Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Doskonalsze światłowody i optyczne komputery
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Nordyckie legendy mówią o słonecznych kamieniach wykorzystywanych przez Wikingów do nawigacji. Naukowcy od lat spierają się, czym one były, a teraz Guy Rospars z Uniwersytetu w Rennes twierdzi, że rozwiązał zagadkę.
Jego zdaniem Wikingowie używali przezroczystego kryształu kalcytu, szpata islandzkiego. Występuje w nim podwójne załamanie światła i jego polaryzacja. Roparts i jego zespół umieścili na górze kryształu znacznik, kropkę. Gdy popatrzymy na kryształ od dołu, zobaczymy dwie kropki. Teraz należy obracać kryształ tak, by obie kropki miały dokładnie taki sam odcień. Czubek kryształu wskazuje wówczas położenie Słońca - mówi Ropars.
Jego zdaniem, tak właśnie mogli robić Wikingowie, gdy Słońce było niewidoczne. Zwykle nawigowali oni określając położenie Słońca i gwiazd. Jednak na morzach północnych, gdzie pływali, bardzo często panują warunki uniemożliwiające zobaczenie Słońca. Wówczas kryształ kalcytu pozwalał określić jego pozycję z dokładnością być może nawet do 1 stopnia.
Teorię Roparsa wzmacnia znalezienie szpata islandzkiego na brytyjskim statku, który zatonął w 1592 roku. Kryształ mógł być używany nawet wtedy, gdy w Europie znano już kompas. Sprawdziliśmy, że nawet jedno działo wydobyte z tego okrętu mogło odchylić wskazania kompasu nawet o 90 stopni. Aby więc uniknąć pomyłek wówczas, gdy Słońce było niewidoczne, użycie kompasu optycznego mogło być niezwykle ważne. Nawet 400 lat po epoce Wikingów - stwierdzają badacze.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
By przeżyć w wymagającym środowisku, jeżowce wgryzają się w kamień. Za pomocą zębów, znajdujących się w aparacie szczękowym zwanym latarnią Arystotelesa, odgryzają fragmenty skały. W ten sposób tworzą sobie nisze, gdzie mogą się ukryć przed drapieżnikami i które pomagają im złapać grunt "pod nogami". Nie grozi im już wtedy obijanie z prądem wody przemieszczającym się po basenie pływowym. Zęby jeżowców mają jeszcze jedną cechę, szczególnie ważną z ludzkiego punktu widzenia, nigdy się nie tępią.
Sekret nieprzemijającej ostrości przez dziesięciolecia fascynował naukowców niemal tak samo jak sekret wiecznej młodości. Dzięki najnowszym badaniom prof. Pupy Gilbert z University of Wisconsin udało się opisać mechanizm samoostrzenia zębów u jeżowców z gatunku Strongylocentrotus purpuratus. Artykuł na ten temat ukazał się w piśmie branżowym Advanced Functional Materials.
Gdyby odtworzyć sztuczkę jeżowców w przypadku noży czy innych narzędzi, nigdy nie wymagałyby ostrzenia. Ząb jeżowca ma bardzo skomplikowaną konstrukcję. To jedna z nielicznych struktur w przyrodzie, która podlega samoostrzeniu – podkreśla Gilbert, dodając, że zęby jeżowca stale rosną i stanowią biomineralną mozaikę słupkowych i tabliczkowych kryształów kalcytu. Są one ułożone na krzyż, a spaja je supertwardy kalcytowy nanocement. Pomiędzy kryształami znajdują się warstwy materiałów organicznych, które nie są tak wytrzymałe jak one.
Organiczne warstwy są słabymi ogniwami łańcucha. W zębach w określonych z góry miejscach istnieją tzw. punkty krytyczne. To koncepcja podobna do perforowanego papieru w tym sensie, że materiał rozpada się w ustalonych zawczasu miejscach. Wygląda więc na to, że zużyta część zęba odrywa się od reszty jak znaczek pocztowy...
Na powierzchni budowa krystaliczna uzębienia jeżowca nie przypomina innych kryształów występujących w naturze. Brak tu wyraźnie wyodrębnionych faset, lecz na najgłębszych poziomach wszystko wygląda już znajomo: atomy są uporządkowane, tworząc charakterystyczną biomineralną mozaikę.
