Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Przechadzki komórek pod ścisłą obserwacją
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Aluminium jak lekki metal ma wiele zalet, ale z wytrzymałością się nie kojarzy. Tym bardziej, jeśli nadamy mu strukturę gąbki. Ale pozory mylą, z odpowiednią domieszką aluminium okazuje się wystarczająco mocne, aby zastąpić stal w konstrukcji statków morskich.
Technologię opracowali niemieccy naukowcy z Fraunhofer Institute w Chemnitz. Mieszanina sproszkowanego aluminium i wodorku tytanu tworzy materiał, który pod wpływem ciepła rośnie, przybierając strukturę gąbki, a zarazem nabierając wytrzymałości i sztywności. Kolejna jego cecha to sposób, w jaki potrafi łączyć się z innymi metalami, która pozwoliła stworzyć warstwowy materiał, idealny do budowy kadłubów statków.
Mieszanina sproszkowanego aluminium i wodorku tytanu jest prasowana, a następnie umieszczana pomiędzy dwiema stalowymi płytami. Po poddaniu całości temperaturze powyżej 650º C aluminium pęcznieje i tworzy całość ze stalowymi płytami bez używania żadnych środków łączących. Taki materiał jest o trzydzieści procent lżejszy od stali i wystarczająco mocny, aby zbudowane z niego statki mogły pływać nawet po morzach północnych i wytrzymywać nacisk kry.
We współpracy z fińskim kapitanem, Veikko Hintsanenem powstał już pierwszy statek z kadłubem wykonanym z nowego materiału. „Bioship 1", jak został nazwany, ma być rewolucją w fińskim transporcie wodnym. Lżejszy o 30 procent kadłub oznacza bowiem możliwość zwiększenia użytecznego ładunku, rzadsze rejsy, mniejsze zużycie paliwa i wreszcie mniejszą emisję spalin. Bioship 1 ponadto napędzany jest nie olejem, lecz ciekłym gazem (LNG), co likwiduje ryzyko zanieczyszczenia środowiska w przypadku katastrofy.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wykorzystanie energii słonecznej kojarzy się głównie z generowaniem prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotoelektrycznych. Trochę mniej z bezpośrednim wykorzystaniem ciepła słonecznego do ogrzewania. A co z wykorzystaniem ciepła słonecznego do chłodzenia? Moment, że jak?
Nie, to nie pomyłka. Chociaż brzmi to niczym sprzeczność, ciepło promieniowania słonecznego może być wykorzystane do zasilania układu chłodzącego. Bez pośrednictwa energii elektrycznej, naturalnie, bo to nie byłoby nic nowego. Zasilane słońcem układy chłodzące opracowali inżynierowie z niemieckiego Instytutu Fraunhofera. Prototypowe instalacje już działają w Tunezji I Maroko, chłodząc szybko psujące się produkty żywnościowe, mleko, wodę i... wino. Projekt MEDISCO (MEDiterranean food and agro Industry applications of Solar COoling technologies), sfinansowany przez Komisję Europejską, powstał jako efekt współpracy wielu europejskich firm, agencji i uniwersytetów, między innymi Solar Energy Systems ISE we Freiburgu i Politechniki w Milano.
Jak to działa? Mniej więcej tak, jak domowa lodówka, ale zamiast energii elektrycznej używa się ciepła słonecznego. Światło słoneczne jest zbierane za pomocą luster i kierowane na absorber, który podgrzewa wodę do temperatury powyżej 200° Celsjusza. Wysoka temperatura napędza absorpcyjny agregat chłodzący. Medium chłodniczym jest mieszanina wody z glikolem, która nie zamarza w niskich temperaturach, gromadzi się ona w zbiornikach, a następnie jest pompowana przez wymiennik ciepła, który chłodzi cysternę z mlekiem. Dla wina stosowany jest zmodyfikowany system, w którym chłodziwo przepływa przez rury biegnące wewnątrz zbiorników.
