Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Poślizg na kryształach

Recommended Posts

Naukowcy z Instytutu Fraunhofera informują, że opracowany przez nich smar na bazie ciekłych kryształów, zmniejsza tarcie niemal do zera. Użycie takiego smaru pozwoli więc na gigantyczne oszczędności energii. Smary są powszechnie używane w dużej mierze po to, by zmniejszyć straty energii spowodowane tarciem. Spotykamy je zarówno w samochodach, maszynach przemysłowych i w turbinach wiatrowych.Podczas ich produkcji korzysta się przede wszystkim z różnego rodzaju olejów. Do pewnego stopnia redukują one tarcie, jednak mimo to wciąż powoduje ono olbrzymie straty energii.

Uczeni z Fraunhofera pokładają nadzieję w smarach z ciekłych kryształów. Od smarów na bazie olejów różnią się tym, że ciekłe kryształy mają konkretną orientację. Właśnie dzięki temu tarcie zostaje zmniejszone niemal do zera.

Naukowcy zbadają teraz, w jakich warunkach sprawdzają się różne kompozycje kryształów. Do testów wykorzystywany jest metalowy cylinder, który jest poruszany w lewo i prawo wewnątrz otaczającego go większego cylindra, o który się ociera.

Zauważono, że przy zastosowaniu w takich warunkach konwencjonalnych smarów, siła tarcie pozostaje praktycznie taka sama. Po użyciu smarów na ciekłych kryształów zmniejszyła się ona niemal do zera.

Dotychczas smarów na ciekłych kryształach nie można było stosować w łożyskach kulkowych, gdyż siły nacisku są tam bardzo duże i ciekłe kryształy się nie sprawdzają. Natomiast idealnie nadają się do łożysk ślizgowych.

Naukowcy z Instytutu Fraunhofera mówią, że ich smary trafią na rynek w ciągu 3-5 lat. Nie powinny być zbyt drogie, gdyż wykorzystywane do ich produkcji ciekłe kryształy nie muszą być tak czyste, jak ciekłe kryształy używane do wytwarzania monitorów komputerowych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Cena na pewno będzie wysoka, bo wszystko co daje oszczędności na paliwie w zwykłych samochodach będzie drogie... a taki smar na pewno da wymierne oszczędności i sporo podniesie efektywność silników spalinowych. Wszystkim zainteresowanym takim zastosowaniem polecam zagłębienie się w temat o nowym silniku Audi S4 i jakie triki zostały tam zastosowane w celu zwiększenia efektywności... mogę dodać, że silnik o mocy 333 koni i pojemności 3 litrów potrafi się zmieścić w 10 litrach benzyny na 100 kilometrów...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Boom na łożyska ceramiczne trwa, więc trzeba szykować jakiś nowy gadżecik, żeby je zastąpił :D Aczkolwiek odkrycie jest bardzo ciekawe, znajdzie się na pewno mnóstwo zastosowań.

Share this post


Link to post
Share on other sites

silnik o mocy 333 koni i pojemności 3 litrów potrafi się zmieścić w 10 litrach benzyny na 100 kilometrów...

 

10 litrów ale na trasie i naprawde trzeba bardzo delikatnie operować gazem żeby sie udało. W miescie przy normalnej jeździe około 20 czyli normalnie :D a szalejąc można i pod 30 podejść :) wiem bo miałem okazje sie nim przejechać, kolega sprowadza samochody z USA

Share this post


Link to post
Share on other sites
Dotychczas smarów na ciekłych kryształach nie można było stosować w łożyskach kulkowych, gdyż siły nacisku są tam bardzo duże i ciekłe kryształy się nie sprawdzają. Natomiast idealnie nadają się do łożysk ślizgowych.

 

To właśnie tam gdzie występują potężne obciążenia stosuje się łożyska ślizgowe lub wielka precyzja, a gdzie małe obciążenia i duże prędkosci są kulkowe.

 

Nie powinny być zbyt drogie, gdyż wykorzystywane do ich produkcji ciekłe kryształy nie muszą być tak czyste, jak ciekłe kryształy używane do wytwarzania monitorów komputerowych.

 

Chyba zegarków albo kalkulatorów.

Share this post


Link to post
Share on other sites

10 litrów ale na trasie i naprawde trzeba bardzo delikatnie operować gazem żeby sie udało.