Podczas eksperymentów (finansowanych przez Departament Energii i Narodową Fundację Nauki) Amerykanie zastosowali mikroskopy rentgenowskie, które pokazały, jak ułożone są kryształy.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Szkliwo z zębów ryb dwudysznych i belony pospolitej (Belone belone) może ułatwić wyprodukowanie lżejszych i bardziej wydajnych paliwowo samochodów czy samolotów – twierdzi prof. John Barry, fizyk z Queensland University of Technology.
Napędem dla mojej pracy jest potrzeba znalezienia nowych lepszych materiałów, ponieważ większości udoskonaleń z dziedziny materiałoznawstwa z ostatnich 60 lat nie uda się kontynuować bez wprowadzania ciągłych innowacji. Ograniczeniem są właściwości wykorzystywanych obecnie materiałów. Z powodu ciągłej potrzeby zwiększania osiągów docieramy do granic możliwości materiałów, a skutki tego zjawiska bywają katastrofalne – w tym miejscu warto przypomnieć choćby ostatnie awarie silników Airbusów 380.
Barry ma na to radę – badanie przyrody i wykorzystywanie naturalnych rozwiązań. Zęby różnych zwierząt były przystosowywane lub konstruowane do różnych celów. Jak materiały inżynieryjne są tworami kompozytowymi o właściwościach o wiele lepszych od wielu istniejących syntetyków. Zaczęliśmy od dwudysznych, ponieważ są zwierzętami prehistorycznymi [wyewoluowały we wczesnym dewonie]. Z tego powodu sądziliśmy, że budowa ich zębów będzie sporo prostsza niż u współczesnych zwierząt, które podlegały wielu ewolucyjnym zmianom. Byliśmy zaskoczeni, gdy natrafiliśmy na skomplikowaną mikrostrukturę zęba. Badaliśmy także belony, które mają wyjątkowe odporne na zniszczenia zęby.
Australijczycy tłumaczą, że w 95% ząb składa się z hydroksyapatytu, minerału zbudowanego z hydroksyfosforanu wapnia, który sam w sobie jest bardzo słaby, ale w organizmie żywym staje się twardy i wytrzymały. Zespół z QUT bada strukturę zęba na 3 poziomach. Najpierw akademicy przyglądają się kryształom zębiny (dentyny), które mogą mieć różne kształty, sposobom ich ułożenia w poszczególnych pęczkach pryzmatycznych szkliwa oraz temu, jak zorganizowana jest powierzchnia zęba, by ciąć, miażdżyć lub rozcierać pokarm.
Badacz z antypodów podkreśla, że w przeszłości naukowcy próbowali już wykorzystywać materiały naśladujące przyrodę. W czasie II wojny światowej inżynierowie pracujący nad imitowaniem właściwości drewna stworzyli włókno szklane, zaś zamek błyskawiczny to technologiczna kopia przywierających do ubrania rzepów.
Barry opowiada, że skopiowanie niektórych struktur zęba pozwoli na wyeliminowanie kompozytów włókien węglowych. Obecnie są one najlepszym z dostępnych rozwiązań, ale, niestety, pozostają bardzo mocne wzdłuż warstwy nanoszenia ziaren, a w poprzek są bardzo słabe, co ogranicza ich zastosowanie.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Światowa Organizacja Handlu (World Trade Organization, WTO) dąży do globalnego zniesienia barier handlowych pomiędzy swoimi członkami. Temu służą kolejne rundy negocjacji. Kraje uboższe i rozwijające się są przeciwnikami całkowitej liberalizacji handlu i domagają się możliwości wprowadzania ceł ochronnych na importowane towary. To właśnie było przyczyną fiaska Rundy Doha - trwających od 2001 roku negocjacji na temat liberalizacji handlu w ramach WTO.
Państwa rozwijające się argumentują, że ich producentom potrzebna jest ochrona przez zbyt tanim importem. Domagają się zachowania możliwości wznawiania barier celnych w przypadku nagłego spadku cen na światowych rynkach lub zbyt dużego importu. Utrzymują, że jest to konieczne dla stabilizacji cen i ochrony gospodarki.
Tymczasem symulacja przeprowadzona na amerykańskim Purdue University dowodzi czegoś zupełnie przeciwnego. Naukowcy z tej uczelni, przy wykorzystaniu komputerowego modelu GTAP (Global Trade Analysis Project, model symulujący zależności światowej gospodarki) wykazali, że cła ochronne w rzeczywistości szkodzą gospodarce słabszych krajów i zamiast stabilizować ceny - powodują ich gwałtowne skoki w przypadku nagłych zmian na światowych rynkach. Zwiększają również koszty ponoszone przez najbiedniejszych.