Projekt doskonale będzie się sprawdzał w krajach, które mają pod dostatkiem energii słonecznej i na terenach mało cywilizowanych, gdzie brakuje źródeł wody i energii elektrycznej. Jest przyjazny dla środowiska i redukuje ilość zużywanej energii elektrycznej do minimum. Im większe nasłonecznienie - czyli wyższa temperatura powietrza - tym system chłodzi intensywniej, czyli działa właśnie wtedy, kiedy potrzeba.
MEDISCO jest na razie projektem pokazowym, niegotowym do komercyjnych zastosowań. Autorzy są jednak pewni, że w niedługiej przyszłości będzie można go stosować w gospodarstwach rolniczych, czy przemyśle, na przykład chemicznym, czy kosmetycznym.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Irytujące działanie odblasków światła poznał każdy, kto musiał pracować na komputerze w słońcu, albo źle ustawionym oświetleniu. Szczęśliwi posiadacze matowych matryc w laptopach są grupą nieliczną, a przecież im także zdarza się męczyć z odbitym od ekranu światłem. Refleksy, czyli odbicia świetlne to jednak kłopot nie tylko dla posiadaczy komputerów. Mogą być one zmorą wszędzie tam, gdzie stosuje się optykę: okulary, lunety, aparaty fotograficzne i wszędzie tam, gdzie są jakiekolwiek szyby. Powłoki antyrefleksyjne są dość drogie - dlatego producenci laptopów niechętnie je stosują - i pogarszają optyczne właściwości. Być może jednak pojawi się w tej dziedzinie przełom - dzięki naukowcom ze znanego niemieckiego Instytutu Fraunhofera.
Opracowany przez nich nanofiltr będzie mógł być stosowany na wyświetlaczach, czy szkle okularów. Miejsc i chętnych do wdrożenia nie zabraknie, bo warstwa grubości rzędu nanometrów pozwala na niemal całkowitą eliminację odbić i odbłysków. Co więcej, produkcja z wykorzystaniem nowego wynalazku będzie bardzo tania w porównaniu z dotychczas stosowanymi filtrami. Dziś trzeba takie filtry nakładać w oddzielnym kroku technologicznym, nowe są w prosty sposób aplikowane na polimerowe powierzchnie podczas ich odlewania. Nowe filtry w wersji hybrydowej będą ponadto odporne na zadrapania i łatwe do czyszczenia. Brzmi jak bajka?
Kto wymyślił taką cudowną powierzchnię? Sama natura, która obdarzyła nią... ćmy. A dokładniej ćmie oczy. Ćmy już wcześniej były znane jako mistrzynie kamuflażu: ich futerko pochłania ultradźwięki, dzięki czemu mogą ukrywać się przed polującymi na nie nietoperzami. Ćmy, zupełnie jak nowoczesne bombowce, są „niewykrywalne". Ale nie tylko nietoperze polują na ćmy. Inne drapieżniki potrafią lokalizować owady w ciemnościach dzięki rozbłyskom światła na ich fasetkowych oczach. Ćmy w drodze ewolucji poradziły sobie i z tym. Powierzchnię ich oka pokrywają mikroskopijne, chaotyczne zniekształcenia mniejsze od długości fali światła. Ich struktura tworzy łagodne przejście między załamującymi światło ośrodkami: powietrzem a rogówką oka. Oczy innych owadów odbijają światło, podczas gdy oczy ciem nie, pozostają doskonale matowe.
I właśnie oko ćmy było wzorem i prototypem dla inżynierów Instytutu Mechaniki i Materiałów Fraunhofera we Freiburgu (Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials IWM in Freiburg). Opracowali oni twardą powierzchnię, odtwarzającą optyczne właściwości ćmiego oka. Tworzy się ją w matrycach odlewniczych, dzięki czemu odlewane z polimeru elementy kopiują miniaturowy wzór - którego grubość wynosi około jednej tysięcznej milimetra - bez dodatkowych zabiegów technologicznych, co redukuje czas i koszty praktycznie do zera.
