Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Chodząc po drewnianej podłodze, możemy generować energię dla domu
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Głęboko pod powierzchnią Morza Śródziemnego znajduje się niezwykła infrastruktura, wykrywacz neutrin KM3NeT. Jedna część znajduje się 30 km od południowych wybrzeży Francji, na głębokości ok. 2500 m i jest zoptymalizowana do pracy z neutrinami o energiach liczonych w gigaelektronowoltach (GeV). Część druga, KM3NeT-It, położona 100 km na wschód od południowych wybrzeży Sycylii, zlokalizowana 3500 m pod powierzchnią, wykrywa neutrina z zakresu tera- i petaelektronowoltów (TeV, PeV). Zarejestrowano tam najbardziej energetyczne neutrino. Jego energia sięgała 220 PeV.
Międzynarodowy zespół naukowy KM3NeT Collaboration poinformował na łamach Nature, o wynikach analiz przeprowadzonych na danych zebranych przez wykrywacze umieszczone na 21 linach wpuszczonych w głąb morza. Infrastruktura w pobliżu Sycylii pracowała w takich konfiguracji pomiędzy końcem września 2022 a połową września 2023, kiedy to dodano 7 kolejnych lin z detektorami. Uczeni przeanalizowali dane z 287 dni pracy KM3NeT. W tym czasie zarejestrowano 110 milionów interakcji. A najpotężniejsze ze znanych neutrin wykrywacze zarejestrowały 13 lutego 2023 roku. Wspomniane już energia 220 PeV to 16 000 razy więcej niż energia najpotężniejszych kolizji, do jakich dochodzi w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC).
Wszechświat jest pełen neutrin. Jest ich tak dużo, że w każdej sekundzie przez nasze ciała przelatuje ich nawet 100 bilionów. Nie mają one jednak ładunku elektrycznego i prawie nie posiadają masy. Niezwykle rzadko wchodzą w interakcje z materią. Dlatego do ich wykrywania używa się gigantycznych teleskopów, takich jak KM3NeT. To zespół czujników zawieszonych na linach w głębinach Morza Śródziemnego, które rejestrują promieniowanie Czerenkowa. Gdy neutrino wchodzi w interakcję z jądrem atomu w wodzie morskiej, może powstać mion. W wyniku interakcji jądro atomu-neutrino powstały mion zyskuje tak olbrzymią energię kinetyczną, że gdy przemieszcza się przez wodę, dochodzi do emisji światła. To właśnie jest promieniowanie Czerenkowa, które możemy porównać do gromu dźwiękowego powstającego, gdy samolot przekracza prędkość dźwięku.
Każda z 230 lin składających się na KM3NeT wyposażona jest w 18 modułów optycznych, z których każdy zawiera 31 fotopowielaczy, wykrywających i wzmacniających słabe rozbłyski światła ze wszystkich kierunków. W tym światło generowane przez miony powstające po uderzeniu neutrin w jądra atomowe. Jak więc łatwo się domyślić, dokładając kolejnych lin z kolejnymi fotopowielaczami możemy łatwo rozbudowywać KM3NeT, którego objętość będzie wkrótce liczyła wiele kilometrów sześciennych.
KM3NeT wykrywa obecnie neutrina pochodzące z ekstremalnych źródeł i wydarzeń astrofizycznych. Pierwsze zarejestrowanie neutrina o energii w zakresie setek PeV otwiera nowy rozdział w astronomii, stwierdzil Paschal Coyle. Łącząc obserwacje z różnych źródeł, poszukujemy związku pomiędzy promieniowaniem kosmicznym, pojawianiem się neutrin oraz supermasywnymi czarnymi dziurami, wyjaśnia Yuri Kovalev z Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka.
Źródłem wysokoenergetycznych neutrin mogą być zresztą nie tylko supermasywne czarne dziury, ale też supernowe. Najpotężniejsze z zarejestrowanych neutrin może pochodzić z któregoś z tych źródeł. Może być też pierwszym zauważonym neutrino kosmogenicznym. Mogą one powstawać, gdy wysokoenergetyczne promieniowanie kosmiczne wchodzi w interakcję z reliktowymi niskoenergetycznymi fotonami z mikrofalowego promieniowania tła. Jednak, jako że to jedyne neutrino o energii rzędu setek PeV, naukowcy nie są w stanie określić jego źródła.
