Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
„Inteligentna” tkanina zbiera informacje za pomocą fal dźwiękowych
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W Journal of Experimental Psychology: General opublikowano wyniki badań, z których dowiadujemy się, że używanie urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony, pomaga poprawić nasze zdolności pamięciowe. Z badań przeprowadzonych przez naukowców z University College London (UCL) wynika, że na urządzeniach przechowujemy bardzo ważne informacje, to zaś zwalnia naszą pamięć i ułatwia przywoływanie dodatkowych, mniej ważnych informacji. Wyniki badań stoją w sprzeczności z wcześniejszymi obawami neurologów, którzy sądzili, że nadużywanie nowoczesnych technologii może prowadzić do upośledzenia zdolności poznawczych i powoduje „cyfrową demencję”.
Okazało się jednak, że wykorzystywanie urządzeń cyfrowych jako pamięci zewnętrznej pomaga nie tylko w zapamiętywaniu informacji zapisanych na tych urządzeniach, ale również w zapamiętywaniu niezapisanych informacji.
Naukowcy z UCL opracowali specjalny test pamięci na tablety i komputery. Do badań zaangażowali 158 ochotników w wieku 18–71 lat. Uczestnikom pokazywano na ekranie do 12 ponumerowanych okręgów, a ich zadaniem było przeciągnięcie części z nich na prawą, a części na lewą stronę ekranu. Badani mieli zapamiętać numery okręgów, jakie przeciągnęli na każdą ze stron. Im więcej ich zapamiętali, tym wyższą wypłatę otrzymywali na koniec eksperymentu. Jedna ze stron ekranu była stroną o wysokiej wartości. Za zapamiętanie przeciągniętego tam numeru płacono 10-krotnie więcej, niż za zapamiętanie numeru przeciągniętego na stronę o niskiej wartości.
Uczestnicy wykonywali test 16-krotnie. Przy połowie testów musieli polegać wyłącznie na własnej pamięci, przy połowie zaś mogli zapisywać wyniki na urządzeniach elektronicznych. Badani zwykle zapisywali na urządzeniach elektronicznych wartości okręgów przeciąganych do strony o wysokiej wartości. Okazało się, że gdy to robili, byli w stanie samodzielnie zapamiętać o 18% więcej liczb przeciągniętych do strony o wysokiej wartości. Ale to nie wszystko. Zapamiętywali też o 27% liczb przeciągniętych do strony o niższej wartości, mimo że tych liczb nie zapisywali.
Jednak używanie urządzeń elektronicznych miało też i negatywną stronę. Gdy je bowiem uczestnikom badań zabrano, lepiej pamiętali liczby ze strony o niższej wartości. To wskazuje, że zapamiętywanie liczb o wyższej wartości powierzyli urządzeniu elektronicznemu i bardzo szybko o nich zapomnieli.
Chcieliśmy zbadać, jak przechowywanie informacji na urządzeniu elektronicznym wpływa na zdolność do zapamiętywania. Odkryliśmy, że gdy ludzie mogą używać pamięci zewnętrznej, pomaga im to w zapamiętywaniu informacji, które zapisali. To nie było zaskoczeniem. Ale zauważyliśmy też, że lepiej zapamiętywali informacje, których nie zapisali. Działo się tak, gdyż używanie urządzenia elektronicznego zmieniło sposób, w jaki używali pamięci do przechowywania ważnych i mniej ważnych danych. Gdy musimy zapamiętać coś samodzielnie, używamy pamięci to przechowywania najważniejszych informacji. Ale gdy możemy użyć zewnętrznego urządzenia, najważniejsze informacje są na nim zapisywane, a naszą własną pamięć wykorzystujemy do zapamiętania tych mniej ważnych, mówi doktor Sam Gilbert.
