Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Niewykluczone, że w niedalekiej przyszłości w naszych kuchniach zagości technologia dostępna obecnie tylko w laboratoriach i niektórych procesach przemysłowych.

Domowe lodówki i klimatyzatory powszechnie wykorzystują gazy do osiągnięcia niskiej temperatury. Najczęściej są to gazy szkodliwe dla środowiska, a sama technologia chłodzenia sprężonym gazem w warunkach domowych osiągnęła kres swoich możliwości i nie jesteśmy w stanie jej już udoskonalić.

W zmianie sytuacji mogą pomóc prace uczonych z Centrum Badań Neutronowych (NCNR) Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST). Opracowali oni nowy stop, który pozwoli na zastąpienie chłodzenia gazowego magnetycznym. Chłodzenie magnetyczne, a ściślej, rozmagnesowanie adiabatyczne polega na zastosowaniu zjawiska magnetokalorycznego. Jest to, jak wyjaśnia Słownik PWN, zmiana temperatury ciała paramagnetycznego lub ferrromagnetycznego przy adiabatycznej zmianie pola magnetycznego, wykorzystywana w laboratoriach do otrzymywania niskich temperatur.


Materiały magnetokaloryczne rozgrzewają się pod wpływem pola magnetycznego. Później, gdy oddają ciepło, zanika pole magnetyczne, a temperatura samego materiału dramatycznie spada, pozwalając osiągać w laboratoriach temperatury bliskie zeru absolutnemu. To samo zjawisko można by wykorzystać w domowych lodówkach czy klimatyzatorach. Jednak istnieją dwie poważne przeszkody, które uniemożliwiają zastosowanie rozmagnesowania adiabatycznego w naszych domach. To gadolin i arsen, dwa metale wykorzystywane w stopach magnetokalorycznych. Pierwszy z nich jest bardzo rzadki i drogi, drugi - niezwykle toksyczny.

Uczeni z NCNR stworzyli z manganu, żelaza, fosforu i germanu stop magnetokaloryczny. To pierwszy tego typu stop, który nie tylko działa w temperaturze zbliżonej do pokojowej, ale nie zawiera ani drogiego gadolinu, ani toksycznego arsenu. Jest zatem tańszy, bezpieczniejszy, a przy tym ma silne właściwości magnetokaloryczne.

Amerykanie we współpracy z naukowcami z Pekińskiego Uniwersytetu Technologicznego zbadali nowy stop i dowiedzieli się, że pod wpływem pola magnetycznego dochodzi do całkowitej zmiany jego struktury krystalicznej, co tłumaczy dobre właściwości magnetokaloryczne. Zrozumienie w jaki sposób zmienia się struktura krystaliczna, pozwoli nam udoskonalić materiał - mówi krystalograf Qing Huang. Ciągle z nim eksperymentujemy - dodaje.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ładna odmiana słowa ARSEN :) (arsen nie równa sie arszenik!!!) Arszenik to tlenek arsenu(III), dawna nazwa trójtlenek dwuarsenu lub tritlenek diarsenu,As2O3 a Arsen znajduje się na tablicy pierwiastków i jest powszechnie wykorzystywany (medycyna, elektronika itp...)  ;D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ładna odmiana słowa ARSEN :) (arsen nie równa sie arszenik!!!) Arszenik to tlenek arsenu(III), dawna nazwa trójtlenek dwuarsenu lub tritlenek diarsenu,As2O3 a Arsen znajduje się na tablicy pierwiastków i jest powszechnie wykorzystywany (medycyna, elektronika itp...)  ;D

Faktycznie błędnie użyta nazwa "arszenik" - pewnie spowodowana łacińską nazwą Arsenu - arsenicum. Polecam użycie funkcji "Zgłoś do moderatora".

