopy z matrycami CMOS, a także ośrodki akceleratorowe z ich specjalistycznymi detektorami cząstek elementarnych.

Prawdziwa siła CREDO tkwi w jego fizycznej wielokulturowości. Staramy się łączyć dane dotyczące różnych typów promieniowania, o różnych energiach, rejestrowane różnymi metodami. Mamy nadzieję, że otworzymy w ten sposób nowe okno na Wszechświat i lepiej zrozumiemy fundamentalne cechy naszej rzeczywistości, podsumowuje prof. Homola.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
W dniu 16.09.2019 o 12:39, KopalniaWiedzy.pl napisał:

W tym duchu wymyśliliśmy nieustający konkurs 'Łowcy Cząstek', skierowany głównie do uczniów i studentów i umożliwiający indywidualną i drużynową rywalizację właścicieli smartfonów.

Mam nadzieję, że przebiją seti@home. Seti miało być po troszę przedsięwzięciem edukacyjnym a przerodziło się w wyścigi, co zresztą niektórzy mieli lub mają za złe. Tutaj na chęci rywalizacji można ukręcić całkiem pokaźny zestaw danych, niezależnie od "niskich" pobudek ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Telefon komórkowy to nieodłączny kompan niemalże każdego. Decydujemy się na marki i modele, które cieszą się dobrą opinią użytkowników. Oprócz wysyłania wiadomości oraz rozmów telefonicznych smartfon posiada liczne funkcje, które często przekonują nas do zakupu. O wyborze decyduje procesor, ekran dynami amoled czy czytnik kart pamięci microSD. Marki prześcigają się nowych funkcjach i udogodnieniach. Telefony Samsung są bardzo częstym wyborem Polaków. Z czego to wynika? Dlaczego Samsung Galaxy to popularny model? Na te pytania odpowie poniższy artykuł. 
      Smartfony Samsung- z czego wynika ich popularność? Smartfony Samsung cieszą się dużą popularnością zarówno wśród najmłodszych użytkowników, jak i tych starszych. W swojej ofercie Samsung proponuje modele na każdą kieszeń. Modele koreańskiej marki są bardzo wytrzymałe, a co za tym idzie służą długie lata. Smartfony Samsung działają na systemie android, który jest bardzo intyicyjny i prosty w obsłudze. Telefony posiadają aparat przedni, aparat tylny, odbiornik GPS oraz głośniki stereo. 
      Większość modeli marki Samsung zaopatrzona jest w udogodnienia, które przekonują klientów do zakupu. Smartfony nowszej generacji posiadają między innymi czytnik linii papilarnych. Zwiększa to poczucie bezpieczeństwa w przypadku trafienia smartfona w niepowołane ręce. Dużym ułatwieniem jest obecność dual sim (micro sim), co z pewnością przekona posiadaczy dwóch numerów telefonu. Modele są zaopatrzone w czujnik zbliżeniowy, dzięki czemu podczas rozmowy telefonicznej nie ma ryzyka naciśnięcia klawiszy, a co za tym idzie przerwania połączenia.
      Pamięć wewnętrzna w modelach z serii Galaxy pozwala na płynne korzystanie ze smartfona. Na działanie telefonów bez przeszkód pozwalają procesory Snapdragon oraz MediaTek. Samsung zaopatruje telefony w czipy własnej produkcji o nazwie Exynos. Autorskie chipsety zwiększają wydajność produktów, a co za tym idzie usprawniają działanie telefonów. Szeroka gama produktów Samsung pozwala na dostosowanie modelu do swoich potrzeb. 