 

Ja tutaj podaję ŚREDNIE spalanie minimalne (dane producenta)... styl jazdy to odrębna kwestia i nie należy jej mieszać z wydajnością silnika... a jeżeli już to zastosowanie eko-drivingu też zaprocentuje, ale zmniejszeniem zużycia paliwa... "na trasie" to stare 10-letnie jednostki 2.8 schodziły do 8l/100... a na przykład golf III VR6 2.8l 193KM na trasie spala 6.5l/100km.

Warto zwrócić uwagę, że Audi S4 jest sportowym samochodem ważącym ponad 1.5 tony mającym napęd na 4 koła, więc średnie spalanie na poziomie 9,6 litra benzyny jest naprawdę dużym osiągnięciem... Pewnie zastosowanie ciekłych kryształów da jeszcze te 20% oszczędności...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Węże potrafią kontrolować każdą ze swych łusek z osobna, dzięki czemu mogą się chwytać szorstkich powierzchni i wspinać.
      Biolodzy wiedzieli o biernym mechanizmie [zachodzących na siebie łuskach o muszelkowatym kształcie], lecz o aktywnym nie mieli pojęcia - podkreśla Hamid Marvi, doktorant z Georgia Institute of Technology.
      Amerykanie znieczulali węża zbożowego i pozwalali mu się bezwładnie ześlizgiwać z rampy. Naukowcy sprawdzali, jak mocno trzeba nachylić kładkę, by zwierzę zaczęło się zsuwać. Gdy eksperyment powtarzano z przytomnym gadem, współczynnik tarcia był 2-krotnie wyższy, co sugeruje, że dzięki czuciu wąż mógł uruchomić system zapewniający mu dodatkową przyczepność.
      Kiedy analizowano zbliżenie brzucha, okazało się, że węże dobierają kąt natarcia każdej z łusek, który zapewnia najlepsze przyleganie do powierzchni.
      Odkrycia dotyczące sposobów poruszania się węży wspomogą prace nad robotami ratunkowymi. Maszyna zdatna do pracy na wszystkich typach ukształtowania terenu musi być giętka, by móc się przesuwać po nierównościach oraz nie za duża, by wciskać się w szczeliny. Przydałaby się także umiejętność wspinania. Współczesne roboty radzą sobie z częścią wymienionych zadań, ale większość "pożera" dużo energii i podlega przegrzewaniu. Wykorzystując łuski do kontroli tarcia, węże potrafią [natomiast] pokonać duże odległości na niewielkich ilościach energii.
      Podczas eksperymentów Marvi nagrał w sumie ruchy 20 gatunków węży z zoo w Atlancie. Później skonstruował Scalybota 2. Zademonstrował go w styczniu na dorocznej konferencji Stowarzyszenia Biologii Integracyjnej i Porównawczej w Charleston. Podczas ruchu prostoliniowego wąż nie musi wyginać ciała na bok, by się przesunąć. Unosi swoje brzuszne łuski i sunie do przodu, przesyłając od głowy ku ogonowi falę mięśniową. Ruch prostoliniowy jest bardzo wydajny i szczególnie przydatny podczas pokonywania szczelin, a to bezcenna umiejętność dla robotów ratowniczych.
      Scalybot 2 automatycznie zmienia kąt ustawienia łusek w zależności od rodzaju terenu i stoku. Pozwala mu to na zwalczanie albo generowanie tarcia. Czterosilnikową maszynę kontroluje się za pomocą dżojstika.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Płomykówki zwyczajne (Tyto alba) polują niemal bezszelestnie. Udaje im się to, bo lecą bardzo wolno, przez co ograniczają liczbę machnięć skrzydłami. Wolny lot to zasługa specjalnej budowy i kształtu skrzydeł.
      Dr Thomas Bachmann z Uniwersytetu Technicznego w Darmstadt zbadał upierzenie tych sów oraz wykonał obrazowanie 3D ich kośćca. Wyniki swoich badań przedstawił na dorocznej konferencji Stowarzyszenia Biologii Integracyjnej i Porównawczej w Charleston.
      Płomykówki polują przeważnie w ciemności, dlatego polegają na informacjach akustycznych. Muszą latać cicho, by słyszeć przemieszczające się nornice i nie zaalarmować ofiary, że znajdują się gdzieś w pobliżu.