Uczony zauważa, że – wbrew obawom – urządzenia elektroniczne nie wywołują „cyfrowej demencji”, ale przyczyniają się do lepszego zapamiętywania informacji, których na nich nie zapisaliśmy. Musimy jednak ostrożnie przechowywać nasze najważniejsze dane. Gdy bowiem urządzenie elektroniczne zawiedzie, może się okazać, że w naszej pamięci zostały nam tylko i wyłącznie mniej ważne informacje, ostrzega uczony.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Opracowany w Belgii nowy materiał do produkcji ubrań może nas ogrzewać lub chłodzić, wszystko zależy od tego, którą stroną go włożymy. Symulacje przeprowadzone przez Muluneha Abebe i jego kolegów z belgijskiego Uniwersytetu w Mons wykazały, że ubrania z tego materiału zapewniają komfort termiczny w temperaturach różniących się nawet o 13 stopni.
Gdy znajdujemy się na zewnątrz około połowy ciepła tracimy przez zjawiska przewodnictwa i konwekcji. Ogrzewać możemy się nakładając kolejne warstwy ubrań. Jednak drugą część ciepła tracimy przez promieniowanie podczerwone, zarówno ze skóry jak i powierzchni okrywających nas ubrań. W tym wypadku możemy bronić się przed utratą ciepła blokując promieniowanie podczerwone, lub też chłodzić się – zwiększając je.
Już podczas wcześniejszych badań belgijscy naukowcy wykazali, że niektóre materiały mogą efektywnie absorbować promieniowanie podczerwone z powierzchni naszej skóry, a następnie efektywnie je uwalnia do otoczenia. W ten sposób ułatwiają nam chłodzenie się.
Dotychczas jednak tego typu materiały zawierały nieprzepuszczalne membrany, które więziły powietrze i wilgoć, więc ich noszenie byłoby niekomfortowe. Abebe i jego zespół zaprezentowali teoretyczny model materiału o grubości 20 mikrometrów, który składa się z dwóch różnych warstw. Jednej wytworzonej z włókien dielektrycznych, drugiej z włókien metalicznych. Włókna dielektryczne emitują duże ilości promieniowania podczerwonego, zaś włókna metaliczne charakteryzuje niska emisja.
Po stworzeniu takiego modelu naukowcy obliczyli jego właściwości transmisji promieniowania podczerwonego, jego odbijania i absorpcji. Z obliczeń wynika, że jeśli materiał dotykałby skóry, zapobiegałby ucieczce ciepła i odczuwalibyśmy komfortowe ciepło w temperaturze nawet 11 stopni Celsjusza. Z kolei po odwróceniu na drugą stronę efektywnie by nas chłodził w temperaturze dochodzącej do 24 stopni Celsjusza.
Nowy materiał byłby elastyczny i wygodny w używaniu, a przestrzenie między włóknami umożliwiałyby ucieczkę wilgoci. Abebe przyznaje, że ze względu na wysokie koszty wytworzenia takiego materiału, na pewno nie pojawi się on na rynku w najbliższym czasie. Jednak uczeni mają nadzieję, że ich badania zainspirują kolejne grupy naukowe i w końcu pojawią się wygodne tanie ubrania o właściwościach chłodzących i ogrzewających.
Materiał został opisany na łamach Physical Review Applied.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dla nas, specjalistów od tekstyliów, to coś niezwykłego. Jesteśmy szczęśliwi, gdy znajdziemy kawałek materiału o wymiarach 1 na 1 centymetr. Tutaj mamy 11 centymetrów, fakt, że jest to tkanina haftowana, to coś unikatowego, cieszy się archeolog Ruth Iren Øien. Znalezisko jest tak unikatowe, że gdy Øien spojrzała w mikroskop, nie mogła uwierzyć w to, co widzi.
W 2020 roku podczas wykopalisk w grobie kobiety w Hestnes w norweskiej gminie Trøndelag, znaleziono broszę w kształcie żółwia. Wraz z nią zachował się fragment tkaniny, do której brosza była niegdyś przypięta. Już sam ten fakt był niezwykle interesujący, tym bardziej, że pochówek datowano na lata 850–950, na sam środek epoki wikingów. Jednak dopiero niedawne badania pokazały, jak niezwykłego odkrycia dokonano.
Zmarłą kobietę pochowano w drewnianej komorze grobowej w wydłużonym kurhanie. Tego typu pochówki są czymś niezwykłym w środkowej Norwegii. Takie komory grobowe są rozpowszechnione w na wyspie Birka w Szwecji, na byłych terenach duńskich w tym w Skanii, w południowo-wschodnich częściach Norwegii oraz w Hedeby w dzisiejszych Niemczech, mówi kierownik wykopalisk Raymond Sauvage.