W momencie, kiedy rodzimi producenci zawodzą i zwiększa się import a kraj rozwijający się wprowadza zwiększone cła ochronne, ceny produktów rosną. Zwiększają się ceny żywności a jeśli większa liczba krajów wprowadza podobne bariery celne, destabilizacji ulegają ceny na rynkach światowych.
Szczególnie wrażliwi na nagłe cła ochronne są eksporterzy z krajów rozwijających się. Ponieważ ich produkty z reguły są tańsze od światowej średniej, najmniejszy spadek cen na globalnym rynku zwraca bariery celny przeciw nim. Zamiast stabilizować przychody krajowych producentów, cła destabilizują je. Reasumując, importowe cła ochronne nie dają takich skutków, jakich oczekują ich zwolennicy, działają wręcz odwrotnie i bardzo szkodliwie.
Autorami studium, opublikowanego w najnowszym numerze World Bank Economic Review są Thomas Hertel, profesor ekonomii rolnej na Purdue University i dyrektor generalny projektu GTAP; Amanda Leister, doktorantka handlu międzynarodowego na wydziale ekonomii rolnej Purdue University oraz Will Martin z Banku Światowego.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Profesor Babak Ziaie z Purdue University jest autorem nowatorskiej pompy dostarczającej leki do organizmu. Jego urządzenie pozwoli chorym na samodzielne aplikowanie lekarstw, które do tej pory musiał ktoś im podawać.
Obecnie substancje chemiczne - jak np. nikotyna - są podawane przez skórę, jednak metoda ta ma poważne ograniczenie. Znajduje ona zastosowanie tylko w przypadku tych nielicznych substancji, które są zbudowane z małych hydrofobowych molekuł. Tymczasem większość nowoczesnych lekarstw stworzonych jest z dużych molekuł, które przez skórę nie przejdą. Wielu z nich - na przykład środków stosowanych przy terapii nowotworów czy chorób autoimmunologicznych - nie można podać doustnie, gdyż nie przedostają się z układu pokarmowego do krwi.
W takich przypadkach stosuje się zastrzyki, co jednak wymaga obecności przeszkolonej osoby.
Profesor Ziaie postanowił umożliwić chorym samodzielne aplikowanie sobie leków za pośrednictwem plastrów zawierających dużą liczbę mikroigieł. Stosowanie plastrów jest bezbolesne, gdyż igły wbijają się na niewielką głębokość. Ponadto plaster po użyciu można odlepić i wyrzucić.
Problemem pozostaje jednak sam mechanizm wstrzykiwania leków. Przy mikroigłach, których średnica wynosi zaledwie 20 mikronów, konieczne jest użycie pompy. Jednak dostępne na rynku miniaturowe pompy są zbyt skomplikowane, by można było wbudować je w plastry.
Babak Ziaie wraz ze swoim zespołem, w skład którego wchodzili m.in. Charilaos Mousoulis i Manuel Ochoa, opracował prostą pompę, która jest aktywowana dotknięciem palca i nie wymaga korzystania z baterii. Pompa zawiera płyn, który wrze w temperaturze ludzkiego ciała. Wystarczy więc na 20-30 sekund przyłożyć palec do pompy, by pojawiła się para i wzrosło ciśnienie, które wypycha lekarstwo przez igły.
Wspomniany płyn nie przedostaje się do organizmu, gdyż jest oddzielony od lekarstwa cienką membraną wykonaną z polidimetylosiloksanu.
Testy nowej pompy zostały przeprowadzone z użyciem fluorowęglanów. Jak zauważył Ziaie do wypchnięcia lekarstwa przez mikroigły i wstrzyknięcia go w skórę potrzebna jest dość duża siła, rzędu kilku funtów na cal kwadratowy. Bardzo trudno jest znaleźć miniaturową pompę wytwarzającą taką siłę. Podczas eksperymentów z fluorowęglanem HFE-7000 uzyskano 4,87 psi (funtów na cal), a z FC-3284 - 2,24 psi.
W najbliższej przyszłości uczeni chcą zbadać działanie swojej pompy z dołączonymi mikroigłami.
Szczegóły prac zostaną zaprezentowane podczas 14. Międzynarodowej konferencji na temat miniaturowych systemów w chemii i naukach biologicznych, która odbędzie się w październiku w Groningen.
Uczeni złożyli wniosek o opatentowanie swojej technologii.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.