Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Różne materiały torebek damskich - wady i zalety
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Artykuły
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wytrzymałe i lekkie materiały są niezwykle pożądane w przemyśle i życiu codziennym. Mogą one udoskonalić wiele maszyn i przedmiotów, od samochodów przez implanty medyczne po kamizelki kuloodporne. Niestety wytrzymałość i niska masa zwykle nie idą w parze. Poszukujący rozwiązania tego problemu naukowcy z University of Connecticut, Columbia University i Brookhaven National Laboratory wykorzystali DNA i szkło. Dla tej gęstości jest to najbardziej wytrzymały znany materiał, mówi Seok-Woo Lee z UConn.
Żelazo może wytrzymać nacisk do 7 ton na centymetr kwadratowy, jest jednak bardzo gęste i ciężkie. Znamy metale, jak tytan, które są lżejsze i bardziej wytrzymałe. Potrafimy też tworzyć stopy metali o jeszcze mniejszej masie i jeszcze większej wytrzymałości. Ma to bardzo praktyczne zastosowania. Na przykład najlepszym sposobem na zwiększenie zasięgu samochodu elektrycznego nie jest dokładanie akumulatorów, a zmniejszenie masy pojazdu. Problem w tym, że tradycyjne techniki metalurgiczne osiągnęły w ostatnich latach kres swoich możliwości, naukowcy szukają więc innych niż metale wytrzymałych i lekkich materiałów.
Szkło, wbrew temu co sądzimy, jest wytrzymałym materiałem. Kostka szkła o objętości 1 cm3 może wytrzymać nacisk nawet 10 ton. Pod jednym warunkiem – szkło nie może posiadać wad strukturalnych. Zwykle pęka ono właśnie dlatego, że już istnieją w nim niewielkie pęknięcia, zarysowania czy brakuje atomów w jego strukturze. Wytworzenie dużych kawałków szkła pozbawionego wad jest niezwykle trudne. Naukowcy potrafią jednak tworzyć niewielkie takie kawałki. Wiedzą na przykład, że kawałek szkła o grubości mniejszej niż 1 mikrometr jest niemal zawsze bez wad. A jako że szkło jest znacznie mniej gęste niż metale czy ceramika, szklane struktury zbudowane kawałków szkła o nanometrowej wielkości powiny być lekkie i wytrzymałe.
Dlatego też Amerykanie wykorzystali DNA, które posłużyło za szkielet, i pokryli je niezwykle cienką warstwą szkła o grubości kilkuset atomów. Szkło pokryło jedynie nici DNA, pozostawiając sporo pustych przestrzeni. Szkielet z DNA dodatkowo wzmocnił niewielką, pozbawioną wad, szklaną strukturę. A jako że spora jej część to puste przestrzenie, dodatkowo zmniejszono masę całości. W ten sposób uzyskano materiał, który ma 4-krotnie większą wytrzymałość od stali, ale jest 5-krotnie mniej gęsty. To pierwszy tak lekki i tak wytrzymały materiał.
Możliwość projektowania i tworzenia trójwymiarowych nanomateriałów przy użyciu DNA otwiera niezwykłe możliwości przed inżynierią. Jednak potrzeba wielu badań, zanim możliwości te wykorzystamy w konkretnych technologiach, stwierdza Oleg Gang z Columbia University.
Teraz naukowcy prowadzą eksperymenty z zastąpieniem szkła ceramiką opartą na węglikach. Planują przetestować różne struktury DNA i różne materiały, by znaleźć takie o najlepszych właściwościach.
