Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Nauka elektroniki dla dzieci podczas kwarantanny
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Artykuły
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Grzybnia może być atrakcyjną alternatywą dla memrystorów, urządzeń przetwarzających i przechowujących dane, uważają naukowcy z Ohio State University. odkryli oni niedawno, że grzybnia shiitake i innych grzybów jadalnych może zostać wytrenowana do przeprowadzania obliczeń i zapamiętywania swoich przeszłych stanów. Można ją więc wykorzystać w roli organicznego memrystora.
Oczywiście bazujące na grzybach urządzenia elektroniczne nie zastąpią procesorów w naszych komputerach, ale mogą przydać się wszędzie tam, gdzie nie potrzeba dużej mocy obliczeniowej. Mogą pełnić na przykład rolę czujników środowiskowych. Są biodegradowalne i tańsze niż tradycyjne układy scalone, ich produkcja nie wymaga użycia rzadkich pierwiastków i dużej ilości energii. Same podczas pracy też nie zużywają wiele energii. Mikrochip, który naśladuje naturalną aktywność neuronów nie zużywa wiele energii w trybie oczekiwania. Taka architektura ma w sobie olbrzymi potencjał obliczeniowy i gospodarczy, mówi główny autor badań, John LaRocco.
Naukowcy wykorzystali grzybnię shiitake oraz pieczarek. Wysuszyli ją, a następnie podłączyli obwody elektroniczne i przepuszczali przez nią prąd o różnych napięciach i częstotliwościach. Podłączaliśmy przewody i sondy elektryczne w różnych miejscach grzybów, ponieważ poszczególne ich części mają odmienne właściwości elektryczne. W zależności od napięcia i sposobu połączenia obserwowaliśmy różne wyniki działania – wyjaśnił LaRocco.
Po dwóch miesiącach naukowcy odkryli, że grzybnie wykorzystywane w roli pamięci RAM mogą przełączać się pomiędzy stanami elektrycznymi z częstotliwością 5850 sygnałów na sekundę i dokładnością 90%.
Badania nad elektroniką z grzybni znajdują się dopiero na początkowym etapie, ale naukowcy już mówią o potencjalnych zastosowaniach. Tego typu urządzenia znalazłyby swoje miejsce w eksploracji kosmosu, urządzeniach autonomicznych czy urządzeniach elektronicznych monitorujących funkcje organizmu.
Szczegółowe informacje na temat grzybowych memrystorów znajdziemy w PLOS One.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Większość ludzi korzysta z urządzeń elektronicznych. Gdy zaczynają one szwankować, bądź gdy pojawi się nowszy model, znaczna część użytkowników bez zastanowienia wyrzuca stare urządzenie i zastępuje je nowym. Dlatego śmieci elektroniczne są najszybciej rosnącą kategorią odpadów. Każdego roku wyrzucamy około 40 milionów ton elektroniki. A problem narasta, gdyż im więcej elektroniki wokół nas – a np. w przeciętnym amerykańskim gospodarstwie domowym znajdują się już 24 urządzenia elektroniczne – tym krótszy średni czas użytkowania urządzenia. Naukowcy z University of Chicago postanowili sprawdzić, czy można zmienić relacje pomiędzy człowiekiem a gadżetem poprzez dosłowne... ożywienie gadżetu.
Eksperyment przywodzi na myśl popularną zabawkę tamagotchi. Jasmine Lu i profesor Pedro Lopes wykorzystali śluzowca z gatunku Physarum polycephalum do pomocy w zasilaniu smartwatcha. Urządzenie w pełni działa tylko wówczas, gdy przewodzący prąd organizm jest zdrowy. A to wymaga dbałości ze strony użytkownika.
Zmusiliśmy w ten sposób użytkowników do przemyślenia swojego związku z urządzeniem na wiele różnych sposobów. Gdy rozmawialiśmy z nimi o ich doświadczenia ze standardowymi smartwatchami, opaskami i inną ubieralną elektroniką, ludzie mówili, że wykorzystują te urządzenia utylitarnie, w konkretnym celu. Jednak w przypadku naszego urządzenia to podejście się zmieniło, bardziej odczuwali tutaj dwukierunkowy związek i przywiązanie, gdyż musieli opiekować się żywym organizmem. Czuli, że nie mogą go wyrzucić czy zamknąć w szufladzie, mówi Jasmine Lu.