KM3Net składa się z dwóch wykrywaczy: ARCA w pobliżu Sycylii i ORCA w pobliżu Tulonu. W skład zespołu ARCA wchodzi 230 lin o długości 700 metrów każda, rozmieszczonych w odległości 100 metrów od siebie. ORCA to 115 lin długości 200 metrów w odległości 20 metrów od siebie. Na każdej linie znajduje się 18 modułów optycznych, wyposażonych w 31 fotopowielaczy. Dane z wykrywaczy trafiają do INFN Laboratori Nazionali del Sud w Portopalo di Capo Passero i Laboratoire Sous-marin Provence Méditerranée w La Seyne-sur-Mer.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy i inżynierowie z University of Bristol oraz brytyjskiej Agencji Energii Atomowej (UKAEA) stworzyli pierwszą diamentową baterię z radioaktywnym węglem C-14. Urządzenia tego typu mogą działać przez tysiące lat, stając się niezwykle wytrzymałym źródłem zasilania, które może przydać się w wielu zastosowaniach. Bateria wykorzystuje radioaktywny C-14 do długotrwałego wytwarzania niewielkich ilości energii.
Tego typu źródła zasilania mogłyby trafić do biokompatybilnych urządzeń medycznych jak np. implanty słuchu czy rozruszniki serca, a olbrzymią zaletą ich stosowania byłoby wyeliminowanie konieczności wymiany baterii co jakiś czas. Sprawdziłyby się też w przestrzeni kosmicznej czy ekstremalnych środowiskach na Ziemi, gdzie wymiana baterii w urządzeniu byłaby trudna, niepraktyczne czy niemożliwa.
Opracowana przez nas technologia mikrozasilania może znaleźć miejsce w wielu różnych zastosowaniach, od technologii kosmicznych, poprzez bezpieczeństwo po medycynę, mówi profesor Tom Scott. Uczony przypomniał, że prace nad nowatorskim rozwiązaniem trwały przez pięć lat.
Diamentowa bateria generuje dostarcza energię przechwytując elektrony pochodzące z rozpadu radioaktywnego węgla-14. Jako że czas półrozpadu C-14 wynosi 5730 lat, urządzenie takie może działać bardzo długo.
Diamentowe baterie to bezpieczny i zrównoważony sposób na długotrwałe dostarczanie mocy rzędu mikrowatów. To nowa technologia, która pozwala na zamknięcie w sztucznych diamentach niewielkich ilości węgla-14, mówi Sarah Clark, dyrektor wydziału Cyklu Paliwowego Trytu w UKAEA.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Badacze z Wessex Archaeology poinformowali o odkryciu jednego z najstarszych i najlepiej zachowanych drewnianych narzędzi znalezionych na terenie Wielkiej Brytanii. Wstępne datowanie drewnianego szpadla znalezionego na podmokłym terenie przy Poole Harbour wskazuje, że pochodzi on z epoki brązu. Drewniany zabytek przetrwał więc tysiące lat. Zwykle drewno rozkłada się w ciągu dziesięcioleci. Szpadel zachował się dzięki wyjątkowym warunkom, jakie panują w miejscu jego znalezienia.
Archeolodzy bardzo szybko zdali sobie sprawę, że wydobywają z ziemi coś wyjątkowego. Gdy narzędzie przesłano do laboratorium, okazało się, że zostało ono wykonane z drewna dębu, a jego wiek określono na 3400–3500 lat. Szpadel wykonano z jednego kawałka drewna, a jego wykonanie z pewnością wymagało wiele pracy. Był więc cennym narzędziem. Dzięki temu, że wyprodukowano go z pojedynczego kawałka, w razie uszkodzenia można go było przerobić na inne narzędzie.