Jestem wielkim fanem Iron Mana. Zawsze zastanawiałem się, jak stworzyć lepszą zbroję dla niego. Musi być one bardzo lekka, by mógł szybciej latać i bardzo wytrzymała, by chroniła go przed atakami wrogów. Nasz nowy materiał jest pięciokrotnie lżejszy i czterokrotnie bardziej wytrzymały od stali. Nasze szklane nanostruktury byłyby lepsze dla Iron Mana niż jakikolwiek inny materiał, stwierdził Lee.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Po raz pierwszy udało się zmierzyć spin elektronu w materiale. Osiągnięcie uczonych z Uniwersytetów w Bolonii, Wenecji, Mediolanie, Würzburgu oraz University of St. Andrews, Boston College i University of Santa Barbara może zrewolucjonizować sposób badania i wykorzystania kwantowych materiałów w takich dziedzinach jak biomedycyna, energia odnawialna czy komputery kwantowe. Pomiar spinu w kontekście topologii materiału, w którym był mierzony, był możliwy dzięki wykorzystaniu promieniowania synchrotronowego oraz nowoczesnym technikom modelowania zachowania materii.
Profesor Domenico di Sante z Uniwersytetu w Bolonii wyjaśnia: Na zachowanie elektronów w materiałach mają wpływ pewne właściwości kwantowe, determinujące ich spin w materiale, w którym się znajdują. Tak jak na tor ruchu światła we wszechświecie ma wpływ obecność gwiazd, ciemnej materii czy czarnych dziur, które zaginają czasoprzestrzeń.
Właściwości elektronu znamy od dawna, jednak dotychczas nikt nie bezpośrednio nie zmierzył „topologicznego spinu” elektronu. Uczeni z Włoch, Niemiec, Wielkiej Brytanii i USA wykorzystali efekt znany jako dichroizm kołowy. Zjawisko to polega na różnej absorpcji przez substancje światła spolaryzowanego kołowo prawo- i lewoskrętnie. W swoich badaniach skupili się na metalach kagome. To materiały, w których atomy tworzą – znany z tradycyjnego japońskiego koszykarstwa kagome – wzór składający się z sieci trójkątów o wspólnych wierzchołkach. Ta nietypowa geometria atomów powoduje, że elektrony zachowują się w takim materiale w sposób nietypowy, co pozwala badać niezwykłe zjawiska kwantowe. Metale kagome służą m.in. do badań nad nadprzewodnictwem wysokotemperaturowym. Pierwsze eksperymenty z nimi przeprowadzono w USA w 2018 roku.
Teraz dwuwarstwowe metale kagome XV6Sn6 – gdzie X oznacza pierwiastek ziem rzadkich, tutaj były to terb, skand i holm – posłużyły do badania topologicznego spinu elektronu. Było to możliwe dzięki połączeniu eksperymentu z analizą teoretyczną. Teoretycy przeprowadzili najpierw złożone symulacje kwantowe na potężnych superkomputerach i poinstruowali eksperymentatorów, w którym miejscu materiału powinni mierzyć dichroizm kołowy, wyjaśnia Di Sante.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Brązy z Beninu są jednymi z najwspanialszych przykładów sztuki afrykańskiej. To tysiące metalowych plakietek i rzeźb, które w przeszłości zdobiły pałac królewski w Królestwie Beninu (obecnie stan Edo w Nigerii). Są tak doskonałe, że gdy dotarły do Europy spotkały się z niedowierzaniem. Sądzono, że jest niemożliwe, by ludy Afryki wytwarzały sztukę o tak wysokiej jakości. Teraz okazuje się, że głównym źródłem materiału, z którego powstawały zabytki pomiędzy XV a XVIII wiekiem były... dzisiejsze Niemcy.
Obecnie dysponujemy ponad 700 analizami chemicznymi brązów z Beninu i wiemy, że ich skład znacznie różni się od składu zaawansowanych wyrobów metalurgicznych wytwarzanych w regionie Igbo-Ukwu w IX wieku. Ze źródeł historycznych wiemy, że gdy pod koniec XV wieku Portugalczycy rozpoczęli szeroko zakrojony handel z Afryką Zachodnią, jako środek płatniczy wykorzystywali manile. Były to płacidła w kształcie otwartej bransolety czy też podkowy wykonane z miedzi lub mosiądzu. Z Europy do Afryki trafiły miliony manili.