Nie tylko forma grobu, ale również jego wyposażenie były niezwykłe. Kobietę pochowano wraz z trzyczęściową broszą, rzadko spotykaną w Norwegii oraz z kilkuset miniaturowymi perłami, również rzadko spotykanymi w Norwegii. Perły były skupione nad prawym ramieniem. Nie wiemy, czy był to perłowy naszyjnik czy coś innego. Podobne znalezisko z Hedeby zinterpretowano jako pozostałość po hafcie. Niewykluczone, że mamy tutaj do czynienia z podobnym przypadkiem, dodaje Sauvage.
Jednak najbardziej niezwykłym znaleziskiem są tekstylia.
Naukowcy odkryli prawdopodobnie pozostałości 8 różnych tekstyliów, 6 wełnianych i 2 lnianych. Różnią się one jakością wykonania, strukturą i wyglądem. Różnice te mogą wynikać z faktu, że dawniej ubrań nie pozbywano się tak łatwo, jak obecnie. W epoce wikingów, żeby ubrać całą rodzinę jedna osoba musiała pracować przez cały rok. Mało kto mógł pozwolić sobie na nowe ubrania każdego roku, a wiele z nich było przekazywanych między pokoleniami, mówi Øien.
Przed tysiącem lat uzyskanie tekstyliów kosztowało wiele pracy i wysiłku. Specjaliści szacują, że ożaglowanie łodzi wikingów wymagało wełny z 2000 owiec i olbrzymiego nakładu pracy. W przełożeniu na dzisiejsze ceny takie ożaglowanie kosztowało od 15 do 20 milionów koron norweskich. Innymi słowy, fakt, że wspomniana kobieta została pochowana z tak dużą liczbą różnych tekstyliów oznacza, że zabrała ze sobą do grobu spory majątek.
Łatwo więc zrozumieć, że znalezienie w grobie wielu różnych dobrze zachowanych tekstyliów jest czymś niezwykłym. Dzięki temu jednak archeolodzy mogą wyobrażać sobie, jak zmarła była ubrana.
Wyobrażamy sobie, że nosiła sukienkę, spiętą broszami. Pod nią miała prawdopodobnie koszulę z lnu lub delikatniejszej wełny. Na ramionach miała haftowaną zdobioną pelerynę. Na jej krawędziach pozostały resztki lamówki. Mogła ona wzmacniać krawędzie i je ozdabiać, mówią naukowcy.
Pod mikroskopem widać też pozostałości różnych pigmentów. Jako, że były to pigmenty naturalne, bez użycia sztucznych środków chemicznych, określenie kolorów będzie bardzo trudne. Łatwiejsze powinno być określenie pochodzenia wełny. Materiał zachował się na tyle dobrze, że naukowcy mają nadzieję na wykonanie analizy izotopowej, która zdradzi, czy wełna pochodziła z lokalnych owiec czy też była importowana.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Polietylen, jedno z najbardziej rozpowszechnionych tworzyw sztucznych, rzadko jest wykorzystywany do produkcji ubrań, gdyż nie przepuszcza, ani nie absorbuje wody. Wkrótce może się to zmienić, gdyż amerykańscy eksperci opracowali nowy materiał pochodzący z polietylenu. Nie tylko „oddycha” on lepiej niż bawełna, nylon czy poliester, ale ma też mniejszy ślad ekologiczny, gdyż łatwiej go wytwarzać, barwić, czyścić i używać.
Przemysł tekstylny produkuje rocznie około 62 miliony ton tekstyliów. Zużywane są przy tym olbrzymie ilości wody, generowane miliony ton odpadów, a przemysł ten jest jednym z głównych emitentów gazów cieplarnianych, odpowiadając z 5–10% światowej emisji. Recykling używanych ubrań z tworzyw naturalnych wymaga dużych ilości wody i energii, a tekstylia, które są barwione lub złożone z różnych rodzajów materiałów są w ogóle trudne do ponownego przerobienia i użycia.