Co interesujące, w okolicy znalezienia szpadla odkryto dotychczas niewiele dowodów wskazujących na stałe osadnictwo. Badana jest hipoteza, że ludzie okazyjnie odwiedzali do miejsce. W czasach, z których pochodzi szpadel, okolica ta była prawdopodobnie podatna na zalania w ziemi i wysychała latem. Można więc było wykorzystywać ten obszar do wypasu zwierząt, rybołówstwa, polowań czy pozyskiwania torfu, wikliny, być może na potrzeby upraw. Szpadel znaleziono w okrągłym wykopie, który mógł służyć wielu różnym celom, w tym suszeniu czy przechowywaniu lokalnie pozyskanych zasobów.
Dotychczas na terenie Wielkiej Brytanii znaleziono tylko jedno podobne drewniane narzędzie z epoki brązu. W 1875 roku odkryto długi przedmiot o kształcie liścia, który z czasem nazwano „łopatą z Brynlow”. Być może odkrycie szpadla pozwoli na lepsze zrozumienie roli tego i innych drewnianych narzędzi, dowiemy się skąd wynikają podobieństwa i różnice pomiędzy nimi.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Inżynierowie z University of Massachusetts Amherst wykazali, że z niemal każdego materiału można stworzyć urządzenie pobierające energię elektryczną z pary wodnej zawartej w powietrzu. Wystarczy utworzyć w tym materiale nanopory o średnicy mniejszej niż 100 nanometrów. To niezwykle ekscytujące. Otworzyliśmy drogę do wytwarzania czystej energii z powietrza, cieszy się główny autor artykułu opisującego badania, świeżo upieczony inżynier Xiaomeng Liu.
Powietrze zawiera olbrzymie ilości energii elektrycznej. Weźmy na przykład chmurę, która jest niczym innym jak masą kropelek wody. Każda z tych kropelek zawiera ładunek elektryczny i w odpowiednich warunkach dochodzi do wyładowania. Nie potrafimy jednak pozyskiwać energii z tych wyładowań. Natomiast my stworzyliśmy niewielką chmurę, która wytwarza energię w sposób przewidywalny, możemy więc ją zbierać, dodaje profesor Jun Yao.
U podstaw najnowszego odkrycia znajduje się praca Yao i Dereka Levleya, którzy w 2020 roku wykazali, że możliwe jest nieprzerwane pozyskiwanie energii elektrycznej z powietrza za pomocą specjalnego materiału złożonego z nanokabli zbudowanych z białek bakterii Geobacter sulfureducens. Po tym, jak dokonaliśmy tego odkrycia zauważyliśmy, że tak naprawdę zdolność pozyskiwania energii z powietrza jest wbudowana w każdy materiał, który posiada pewne właściwości, mówi Yao. Wystarczy, by materiał ten zawierał pory o średnicy mniejszej niż 100 nanometrów, czyli ok. 1000-krotnie mniejszej niż średnica ludzkiego włosa.
Dzieje się tak dzięki parametrowi znanemu jako średnia droga swobodna. Jest to średnia odległość, jaką przebywa cząsteczka przed zderzeniem z inną cząsteczką. W tym wypadku mowa o cząsteczce wody w powietrzu. Średnia droga swobodna wynosi dla niej około 100 nanometrów. Yao i jego zespół zdali sobie sprawę, że mogą wykorzystać ten fakt do pozyskiwania energii elektrycznej. Jeśli ich urządzenie będzie składało się z bardzo cienkiej warstwy dowolnego materiału pełnego porów o średnicy mniejszej niż 100 nanometrów, wówczas molekuły wody będą wędrowały z górnej do dolnej części takiego urządzenia. Po drodze będą uderzały w krawędzie porów. Górna część urządzenia będzie bombardowana większą liczbą cząstek wody, niż dolna. Pojawi się w ten sposób nierównowaga ładunków jak w chmurze, której górna część jest bardziej naładowana niż dolna. W ten sposób powstanie bateria, która będzie działała dopóty, dopóki w powietrzu jest wilgoć.