Naukowcy od dawna podejrzewali, że głównym źródłem metalu, z którego w Królestwie Beninu wytwarzano brązy, były właśnie manile. Jednak badane dotychczas manile były i słabo datowane, i na tyle zanieczyszczone, że nie nadawały się do wytwarzania z nich przedmiotów wysokiej jakości. Dodatkową zagadkę stanowił fakt, że stosunek izotopów ołowiu w brązach z Beninu wykazywał się wysoką homogenicznością. To wskazywało, że materiał pochodził z jednego źródło, a twórcy brązów przez wieki z niego korzystali, zatem przywiązywali bardzo dużą wagę do jakości materiału. Znajduje to zresztą potwierdzenie w badaniach dotyczących historii handlu niewolnikami i spisów towarów, jakie Europejczycy wymieniali na niewolników.
Grupa naukowców zbadała manile z XVI-XIX wieku wydobyte z wraków u wybrzeży Afryki, Europy i Ameryki. Gdy porównali je z brązami z Beninu okazało się, że skład jest niezwykle podobny. Co więcej, skład manili odpowiada składowi rud z niemieckiej Nadrenii. Badania te znajdują potwierdzenie w historycznych dokumentach. W 1548 roku między rodzina Fuggerów podpisała z królem Portugalii umowę na dostawę w ciągu trzech lat 432 ton (niemal 1 miliona 400 tysięcy) manili. Mowa jest tutaj o dwóch typach manili. Jedne zwane są „de la Mina”, a drugie „Guine”. Te pierwsze to manile, które produkowano na potrzeby handlu z obszarem obejmującym mniej więcej współczesne wybrzeże Ghany. Typ „Guine” był zaś używany na większym obszarze subsaharyjskiej Afryki Zachodniej. Kontrakt bardzo szczegółowo opisuje oba typy manili, mówi o tym, że mają odpowiadać one dostarczonym wzorcom, określa ich jakość oraz wagę. Ma to być 312 gramów dla „de la Mina” oraz 250 gramów dla „Guine”.
W Afryce Zachodniej krążyła olbrzymia liczba manili. Były jednym z pierwszych europejskich towarów, jakie dotarły na rynki Afryki Zachodniej. Już od samego początku głównym źródłem materiału dla artystów z Królestwa Beninu były manile z nadreńskich rud.
Z czasem na lukratywny rynek wytwarzania manili weszły też inne kraje. W XVIII wieku zaczęły pojawiać się manile z Anglii i prawdopodobnie Skandynawii. Jednak rzemieślnicy ludu Edo pozostali wierni wysokiej jakości metalowi z Niemiec, których domagali się od portugalskich kupców.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na siedzeniach jednego z poznańskich tramwajów znalazły się zdjęcia historycznych i współczesnych pojazdów MPK Poznań. Na siedziskach można zobaczyć fotografie prezentujące najważniejsze wydarzenia z dziejów komunikacji miejskiej w Poznaniu: od uruchomienia dorożek w 1865 roku, poprzez pierwszy tramwaj konny (1880 rok), pierwszy tramwaj elektryczny (1898 rok), pierwsze autobusy (1925 rok), uruchomienie kolejki wąskotorowej Maltanka (1972 rok), aż po wprowadzenie do ruchu liniowego autobusów elektrycznych (koniec 2019 roku). Znajdujące się w pobliżu – w ramkach – kody QR pozwolą pozyskać więcej informacji na temat historycznego i wykorzystywanego obecnie taboru - napisano na stronie przewoźnika.
Okazją do nietypowego przedstawienia historii komunikacji miejskiej są testy nowych materiałów obiciowych. Oprócz tkaniny nadrukowywanej w tramwaju testowane są 2 tkaniny runowe. W tym samym pojeździe zamontowane zostaną również siedziska ze sztucznej skóry.
Prace w tramwaju Moderus Gamma (numer boczny 628) to kolejny etap testów, które rozpoczęto latem w autobusie o numerze bocznym 1001.