Zbudowane przez Lu zegarki pokazują godzinę i mierzą puls właściciela. Jednak druga z ich funkcji jest całkowicie zależna od kondycji śluzowca. Organizm znajduje się w jednej z części specjalnego pojemnika. Użytkownik musi regularnie odżywiać go wodą i płatkami owsianymi. Dzięki temu śluzowiec rozrasta się i dociera do drugiej części pojemnika. Powstaje obwód elektryczny, który aktywuje funkcję pomiaru tętna. Śluzowiec, gdy nie jest odpowiednio odżywiany, przestaje się rozrastać, wchodzi w stan uśpienia, w którym może pozostawać całymi latami.
W eksperymencie wzięło udział 5 osób, które nosiły urządzenie przez dwa tygodnie. W ciągu pierwszych 7 dni zadaniem użytkowników było dbanie o śluzowca tak, by doszło do aktywowania funkcji pomiaru tętna. W drugim tygodniu poproszono ich, by zaprzestali karmienia, by śluzowiec wysechł, a pomiar tętna się wyłączył. Przez cały czas trwania eksperymentu użytkownicy mieli opisywać swoje myśli i odczucia względem urządzenia w dzienniczku, odpowiadali też na pytania eksperymentatorów.
Okazało się, że użytkownicy czyli się mocno związani z zegarkiem. Niektórzy stwierdzili, że traktowali go jak domowego pupila, nadali mu imię, a gdy byli chorzy, prosili kogoś innego, by karmił śluzowca. Przyznali, że ich związek z organizmem był silniejszy niż z wirtualnymi bytami, jak tamagotchi czy Simy. Jeszcze bardziej zaskakujące była reakcja uczestników eksperymentu na prośbę, by przestali karmić organizm. Zaczęli oni odczuwać winę, a nawet żałobę. Byli w szoku. Niemal każdy upewniał się, czy na pewno ma to zrobić, mówi Lopes.
Lu i Lopes zaprezentowali wyniki swoich badań podczas 2022 ACM Symposium on User Interface Software and Technology, jednej z najważniejszych konferencji dotyczących interakcji ludzi i komputerów. Uczeni mają nadzieję, że zainspiruje to przemysł do tworzenia kreatywnych urządzeń zasilanych dzięki śluzowcom i zachęci projektantów do tworzenia technologii, których ludzie mniej chętnie będą się pozbywali i nawiązywali z nimi silniejsze więzi. Chcą, by dzięki temu więcej osób oddawało zepsute urządzenia do naprawy, a nie pozbywało się ich, generując kolejne miliony ton odpadów.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Podzespoły elektroniczne tworzy się integrując olbrzymią liczbę urządzeń na płaskim podłożu. Przemysł używa i doskonali tę technikę od dziesięcioleci. Jednak pojawia się coraz większe zapotrzebowanie na podzespoły elektroniczne o zakrzywionych kształtach, które byłyby lepiej dostosowane do zastosowań biologicznych czy medycznych. Z pomocą może przyjść tutaj... rafinowany cukier.
Gary Zabow z amerykańskich Narodowych Instytutów Standardów i Technologii (NIST) przygotowywał dla kolegów z laboratorium biomedycznego mikroskopijne magnetyczne kropki. Umieszczał je na podłożu, a następnie zabezpieczał cukrem. Naukowcy z laboratorium biomedycznego po prostu zmywali ochronną warstwę cukru wodą i mogli prowadzić swoje badania z użyciem magnetycznych kropek, na których nie pozostawały fragmenty plastiku czy związków chemicznych.
Niedawno Zabow przez przypadek zostawił jeden z zestawów kropek w zlewce, którą podgrzał. Cukier rozpuścił się i utworzył gumowatą strukturę. Naukowiec postanowił posprzątać bałagan i zmyć cukier wodą. Tym razem okazało się, że magnetyczne kropki zniknęły. Jednak nie zmyła ich woda, ale zostały przeniesione na podłoże, któremu nadały tęczową poświatę. To ta tęcza mnie zaintrygowała, mówi Zabow. Wskazywała ona, że mikrokropki zachowały ułożenie, jakie im nadał.
Naukowiec zaczął się zastanawiać, czy zwykły cukier stołowy może posłużyć do tworzenia układów elektronicznych na niekonwencjonalnych podłożach. Jego badania zaowocowały artykułem w Science.