To bardzo prosty pomysł, ale nikt wcześniej na niego nie wpadł. Otwiera to wiele nowych możliwości, mówi Yao. Jako, że tego typu urządzenie można zbudować praktycznie z każdego materiału, można je umieścić w różnych środowiskach. Możemy wybrazić sobie takie baterie z jednego materiału działające w środowisku wilgotnym, a z innego – w suchym. A że wilgoć w powietrzu jest zawsze, to urządzenie będzie działało przez całą dobę, niezależnie od pory dnia i roku.
Poza tym, jako że powietrze rozprzestrzenia się w trzech wymiarach, a my potrzebujemy bardzo cienkiego urządzenia, cały system bardzo łatwo można skalować, zwiększając jego wydajność i pozyskując nawet kilowaty mocy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W Morzu Południowochińskim odkryto wraki dwóch statków z czasów dynastii Ming. Jeden transportował porcelanę, drugi drewno. Jednostki znaleziono w październiku zeszłego roku na głębokości 1500 m u wybrzeży Hajnanu (w pobliżu północno-zachodniego zbocza kontynentalnego). Niedawno zaczęto badania stanowisk i samych wraków.
Przy wraku nr 1 specjalistom udało się założyć stałą podwodną bazę mapowania. Przeprowadzono też wstępne badania i dokumentację fotograficzną/filmową. Za zgodą odpowiednich organów państwowych, instytuty naukowe i lokalne muzeum zrealizują roczne, 3-etapowe badania.
Ładunek pierwszej jednostki jest rozrzucony na powierzchni ok. 10 tys. m2 i składa się z ponad 100 tys. przedmiotów z porcelany. Wg wstępnych analiz, datują się one na okres panowania cesarza Zhengde. Dominują wśród nich obiekty pochodzące dwóch ośrodków, w tym z Jingdezhen w prowincji Jiangxi.
Okręt numer dwa transportował głównie drewno (oprócz tego znaleziono nieliczne artefakty z porcelany). Wszystkie bale są podobnej wielkości. Prawdopodobnie miały zostać wykorzystane w szkutnictwie. Wstępne badania pokazały, że to materiał z importu, kupowany za panowania cesarza Hongzhi.
Naukowcy podkreślają, że po raz pierwszy na jednym obszarze odkryto statki z ładunkiem na eksport i z importu. Dzięki sąsiadującym ze sobą wrakom - dzieli je odległość ok. 20 km - zespół może więc zbadać, jak wyglądał handel dwustronny na Morzu Południowochińskim 500 lat temu. To pomoże nam w analizie bilateralnego przepływu [dóbr] w ramach tzw. Morskiego Szlaku Jedwabnego - wyjaśnia Tang Wei, dyrektor Chińskiego Narodowego Centrum Archeologii.
Wg archeologów, statki przemieszczały się w przeciwnych kierunkach. Wraki są stosunkowo dobrze zachowane.
W misję wyruszył wyposażony w batyskaf Shenhai Yongshi statek badawczy Tansuo 1. Jeden z członków ekipy, Chen Chuanxu, zapowiedział, że do ekspedycji przyłączy się statek Tansuo 2 z batyskafem Fendouzhe.
Podczas akcji wykorzystano zaawansowane technologie. Naukowcy wspominają o robotach skonstruowanych z bardzo elastycznych materiałów (miękkiej robotyce) czy nowych metodach skanowania i fotografowania. Obecnie badacze testują zdalny monitoring. By chronić stanowiska, nie ujawniono dokładnych koordynat.
Pierwszy etap zaplanowanych na rok prac obejmuje okres od 20 maja do początku czerwca. Batyskafy określą m.in. obszar, na którym znajdują się szczątki obu jednostek. Drugi i trzeci etap potrwają, odpowiednio, od sierpnia do września br. i od marca do kwietnia przyszłego roku. Wg Songa Jianzhonga z Chińskiego Narodowego Centrum Archeologii, do kwietnia 2024 r. batyskafy wykonają ok. 50 zanurzeń. Najpierw musimy określić stan wraków, a później sporządzić plan wykopalisk i konserwacji. Kolejne ekspedycje zajmą się badaniami geofizycznymi i geologicznymi, a także analizą życia morskiego.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.