Niemieckim inżynierom udało się również zlikwidować inną wadę dotychczasowych powłok antyrefleksyjnych: delikatność i wrażliwość na zarysowania. Nowe powierzchnie są odporne i nieścieralne. Uzyskuje się to również w prosty sposób, poprzez oblanie wtrysku bardzo cienką warstwą organicznej substancji, wytwarzanej z poliuretanu. Poliuretanowa nanowarstwa odtwarza strukturę warstwy antyrefleksyjnej, zachowując jej własności, a dodając odporność na zarysowania. Trwa już współpraca z przedstawicielami przemysłu, mająca wdrożenie wynalazku do produkcji.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W ciągu ostatnich kilku lat często słyszeliśmy o kłopotach z bateriami, które zapalały się czy wybuchały niszcząc sprzęt elektroniczny oraz raniąc użytkowników. Niemieccy naukowcy znaleźli rozwiązanie tego typu problemów.
Akademicy z Fraunhofer Institute opracowali baterię litowo-jonową, w której płynny palny elektrolit zastąpiono polimerowym niepalnym.
To znacznie zwiększa bezpieczeństwo baterii litowo jonowych. Co więcej, jako że zastosowaliśmy substancję stałą, znika problem cieknących baterii - mówi doktor Kai-Christian Möller, szef zespołu badawczego.
Do produkcji nowych baterii wykorzystano stworzony we Fraunhofer Institute hybrydowy (organiczno-nieorganiczny) polimer o nazwie Ormocer. To bardzo elastyczna substancja, którą można dostosować do własnych celów. Zwykle w przypadku polimeru, im jest on bardziej sztywny, tym słabiej przewodzi prąd. Właściwościami Ormocenu można jednak manipulować, właśnie dzięki temu, że jest materiałem hybrydowym.
Co prawda prototypowa bateria litowo-jonowa ze stałym elektrolitem już istnieje, jednak na rynek trafi ona za trzy do pięciu lat.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Być może już za kilka lat chirurdzy zrezygnują z zakładania szwów na rzecz klejenia tkanek. Pomysły na to, jak wprowadzić zamiar w życie, naukowcy zaczerpnęli od małży, które potrafią przywierać zarówno do porowatych, jak i gładkich powierzchni. Wtedy przeszczepiane serce czy nerkę można by przykleić do tkanek biorcy, a miejsce połączenia utwardzić promieniowaniem ultrafioletowym. Po 30 sekundach procedura byłaby zakończona.
Dr Klaus Rischka, chemik z Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Applied Materials Research (IFAM), jest przekonany, że niedługo idea ta stanie się czymś więcej niż tylko nagrodzonym projektem. Już wkrótce klej zostanie wykorzystany do zamocowania tytanowego implantu stomatologicznego.
Obecnie implanty zębów są mocowane w kościach szczęki bez kleju. Wskutek tego między dziąsłem a metalem często pozostaje szczelina, w którą mogą wnikać bakterie. Wtedy rozwija się stan zapalny. Klej, który na stałe połączyłby implanty z dziąsłem, stanowiłby skuteczną barierę. Zwykłe produkty nie nadają się do tego celu, ponieważ z czasem by się rozpuściły.
Naukowcy z IFAM zidentyfikowali substancję, która pozwala małżom na trwałe przyczepianie się do zanurzonych w wodzie obiektów. Siłę wiązania klej zawdzięcza pewnemu białku. Chemikom udało się je odtworzyć w warunkach laboratoryjnych. Rozwiązanie wykorzystano już do codziennych napraw, przeprowadzanych przez załogę obsługującą loty Europejskiej Agencji Kosmicznej.
Zastosowania medyczne wymagają dodatku białka wzrostu, które może zostać wyprodukowane dzięki syntezie peptydów na fazie stałej. Miałoby ono stymulować wzrost tkanek gospodarza; związałyby się one jak najbliżej z wprowadzanym do organizmu ciałem obcym. Do opisanego wyżej duetu trzeba jeszcze dołączyć trzeci element: polimerowy nośnik.
Naukowcy szacują, że dwa lata zajmą prace przygotowawcze do prób klinicznych. Potem potrzeba kolejnych 5-10 lat na testy.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.