Bezpośrednie nadrukowywanie elementów elektronicznych na docelowe podłoże jest trudne, więc nadruki są przenoszone za pomocą elastycznych taśm czy plastikowego podłoża. Jednak podłoża takie nie są na tyle elastyczne, by można było swobodnie dostosowywać je do dowolnych kształtów. Ponadto przenoszenie za pomocą tworzyw sztucznych pozostawia resztki plastiku i związków chemicznych, które nie powinny znaleźć się w elektronice stosowanej w biomedycynie. Istnieją płynne techniki, gdy pożądany wzór znajduje się na powierzchni płynu, a podłoże, na którym ma się docelowo znaleźć, jest przez płyn przepychane. Jednak w takim wypadku trudno jest zachować dużą precyzję.
Zabow odkrył, że połączenie skarmelizowanego cukru i syropu klonowego pozwala na osiągnięcie tego, czego chcemy. Cukier rozpuszczony w niewielkiej ilości wody może zostać wylany na przygotowany nadruk. Gdy się utwardzi, całość można podnieść z przytwierdzonym doń wzorem, nałożyć na nowe podłoże i rozpuścić. Najlepsze wyniki daje połączenie cukru i syropu klonowego, gdyż zachowuje wysoką lepkość i pozwala na odtworzenie wzoru na zakrzywionych powierzchniach. Następnie cukier można zmyć, a pozostawiając na docelowym podłożu podzespoły elektroniczne ułożone według pożądanego wzorca.
Podczas swoich eksperymentów Zabow udowodnił, że w ten sposób można np. nakładać nadruki na ostrze pineski czy nadrukować wyraz skrótowiec na ludzkim włosie. Wykazał też, że magnetyczny dysk o średnicy 1 mikrometra można przenieść na włókno trojeści. Odkrywca nazwał nową technikę REFLEX (REflow-drive FLExible Xfer). Pozostaje jeszcze sporo do zrobienia, ale RELEX daje nadzieję na wykorzystanie nowych materiałów i mikrostruktur w elektronice, optyce czy inżynierii biomedycznej.
Przemysł półprzewodnikowy wydał miliardy dolarów na udoskonalenie elektroniki, której dzisiaj używamy. Czyż nie byłoby wspaniale, gdyby inwestycje te udało się wykorzystać w nowych zastosowaniach za pomocą czegoś tak prostego i niedrogiego jak kawałek rafinowanego cukru?, cieszy się Zabow.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Nudny temat, zbyt duża ilość materiału, mało czasu na przygotowania. To najczęstsze wymówki, które podsuwa nam umysł, żeby uniknąć nauki. Jeśli takie założenia nie są Ci obce, przeczytaj nasz artykuł i dowiedz się, jak to zmienić, by nauka nie sprawiała Ci trudności.
Jak zmotywować się do nauki, kiedy temat wydaje się nudny?
Często z góry skreślamy jakieś zagadnienie, tylko dlatego, że wydaje nam się nieinteresujące. Tak dzieje się na przykład, kiedy identyfikujesz się jako humanista i zakładasz, że np. wszystkie definicje z zakresu fizyki są niejasne i nużące. Albo odwrotnie. Kochasz nauki ścisłe i nie masz ochoty zastanawiać się, co czuł podmiot liryczny w wierszu, którego nawet nie rozumiesz.
Jeśli nie wiesz, jak zmotywować się do nauki, spróbuj podejść do tematu inaczej. Zastanów się np. kto, dlaczego i po co stworzył konkretną teorię fizyczną. Jakie zjawisko ona opisuje? Jak pomaga ludziom? Poszukaj informacji na ten temat w internecie. Jest wiele przystępnych filmów popularnonaukowych przedstawiających pozornie nieistotne zjawiska w fascynujący sposób.
A jak zmotywować się do nauki, gdy nie rozumiesz poezji? Dowiedz się czegoś o autorze, znajdź ciekawostki biograficzne na jego temat. Dlaczego napisał ten, a nie inny utwór? Czy opisuje on uczucia lub wydarzenia, które są Ci bliskie? Jeśli nie, to zastanów się, co powiedziałbyś przyjacielowi, który zwróciłby się do Ciebie z takim problemem?
Jak zmotywować się do nauki, jeśli jest jej dużo?
Najlepszym sposobem jest rozłożenie nauki w czasie. Podziel temat na części i przeznacz na nie od pół godziny do godziny dziennie. Po każdej „sesji” zafunduj sobie nagrodę np. w postaci odcinka ulubionego serialu.