      Samsung Galaxy - który model wybrać?  Telefony Samsung Galaxy to modele, którym zaufało wielu użytkowników. Jednym z modeli, które sprawdza się dla osób pracujących za pomocą smarfona jest model Galaxy Note. Duża przekątna ekranu pozwala bez przeszkód pisać nawet długie teksty. Smartfony docenią także osoby przeglądające sieć oraz oglądające filmy przy pomocy smartfona. Miłośnicy nowoczesnych, futurystycznych designów z pewnością docenią model Galaxy Fold. Smartfony są zaopatrzone w zestaw kamer, który z powodzeniem zastąpi najlepszy aparat fotograficzny. Częstotliwość odświeżania ekranu na poziomie 120 Hz gwarantuje szybkość i płynność pracy systemu. Samsung Galaxy Xcover to rozwiązanie dla miłośników mniejszych modeli, przy jednoczesnym zachowaniu rozdzielczości HD+. Dużą popularnością i zaufaniem klientów cieszy się Samsung Galaxy S22 Ultra. Model został okrzyknięty hitem 2022 roku z wielu względów. Jednym z nich było zastosowanie rysika, zaczerpniętego z modeli Note. Największa pojemność baterii oraz zastosowanie szkła Gorilla Glass przekonało wielu miłośników funkcjonalności i bezpieczeństwa. 
      Już w lutym Samsung odkrywa swoje kolejne karty. Niesamowita jakość produktów marki Samsung daje gwarancję, że nowy model przypadnie do gustu miłośnikom technicznych nowinek. Na: https://www.mediaexpert.pl/lp,samsung-premiera trwa wielkie odliczanie do prezentacji nowego modelu Samsunga Galaxy. Czym może nas zaskoczyć? Kwestia ta rozwiąże się już niebawem. Odwiedź stronę i dowiedz się więcej.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Częste wykorzystywanie smartfonów czy tabletów do uspokojenia dziecka może się zemścić. Wielu rodziców, by jak najszybciej uspokoić niegrzeczne czy marudzące dziecko, daje mu do ręki smartfon lub tablet. To zwykle natychmiast działa. Jednak może prowadzić do jeszcze gorszego zachowania i problemów emocjonalnych w przyszłości. Badania przeprowadzone przez naukowców z University of Michigan pokazują, że częste używanie gadżetów elektronicznych w celu uspokojenia dziecka w wieku 3–5 lat jest powiązane – szczególnie u chłopców – z coraz większym rozchwianiem emocjonalnym.
      Wykorzystywanie urządzeń mobilnych do uspokojenia dziecka wydaje się bezpiecznym tymczasowym sposobem na rozładowanie stresu, tymczasem może mieć długoterminowe konsekwencje, jeśli jest to standardowa strategia stosowana przez rodziców. Urządzenia elektroniczne, szczególnie na wczesnych etapach rozwoju, mogą zastąpić u dziecka rozwój niezależnych alternatywnych metod panowania nad sobą, ostrzega główna autorka badań, Jenny Radesky, która specjalizuje się problemach rozwojowych dzieci.
      W badaniach wzięło udział 422 dzieci w wieku 3–5 lat oraz 422 rodziców. Naukowcy analizowali, jak często rodzice wykorzystywali gadżety elektroniczne, by uspokoić źle zachowujące się dziecko i jak wpływało to na przyszłe jego zachowanie. Oznakami rozregulowania emocjonalnego są m.in. nagłe przejścia od smutku do pobudzenia, impulsywność czy nagłe zmiany nastrojów.
      Wyniki badań sugerują, że istnieje związek pomiędzy wykorzystywaniem urządzeń elektronicznych do uspokajania dzieci a ich zachowaniem, a związek ten był silniej zaznaczony u chłopców oraz u dzieci, które już wcześniej były nadaktywne, impulsywne i wykazywały mocne reakcje, jak gniew, frustracja czy smutek. Wykorzystywanie urządzeń w celu uspokojenia dziecka może być szczególnie problematyczne w przypadku dzieci, które już nie radzą sobie ze swoimi emocjami, dodaje Radesky.
      Opiekunowie doświadczają natychmiastowej ulgi, gdy dając dziecku do ręki urządzenie elektroniczne doprowadzą do zmiany jego negatywnego czy trudnego do zniesienia zachowania. To uczucie jest nagradzające zarówno dla dorosłego, jak i dziecka i może motywować obie strony do podtrzymania takich zachowań. Zwyczaj wykorzystywania urządzeń do zarządzania nieodpowiednimi zachowaniami jest wzmacniany z czasem, a u dziecka wzmacnia się mechanizm zapotrzebowania na urządzenie. Im częściej urządzenia są używane, tym rzadziej dziecko i jego rodzice ćwiczą inne sposoby radzenia sobie z takimi sytuacjami, stwierdza uczona.