      Jedną z najważniejszych cech skrzydeł T. alba jest duża krzywizna. Zapewnia ona lepszą nośność. Przepływ powietrza nad górną powierzchnią skrzydła ulega przyspieszeniu, przez co spada ciśnienie. Skrzydło jest zasysane w górę, w kierunku niższego ciśnienia.
      Za sprawą delikatnej powierzchni zredukowaniu ulega hałas związany z tarciem pióra o pióro. Poza tym całe ciało sowy jest pokryte grubą warstwą piór. Płomykówka ma ich o wiele więcej niż ptak podobnej wielkości. Gęsto rozmieszczone pióra działają jak panele akustyczne, które pochłaniają wszystkie niechciane dźwięki.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zbyt gęsta krew może uszkodzić naczynia krwionośne i zwiększyć prawdopodobieństwo zawału. Prof. Rongjia Tao, fizyk z Temple University, zauważył jednak, że krew można rozrzedzić, poddając ją działaniu pola magnetycznego (Physical Review E).
      Wcześniej ten sam naukowiec zasłynął jako pionier wykorzystania pól elektrycznych i magnetycznych do zmniejszania lepkości ropy w silnikach i rurociągach. Obecnie analogiczny mechanizm zastosowano, by rozrzedzić krew.
      Ponieważ hemoglobina czerwonych krwinek zawiera żelazo, włączając na około minutę pole magnetyczne (indukcja wynosiła 1,3 T, czyli mniej więcej tyle, co w przypadku aparatów do rezonansu), Tao był w stanie zmniejszyć lepkość krwi aż o 20-30%.
      Amerykanie przeprowadzili testy na próbkach krwi. Ustalili, że pole magnetyczne polaryzuje erytrocyty. Łączą się one w krótkie łańcuchy, co przyspiesza przepływ krwi. Jako że taki łańcuch jest większy od pojedynczej komórki, płynie środkiem, przez co zmniejsza się tarcie o ściany naczynia. Summa summarum krew staje się rzadsza i płynie swobodniej.
      Po wyłączeniu pola w ciągu kilku godzin dochodziło do przywrócenia pierwotnej lepkości. Tao tłumaczy, że manipulując natężeniem pola i długością pulsu, można zmieniać wielkość agregatów krwinek. Opisana forma magnetoreologii stanowi skuteczny sposób kontrolowania lepkości krwi w wybranym zakresie. Fizyk dodaje, że jego technika przewyższa obecnie stosowaną aspirynę pod wieloma względami. Po pierwsze, jest bezpieczniejsza. Po drugie, zapewnia powtarzalność. Co ważne, zmniejszenie lepkości nie wpływa na normalną funkcję erytrocytów, dzięki czemu nadal mogą wykonywać swoje zadania i dostarczać tkankom tlen.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy twierdzą, że standardowy sposób znakowania pingwinów – zakładanie przepasek na wąskich skrzydłach pełniących rolę płetw napędowych – niekorzystnie wpływa na ich przeżycie i rozmnażanie, zmniejszając ostatecznie tempo powiększania się populacji. Zespół Claire Saraux z Uniwersytetu w Strasburgu przez 10 lat obserwował pingwiny królewskie (Aptenodytes patagonicus) i ustalił, że "zaobrączkowane" osobniki miały o 39% mniej piskląt i o 16% niższy wskaźnik przeżywalności od ptaków nieoznakowanych.
      Specjaliści sądzą, że uzyskane wyniki obalają tezę, że ptaki ostatecznie zaadaptują się do opaski. Ornitolodzy zauważyli, że po dekadzie oznakowane pingwiny nadal zjawiały się później na obszarach godowo-lęgowych i odbywały dłuższe wyprawy po jedzenie. Ekipa stwierdziła, że reakcje opaskowanych ptaków na zmienność klimatu (zmiany w temperaturze wody na powierzchni morza i w indeksie oscylacji południowej; SOI - od ang. Southern Oscillation index – oblicza się z różnicy ciśnień miesięcznych i sezonowych między Tahiti a wyspą Darwin) były inne niż u nieoznakowanych.
      Francusko-norweski zespół uważa, że kontynuowanie takiego znakowania pingwinów byłoby w większości sytuacji nieetyczne. Opaski stosuje się od kilkudziesięciu lat. Umożliwiają one zidentyfikowanie poszczególnych zwierząt z odległości.