Sprawdzian za dwa dni, a Ty nadal nie wiesz, jak zmotywować się do nauki? Jeśli odkładasz ją na później, możesz mieć problem z prokrastynacją. Warto wiedzieć, że często wynika ona z braku wiary we własne siły. Możesz tak bardzo bać się, że zadanie Cię przerasta, że rezygnujesz z niego i nieświadomie potwierdzasz tę teorię.
Zadaj sobie pytanie, czy nauka naprawdę jest ponad Twoje siły? Z pewnością nie, jeśli to materiał przeznaczony do Twojej grupy wiekowej. Jeśli zostało Ci mało czasu, zorganizuj naukę w grupie kilku osób, które już opanowały materiał. To najlepszy sposób na szybkie przyswojenie wiedzy.
Jak zmotywować się do nauki, jeśli jej nie lubimy?
To żadne odkrycie, że wolimy spędzać czas na rozmowach z przyjaciółmi czy ulubionej rozrywce, niż nad książkami. Nie jest to jednak powód, dla którego warto rezygnować z rozwijania się. Jak zmotywować się do nauki w takiej sytuacji?
Określ cel, dla którego się uczysz. To może być poprawienie średniej lub dostanie się do wymarzonej szkoły. Pomyśl, jaką będziesz mieć satysfakcję, gdy Ci się uda. Przywołuj cel za każdym razem, gdy spadnie Twoja motywacja. Wyrób sobie rutynę nauki. Na wiele osób dużo lepiej działa nawyk nauki niż motywacja. Ustal, że przeznaczasz codziennie pół godziny na naukę. Po kilku dniach Twój mózg sam będzie dążył do „odhaczenia” zadania.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Stany Zjednoczone to naukowa potęga, między innymi dlatego, że hojnie wspierają naukę. O ile jednak budżet federalny jest dobrze znany, szeroko komentowany i wiemy, że od kilku lat wydatki z budżetu na naukę przekraczają 170 miliardów USD rocznie, dotychczas brakowało danych na temat finansowania nauki przez organizacje niedochodowe. Ostatnie zmiany wprowadzone przez amerykański urząd podatkowy (IRS) umożliwiły zebranie takich informacji. Okazuje się, że organizacje niedochodowe wnoszą olbrzymi wkład w finansowanie nauki.
Louis Shekhtman i jego koledzy z Northeastern University przeanalizowali ponad 3,5 miliona zeznań podatkowych z lat 2010–2019 wypełnionych przez niemal 70 000 niedochodowych organizacji zaangażowanych w finansowanie badań naukowych i edukacji wyższej.
Analizy wykazały, że w badanym okresie organizacje te przyznały ponad 900 000 granów na łączną kwotę 208 miliardów USD. W roku 2018 i 2019 organizacje te przeznaczyły po około 30 miliardów USD na naukę.
Organizacje niedochodowe, które finansują naukę, wspierają też inną działalność, jak sztuka, edukacja czy religia. Jednak 44% z analizowanych organizacji przeznaczyło na naukę więcej niż na inne dziedziny, a 16% finansowało wyłącznie naukę. Analiza wykazała też, że – w przeciwieństwie do wielkich agend rządowych finansujących naukę z budżetu – na rynku prywatnym mamy do czynienia z grupą wielkich fundacji oraz olbrzymią liczbą małych organizacji. Widzimy tutaj, że aż 66% pieniędzy pochodziło od zaledwie 200 organizacji, jednak stanowią one zaledwie 0,3% organizacji przyznających granty na naukę. Ponad 7000 niedochodowych organizacji przyznało w badanym okresie co najmniej 1 milion dolarów na naukę.
Autorzy badań mówią, że te 30 miliardów rocznie to zdecydowanie zaniżone szacunki. W analizowanym zestawie danych brak bowiem informacji o osobach prywatnych przekazujących pieniądze na naukę. Ponadto dane obejmują jedynie 80% organizacji niedochodowych, tych, które wypełniły zeznania podatkowe w formie elektronicznej.
Ponadto warto też zwrócić uwagę na fakt, że trudno jest jednoznacznie zbadać, na co wydawane są wszystkie pieniądze. Oczywiście niektóre granty są przeznaczane na konkretne badania, jednak sporo pieniędzy od prywatnych sponsorów czy organizacji ma przeznaczenie ogólne. Są to pieniądze wydawane na utrzymanie budynków, infrastruktury czy administracji. Naukowcy nie traktują tych pieniędzy jako środków przeznaczonych na naukę, a to błąd. Kto utrzymuje budynek, w którym prowadzisz badania? Bez tych pieniędzy nie mógłbyś ich prowadzić, zauważa Shekhtman.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.