      Radesky podaje kilka przykładów takich sposobów. Mogą to być na przykład techniki sensoryczne, takie jak przytulenie dziecka, ukołysanie, pozwolenie mu na poskakanie na trampolinie, ściskanie gumowej piłeczki, słuchanie muzyki czy czytanie książki, w zależności od tego, co uspokaja nasze dziecko. Rodzice mogą też zastanowić się, co dziecko czuje, nazwać emocje i porozmawiać o nich z dzieckiem, pokazując mu, że je rozumieją. Im bardziej są przy tym spokojni, tym bardziej pokazują dziecku, że da się nad tymi emocjami zapanować.
      Uczona radzi też zastosować kolory. Dla małych dzieci nazywanie emocji może być trudne. Dlatego zastosowanie różnych kolorów, np. niebieskiego gdy się nudzi, zielonego gdy jest spokojne, czerwonego gdy zaraz się rozpłacze itp. itd. może ułatwić mu opisanie swojego stanu i zastanowienie się, co należy zrobić, by z koloru czerwonego powrócić do zielonego. Kolejnym rozwiązaniem jest zaproponowanie bezpieczniejszego sposobu komunikowania negatywnych emocji. Gdy na przykład dziecko w złości ma zwyczaj bić innych, można mu wyjaśnić, że to boli i zaproponować, by zamiast pięści czy twardych przedmiotów, użyło wówczas poduszki, a gdy chce zwrócić na siebie uwagę, nie musi rzucać zabawkami, może np. podejść i dotknąć rodzica.
      Radesky zauważa, że o ile rzadkie i doraźne używanie gadżetów w celu uspokojenia dziecka nie jest niczym złym, to problem pojawia się, gdy urządzenia stają się podstawowym lub często używanym środkiem uspokajania. Dziecko i rodzice powinni wypracować metody radzenia sobie z emocjami. Dawanie dziecku urządzenia elektronicznego nie powoduje, że uczy się ono radzić sobie z negatywnymi emocjami. Urządzenie mobilne nie uczy dziecka nowych umiejętności, ono po prostu odciąga jego uwagę od tego, co czuje. Dzieci, które w odpowiednim wieku nie nabędą umiejętności radzenia sobie z emocjami, będą miały większe problemy emocjonalne w szkole i w późniejszym życiu, dodają naukowcy.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Zjawiska zachodzące w czasie attosekund (trylionowe części sekundy) stanowią podstawę procesów chemicznych i biologicznych. Reakcje związane np. ze zmianami konfiguracji elektronów przebiegają niezwykle szybko. A że występują powszechnie, naukowcy chcieliby je obserwować, by poznać podstawy procesów biologicznych i chemicznych. Obecnie odnosimy umiarkowane sukcesy w obserwacji takich zjawisk. Jednak może się to zmienić dzięki pracy naukowców z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN.
      Obecnie możemy śledzić przebieg szybkich procesów głównie dzięki rentgenowskim laserom na swobodnych elektronach (XFEL, X-Ray Free-Electron Laser). Tymi dużymi złożonymi i kosztownymi narzędziami dysonuje zaledwie kilka laboratoriów na świecie. XFEL generują impulsy promieniowania rentgenowskiego trwające kilka femtosekund (bliiardowe części sekundy). Dwie podstawowe techniki pomiarowe stosowane przez naukowców pracujących z XFEL to spektroskopia rentgenowska i dyfrakcja rentgenowska. Jednak żadna z tych metod nie pozwala obserwować zjawisk krótszych niż czas trwania impulsu lasera. Dlatego też najkrótsze procesy jakie zaobserwowano na przykład w European XFEL pod Hamburgiem trwały 5 femtosekund.