      Wcześniejsze studia dawały sprzeczne rezultaty. Jedne sugerowały, że znakowanie jest szkodliwe (podczas pływania opaski generują one tarcie albo ściągają pingwinom na głowę drapieżniki, ponieważ odbijają światło i pokazują, gdzie dokładnie znajduje się nielot), podczas gdy inne – jednoroczne – prowadziły do odwrotnych wniosków. Dlatego też metodę stosowano nadal.
      By wyjaśnić sprawę raz na zawsze, naukowcy postanowili przeprowadzić wieloletnie badanie podłużne z prawdziwego zdarzenia. Podążali tropem 100 pingwinów królewskich z kolonii zamieszkującej wyspę Possession u wybrzeży Antarktydy. Połowie ptaków założono opaski, a reszcie wszczepiono pod skórę transpondery. Po upływie 10 lat żyło 18 ptaków z grupy transponderowej i 10 z grupy z opaskami.
      Saraux uważa, że pingwinom można zakładać opaski tylko podczas badań na lądzie, zdejmując je, nim ptak wejdzie do morza. Wtedy pozostają one bezpieczne i użyteczne, gdyż odróżnienie w 50-tysięcznej kolonii "własnych" ptaków naprawdę nie jest łatwe. Wiele grup badawczych nadal stosuje opaski w studiach morskich i jestem prawie pewna, że dojdzie do kontrowersji – niektórzy mogą chcieć kontynuować proceder na innych gatunkach pingwinów, a przecież skutek będzie dla nich zapewne taki sam.
      Wyjaśnieniem dłuższych wypraw po pokarm i opóźnionego przybywania na obszar lęgowy jest najprawdopodobniej zwiększone tarcie podczas pływania. Naukowcy zaobserwowali to u trzymanych w niewoli pingwinów białobokich.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Profesor Piotr Kaszyński i jego student Bryan Ringstrand z Vanderbilt University stworzyli nową klasę ciekłych kryształów o wyjątkowych właściwościach elektrycznych. Kryształy mogą posłużyć do udoskonalenia wyświetlaczy LCD.
      Stworzyliśmy ciekłe kryształy o niezwykłym dipolu, dwukrotnie większym niż mają obecnie istniejące kryształy - poinformował Kaszyński. Ważnym współczynnikiem dla pracy ciekłych kryształów jest minimalne napięcie koniecznym do wymuszenia na nich działania. Im większy dipol, tym mniejsze można przyłożyć napięcie minimalne. Ponadto, przy tym samym napięciu kryształy o większym dipolu przełączają się szybciej.
      Kryształy wyglądają bardzo obiecująco, jednak profesor Kaszynski studzi przedwczesną radość. Nasze kryształy [...] muszą przejść testy wytrzymałości, żywotności i tym podobne, zanim zostaną użyte w komercyjnych produktach - mówi uczony.
      Odkrycie Kaszyńskiego i Ringstranda ma znaczenie nie tylko komercyjne ale i naukowe. Od 1888 roku uczeni znaleźli już ponad 100 000 związków chemicznych, które mogą występować w formie ciekłych kryształów. Jednak mimo wieloletnich badań wciąż nie wszystko o nich wiadomo. Uczeni nie wiedzą na przykład, jaki wpływ ma dipol kryształu na temperaturę, w której staje się on zwykłym płynem. Dominująca teoria mówi, że im silniejszy dipol tym wyższa temperatura przejścia w stan płynny. Kaszyński i Ringstrand, dzięki sposobowi, w jaki syntetyzowali swoje kryształy, mogli sprawdzić tę teorię. Utworzyli pary ciekłych kryształów o takiej samej geometrii ale różnych dipolach i mierzyli ich temperatury przejścia w zwykły płyn. Odkryli, że większy wpływ na temperaturę mają subtelne różnice w strukturze kryształów niż siła ich dipoli.
      Nowe kryształy są wyjątkowe także i pod tym względem, że zawierają amfijony czyli jony obojniacze. Kaszyński samego początku pracy na Vanderbilt University, a więc od 1993 roku, próbował stworzyć amfijonowe ciekłe kryształy. Mógł tego dokonać dopiero teraz, korzystając z odkrytego w 2002 roku przez niemieckich uczonych procesu chemicznego, który to umożliwił.
×
×
  • Create New...