Moderus Gamma, w którym prowadzone są testy siedzeń, zostanie udostępniony mieszkańcom podczas obchodów dnia św. Katarzyny, patronki przewoźników, na wystawie taboru, która zaplanowana została na niedzielę, 27 listopada br., na przystanku PST Dworzec Zachodni [...]. Później pojazd będzie regularnie przemierzał poznańskie trasy.
MPK Poznań zachęca pasażerów do wyrażenia opinii o materiałach i już teraz podaje link do ankiety internetowej.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zużyte łopaty turbin wiatrowych stanowią coraz poważniejszy problem ekologiczny. Obecnie są składowane na wysypiskach, a ich liczba szybko rośnie. A co, gdyby można było je... zjeść? Podczas odbywającego się właśnie spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego naukowcy z Michigan State University (MSU) zaprezentowali nowy materiał na łopaty, które po zużyciu można by przerobić na nowe łopaty lub zamienić w szereg innych produktów, w tym w żelki spożywcze.
Piękno naszego wynalazku polega na tym, że po zakończeniu cyklu życia łopaty, materiał, z którego została wykonana można rozpuścić na części składowe i użyć znowu. I tak bez końca, mówi doktor John Dorgan, jeden z twórców nowego materiału.
Łopaty turbin są wykonywane z włókna szklanego. Niektóre firmy opracowały co prawda technologię przerabiania włókna na mniej wartościowy materiał, ale większość łopat kończy na składowiskach. A z tym jest coraz większy problem. Jako, że turbiny są tym bardziej efektywne, im są większe, produkuje się je coraz większe. Co gorsza wiele firm wymienia łopaty na długo przed przewidywanym czasem ich eksploatacji, by zamontować większą turbinę.
Dogan i jego koledzy stworzyli materiał na łopaty składający się z włókna szklanego oraz syntetycznego i naturalnego polimeru z roślin. Powstała w ten sposób żywica na tyle wytrzymała, że można ją wykorzystywać w turbinach czy przemyśle motoryzacyjnym. Następnie materiał taki został rozpuszczony do świeżego monomeru, usunięto z niego mechanicznie włókno szklane, a z monomeru wykonano nowy materiał o – co niezwykle ważne – identycznych właściwościach jak materiał oryginalny.
Co interesujące, nowy materiał może znaleźć wiele innych zastosowań, w zależności od domieszek. Naukowcy stworzyli jego wersję, która nadaje się do wykonania blatów kuchennych i kranów. Można go też kruszyć i wykorzystywać w technologii formowania wtryskowego.
Bardzo interesującą cechą nowego materiału jest też możliwość przetworzenia go na produkt o wyższe wartości. Za pomocą odpowiednich technik materiał ze zużytych łopat turbin można przerobić na szkło akrylowe (PMMA), z którego powstaną szyby czy reflektory samochowowe, a z kolei PMMA można przerabiać na superchłonny polimer wykorzystywany w pieluszkach. Możliwe jest też uzyskanie mleczanu potasu, który po oczyszczeniu zostanie wykorzystany w żelkach czy napojach. Uzyskaliśmy z naszego materiału mleczan potasu jakości spożywczej. Taki sam, jaki jest używany w moich ulubionych żelkach, mówi Dorgan.
Naukowcy z Michigan chcą teraz wyprodukować łopaty do turbin średniej wielkości, by przeprowadzić testy polowe. Zauważają, że obecnie na rynku brak jest odpowiedniej ilości bioplastiku, by zaspokoić ew. zapotrzebowanie na nowe turbiny. Na początku ich produkcja musiałaby być dość ograniczona z tego powodu, mówi Dorgan.
Uczony zauważa, że nie powinniśmy mieć oporów przed jedzenie słodyczy, które kiedyś były turbiną wiatrową. Atom węgla pochodzący z rośliny jest takim samym atomem węgla jak ten pochodzący z paliw kopalnych. To część globalnego obiegu węgla. My wykazaliśmy, że możemy z biomasy stworzyć wytrzymałe tworzywo sztuczne, a następnie zamienić je na pożywienie, stwierdza uczony.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.