      Kilka femtosekund to bardzo mało, ale to nadal nie jest świat attofizyki. Aby tam dotrzeć, sięgnęliśmy po chronoskopię, czyli technikę, w której analizuje się zmiany kształtu impulsów w czasie, mówi doktor Wojciech Błachucki z IFJ PAN, główny autor artykuły, który opublikowano w „Applied Sciences”. Autorzy pracy wykazali w sposób teoretyczny, że możliwe jest zmierzenie kształtu impulsu w czasie. A to oznacza, że jeśli np. mamy 20-femtosekundowy impuls i będzie w stanie odtworzyć jego strukturę czasową w 100 punktach, to uda się nam obserwować zjawiska trwające 20/100, czyli 1/5 femtosekundy. A to 200 attosekund, czy interesujący nas zakres attosekundowy.
      Oczywiście trzeba w tym miejscu przypomnieć, że już wcześniej udawało się uzyskiwać rozdzielczość czasową poniżej 1 femtosekundy, jednak wiązało się to z koniecznością znacznej redukcji intensywności wiązki laserowej. A to z kolei oznaczało konieczność naświetlania badanej próbki przez wiele godzin, co wykluczało dokonywanie pomiarów użytkowych. Chronoskopia rentgenowska pozbawiona jest tej wady.
      Jednak autorzy badań zauważają, że potrzeba jeszcze kilku lat prac, by stała się ona standardową techniką laboratoryjną. Optymizmem napawa natomiast fakt, że zaproponowana przez naukowców z PAN metoda pomiarowa nie jest ograniczona wyłącznie do laserów na swobodnych elektronach, lecz ma charakter uniwersalny. Z powodzeniem może więc być użyta także w przypadku innych źródeł generujących ultrakrótkie impulsy promieniowania rentgenowskiego, takich jak ośrodek Extreme Light Infrastructure, znajdujący się niedaleko Pragi, zapewnia doktor habilitowany Jakub Szlachetko.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Systemy bezprzewodowego ładowania uwalniają nas od kabli i konieczności pamiętania, gdzie zostawiliśmy ładowarkę. Wciąż jednak musimy mieć dostęp do maty czy stacji ładującej, a komercyjnie dostępne systemy zwykle ograniczają się do możliwości bezprzewodowego ładowania smartfonów czy szczoteczek elektrycznych. Jednak na Uniwersytecie Tokijskim powstał system, który pozwala na bezpieczne ładowanie urządzeń w dowolnym miejscu pomieszczenia. Co więcej, system jest skalowany do tego stopnia, że w wielkie stacje ładowania można zamieniać np. całe fabryki czy magazyny.
      Wczesne próby bezprzewodowego przesyłania energii polegały na wykorzystaniu promieniowania elektromagnetycznego np. w formie mikrofal.Jednak ich wykorzystanie jest niebezpieczne. Współcześnie technologie takie znacznie udoskonalono i to do tego stopnia, że trwają prace nad bezprzewodowym przesyłaniem energii pozyskiwanej z przestrzeni kosmicznej. Jednak tego typu systemy wymagają stosowania zespołów anten oraz złożonych urządzeń do śledzenia pozycji odbiornika.
      Znacznie bezpieczniejszym sposobem przesyłania energii jest wykorzystanie magnetycznego sprzężenia indukcyjnego. Tutaj jednak pojawia się problem gwałtownego spadku natężenia pola magnetycznego wraz z odległością. Dlatego też ładowany smartfon musi leżeć na macie ładującej lub zaraz obok niej.
      Główny autor wspomnianych badań badań, doktor Takuya Sasatani z Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Systemów Informacyjnych oraz jego koledzy – Yoshihiro Kawahara z Uniwersytetu Tokijskiego i Alanson P. Sample z University of Michigan – opracowali technikę nazwaną kwazistatycznym rezonansem wnękowym (QSCR – uasistatic cavity  resonance). Korzysta ona z przewodzących powierzchni wbudowanych w ściany pomieszczenia oraz przewodzącym słupem na jego środku. Razem tworzą one trójwymiarowe pole magnetyczne, które ładuje urządzenia dzięki dołączonym do nich niewielkim odbiornikom. Te będzie można, oczywiście, wbudować w same urządzenia. Naukowcy wybudowali na potrzeby badań niewielki aluminiowy pokój testowy o wymiarach 3x3x2 metry i wykazali, że są w stanie zasilać w dowolnym jego miejscu smartfony, żarówki czy wentylatory. Niezależnie od tego, jak są ustawione meble czy gdzie znajdują się ludzie.