Zespół Swietłany Boriskiny z Massachusetts Institute of Technology rozpoczął pracę od stopnienia sproszkowanego polietylenu o niskiej gęstości, a następnie wyciągnął z niego włókna o średnicy 18,5 mikrometrów.
W procesie tym powierzchnia materiału ulega lekkiemu utlenieniu, przez co staje się on hydrofilowy bez konieczności osobnej obróbki chemicznej. Następnie tworzono nici, z których każda składała się z ponad 200 włókien. W procesie tym pomiędzy poszczególnymi włóknami pozostają wolne przestrzenie, którymi może przemieszczać się woda, dzięki czemu materiał wykonany z takich nici może odprowadzać wodę. Gdy badacze zmierzyli, jak szybko woda wędruje wzdłuż nici, okazało się, że jest ona odprowadzana szybciej niż przez bawełnę, nylon i poliester.
Okazało się jednak, nowy materiał nie tylko ma obiecujące właściwości odnośnie odprowadzania wody. Badania wykazały, że nowy materiał można barwić na sucho. W procesie tym cząsteczki barwnika zostają uwięzione w materiale jeszcze zanim zostanie on stopiony. Dzięki temu unika się tradycyjnych metod barwienia, kiedy to tekstylia są zanurzane w środkach chemicznych. Co więcej, taki zabarwiony materiał byłby prawdopodobnie znacznie łatwiejszy w recyklingu, gdyż wystarczyłoby go roztopić i odwirować z niego barwnik.
Badacze z MIT informują też, że polietylen ma niższą temperaturę topnienia niż inne tworzywa wykorzystywane do produkcji tekstyliów, zatem proces produkcyjny wymaga zużycia mniejszej ilości energii. Ponadto podczas syntezy polietylenu uwalnia się mniej gazów cieplarnianych i ciepła odpadowego, niż podczas produkcji poliestru czy uprawy bawełny. Szczególnie wymagająca jest tutaj bawełna, której uprawa wymaga sporych areałów, zużycia dużej ilości nawozów i wody.
Dodatkową zaletą materiałów z polietylenu może być też fakt, że materiał ten łatwiej jest też czyścić i suszyć niż inne tworzywa. Nie brudzi się, bo nic się do niego nie przyczepia. Możesz wyprać polietylen w 10 minut w zimnej wodzie. W przypadku bawełny ten sam efekt uzyskuje się po godzinie prania w ciepłej wodzie, mówi Boriskina.
Uczeni pracują teraz nad zastosowaniem włókien polietylenowych w strojach dla sportowców oraz w mundurach. Polietylen może przydać się też w kombinezonach kosmicznych, gdyż chroni przed szkodliwym promieniowaniem UV.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Powietrze wokół nas staje się coraz bardziej zanieczyszczone. Nic dziwnego, że wielu naukowców głowi się, jak można by je oczyścić. Praca międzynarodowego zespołu pod kierownictwem prof. Juana Carlosa Colmenaresa z Instytutu Chemii Fizycznej PAN przybliża nas do tego celu. Naukowcom udało się stworzyć efektywny i tani adsorbent, zdolny oczyszczać powietrze z różnych toksycznych związków.
Najistotniejszy jest, rzecz jasna, stworzony przez nas w laboratorium materiał - mówi prof. Colmenares. Nie tylko adsorbuje z powietrza toksyczne opary, lecz dzięki właściwościom fotokatalitycznym również rozbija je na mniej toksyczne związki. Stworzony przez zespół materiał składa się z dwóch stosunkowo tanich i łatwych do pozyskania substancji: dwutlenku tytanu i tlenku grafitu. Chcieliśmy, żeby nasz wynalazek był powszechnie dostępny - wyjaśnia profesor - a do tego przyjazny środowisku. Absolutną innowacją było w tym przypadku zastosowanie ultradźwięków. To one zmusiły dwa składniki – organiczny i nieorganiczny – do współpracy. Tlenek grafitu wyłapuje cząstki toksyn, a dwutlenek tytanu unieszkodliwia je dzięki fotokatalizie. Dodatkowo zastosowanie ultradźwięków znacząco zwiększa aktywną powierzchnię nowego materiału i wprowadza do niej defekty, co sprawia, że skuteczność w unieszkodliwianiu toksyn z powietrza znamiennie rośnie. Dzięki falom ultradźwiękowym udało nam się uzyskać świetne rozproszenie cząstek, a warstwa tlenku grafitu szczelnie otula powierzchnię dwutlenku tytanu - opowiada prof. Colmenares. Pierwotnie materiał miał być wykorzystywany jako dodatkowa warstwa w maskach przeciwgazowych dla żołnierzy. Można go także wbudować w tekstylia, tworząc mundury chroniące noszących je żołnierzy przed gazowymi toksynami na polu walki. Sam wychwyt zachodzi równie dobrze przy świetle, jak i po ciemku, ale unieszkodliwianie gazów bojowych wymaga oświetlenia. Dzień bitwy musiałby zatem być słoneczny albo mundur musiałby mieć dodatkowe LED-owe oświetlenie uaktywniające fotokatalizę.