      Nasze rozwiązanie pozwala na dostarczenie dziesiątków watów mocy w dowolnym miejscu pomieszczenia. Inne technologie nie dają takich możliwości. W porównaniu z obecnie stosowanymi matami czy stacjami ładującymi, mamy tutaj pełną swobodę jeśli chodzi o pozycję ładowanego urządzenia, mówi Sasatani.
      Jednym z problemów, które musieli pokonać była likwidacja szkodliwego pola elektrycznego. Poradzili sobie z tym problemem umieszczając we wnękach w ścianach rodzaj kondensatorów, dzięki którym ich urządzenie generowało pole magnetyczne „wydobywające się” ze ścian, a pole elektryczne zostało uwięzione w kondensatorach. Kolejnym wyzwaniem było zapewnienie obecności pola magnetycznego w każdym miejscu pokoju. Badacze uzyskali to tworząc liczne pola 3D. Jedno z nich było generowane z kolumny w centrum pokoju, inne znajdowały się w rogach.
      Efektywność energetyczna takiego rozwiązania przekracza 37% w dowolnym miejscu pomieszczenia. Testy bezpieczeństwa pokazały, że system może dostarczyć do dowolnego punktu pokoju co najmniej 50 watów, bez przekraczania zaleceń dotyczących natężenia pola elektromagnetycznego. Jednak Sasatani przyznaje, że przeprowadzono bardzo wstępne badania i konieczne są bardziej szczegółowe eksperymenty, by sprawdzić, czy system jest bezpieczny.
      Mimo, że QSCR znajduje się dopiero na wstępnych etapach rozwoju, niewykluczone że w przyszłości ta lub podobne technologie zrewolucjonizują nasze życie. Dzięki nim bowiem możliwe byłoby umieszczenie komputerów, inteligentnych urządzeń czy robotów w dowolnym punkcie pomieszczenia, bez potrzeby pamiętania o ich ładowaniu. Jednym z poważnych wyzwań, przed którymi może stanąć nowa technologia jest konieczność dostosowania już istniejących pomieszczeń. O ile nowe budynki można by projektować i wznosić z myślą o użyciu ich jako wielkich bezprzewodowych ładowarek, to istniejące wymagałyby poważnych przeróbek. Sasatani jest jednak optymistą. Być może w przyszłości powstaną odpowiednie przewodzące farby i wystarczy pomalować już istniejące pomieszczenie, stwierdza.
      Szczegółowy opis technologii znajdziemy na łamach Nature Electronics.
       


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie rozpoczął nową akcję popularyzacyjną - cykl filmów Kanapa Fizyków. Miejsca na tej szczególnej kanapie zajmują naukowcy IFJ PAN. W pierwszych odcinkach odpowiedzą na pytania przysłane w trakcie Nocy Naukowców 2020. W następnych zajmą się zaś pytaniami zadanymi mailowo; można podać, ile się ma lat, wówczas naukowcy dostosują odpowiedzi do wieku sygnalizującego problem. Kolejne filmy będą się pojawiać w piątki o 14. Wszystkie będą publikowane na stronie Instytutu, a także na YouTube'ie i Facebooku.
      W pierwszym odcinku Kanapy Fizyków specjaliści - dr Maciej Trzebiński (moderator), prof. dr hab. Jerzy W. Mietelski, dr hab. Paweł T. Jochym i dr hab. Paweł Brückman de Renstrom - 1) rozmawiali o podróżach w czasie, a konkretnie o tym, czy wymyślimy wehikuł czasu (0:24), 2) zastanawiali się, jak wyglądałby spadek z nieskończonej wysokości (2:17), a także 3) "brutalnie" odpowiadali na pytanie, jak wygląda pole magnetyczne w nadprzewodniku (6:27).
       

      Część tematów przyszłych Kanap można poznać w zapowiedzi cyklu. Pytania należy przesyłać na adres KanapaFizykow@ifj.edu.pl
       


      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...