Choć badanie przeprowadzono na środkach bojowych, potencjalne zastosowania wynalazku mogą być o wiele szersze i... bardziej pokojowe.
Można by, na przykład, szyć uniformy chroniące pracowników fabryk przed toksycznymi wyziewami. Na jeden kombinezon wystarczyłyby miligramowe ilości - wyjaśnia profesor - o ile byłyby one równomiernie rozproszone w materiale. Jedyny minus jest taki, że potencjalne tkaniny nośnikowe musiałyby być raczej poliestrem niż lnem czy bawełną - dodaje. Naukowcy musieliby też znaleźć sposób na trwalsze zespolenie swojego nanomateriału z nośnikiem, bo ubrania trzeba prać, a wiadomo, że niemal 35% mikroplastiku w środowisku pochodzi z pranych syntetyków. Nie chcemy, żeby nasz wynalazek skończył w rzekach i morzach - mówi prof. Colmenares. Chcemy, żeby był ekologiczny na każdym etapie, nie tylko wtedy, kiedy rozprawia się z toksynami. Na szczęście współautorzy niniejszej pracy, dr Dimitrios A. Giannakoudakis i inni członkowie zespołu, już wcześniej wykazali, że dzięki sonifikacji, czyli działaniu ultradźwięków, substancję aktywną można w łatwy sposób trwale łączyć zarówno z bawełną, jak i ze sztucznym włóknem.
Przy odpowiedniej modyfikacji technologię opisaną w Chemical Engineering Journal można by wykorzystać nie tylko do oczyszczania powietrza, ale i wody czy gleby. Jeszcze nie badaliśmy tych możliwości - mówi prof. Colmenares - ale powodzenie zależy głównie od tego, czy będziemy w stanie bezpiecznie osadzać nasz nanomateriał na potencjalnych nośnikach. W końcu, oczyszczając wodę np. z fenolu, nie chcielibyśmy „wzbogacić jej” w nasze tlenki, choć w teorii ani TiO2, ani tlenek grafitu nie są toksyczne dla ludzi - wyjaśnia naukowiec. W końcu kto z nas w dzieciństwie nie żuł ołówka - dodaje z uśmiechem.
Gdyby udało się usunąć tę przeszkodę, możliwości stałyby się praktycznie nieograniczone. Nowy materiał mógłby oczyszczać ścieki w zakładach papierniczych i koksowniach, a nawet neutralizować zalegające na dnie Bałtyku chemikalia z II wojny światowej. Na razie celujemy w oczyszczalnie ścieków - opowiada profesor. Fotokataliza i nanokompozyty mogą działać tam, gdzie dla mikrobów otoczenie jest zbyt toksyczne.
Największym wyzwaniem byłaby fotokataliza gleby, ale przy odpowiednim mieszaniu, napowietrzaniu, naświetlaniu i właściwym fotokatalizatorze, opracowanym np. tylko do rozkładania herbicydów albo pestycydów, nawet i to można sobie z łatwością wyobrazić.
Czystsze powietrze jest w zasięgu ręki. Na czystszą wodę i glebę trzeba nam będzie poczekać nieco dłużej, ale naukowcy z IChF PAN są dopiero na początku krucjaty o lepsze, czystsze, środowisko.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.