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
      W mediach pojawiły się informacje, z których wynika, że podczas targów CES 2020 Intel zaprezentuje technologię, która pozwoli na pozbycie się wentylatorów z notebooków. Takie rozwiązanie pozwoliłoby na budowanie lżejszych i cieńszych urządzeń. Podobno na targach mają zostać zaprezentowane gotowe notebooki z technologią Intela.
      Część mediów pisze, że nowatorskie rozwiązanie to połączenie technologii komory parowej (vapor chamber) i grafitu. W technologii komory parowej płynne chłodziwo paruje na gorącej powierzchni, którą ma schłodzić, unosi się do góry, oddaje ciepło i ulega ponownej kondensacji. Rozwiązanie takie od lat stosuje się np. w kartach graficznych, jednak zawsze w połączeniu z wentylatorem, odprowadzającym ciepło z powierzchni, do której jest ono oddawane przez chłodziwo. Podobno Intel był w stanie pozbyć się wentylatora, dzięki poprawieniu o 25–30 procent rozpraszania ciepła.
      Obecnie w notebookach systemy chłodzące umieszcza się pomiędzy klawiaturą a dolną częścią komputera, gdzie znajduje się większość komponentów wytwarzającyh ciepło. Intel miał ponoć zastąpić systemy chłodzące komorą parową, którą połączył z grafitową płachtą umieszczoną za ekranem, co pozwoliło na zwiększenie powierzchni wymiany ciepła.
      Z dotychczasowych doniesień wynika również, że nowy projekt Intela może być stosowany w urządzeniach, które można otworzyć maksymalnie pod kątem 180 stopni, nie znajdzie więc zastosowania w maszynach z obracanym ekranem typu convertible. Podobno jednak niektórzy producenci takich urządzeń donoszą, że wstępnie poradzili sobie z tym problemem i w przyszłości nowa technologia trafi też do laptopów z obracanymi ekranami.
      Niektórzy komentatorzy nie wykluczają, że Intel wykorzystał rozwiązania z technologii k-Core firmy Boyd, która wykorzystuje grafit do chłodzenia elektroniki w przemyśle satelitarnym, lotniczym i wojskowym.
      Obecnie na rynku są dostępne przenośne komputery bez wentylatorów, są to jednak zwykle ultrabooki czy mini laptopy. Pełnowymiarowych maszyn jest jak na lekarstwo i nie  są to rozwiązania o najmocniejszych konfiguracjach sprzętowych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowa Agencja Energetyczna (MAE) przestrzegła we wtorek przed niebezpieczeństwem powszechnego stosowania na świecie klimatyzacji i zaleciła stosowanie mniej energochłonnych urządzeń.
      Jeśli nie dojdzie do interwencji, zapotrzebowanie na energię zużywaną przez klimatyzację wzrośnie ponad trzykrotnie do 2050 roku i wyniesie tyle samo, co obecne zapotrzebowanie Chin – podkreślił Fatih Birol, dyrektor wykonawczy MAE we wstępie do raportu na ten temat.
      Liczba klimatyzatorów może osiągnąć 5,6 mld w 2050 roku w porównaniu z 1,6 mld obecnie użytkowanych. Oznacza to, że w najbliższych 30 latach co sekundę będzie kupowanych dziesięć takich urządzeń.
      Według ekspertów MAE klimatyzatory i wentylatory już zużywają około 20 proc. energii wykorzystywanej obecnie w budynkach na świecie.
      Duże zużycie energii elektrycznej przez klimatyzatory i wentylatory dotyczy zwłaszcza Stanów Zjednoczonych, Japonii i coraz bardziej Chin, ale wraz z rozwojem gospodarczym i demograficznym będzie rosło także w ciepłych krajach takich jak Indie.
      Upowszechnienie dostępu do umiarkowanej temperatury otoczenia będzie mieć znaczący wpływ na globalne zapotrzebowanie energetyczne zainteresowanych tym krajów, wywierając presję na sieci energetyczne i zwiększając lokalnie i globalnie emisje (gazów cieplarnianych) – ostrzega raport.
      Według MAE środkiem najpilniejszym i najłatwiejszym do wdrożenia jest zapewnienie, by wszystkie nowe klimatyzatory były o wiele bardziej energooszczędne. Mogłoby to zmniejszyć o połowę wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną związany z klimatyzacją.
      Nie wszystkie urządzenia są takie same: sprzedawane w Japonii i Unii Europejskiej są obecnie o 25 proc. bardziej wydajne niż sprzedawane w Stanach Zjednoczonych i Chinach.
      Zapotrzebowanie na energię do klimatyzacji może nawet pozostać niezmienione, jeśli podjęte zostaną również działania mające na celu poprawę efektywności energetycznej budynków – ocenia Międzynarodowa Agencja Energetyczna

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dyrektor CIA David Petraeus stwierdził, że powstający na naszych oczach Internet of Things będzie nieocenionym źródłem informacji dla agencji wywiadowczych. Komunikujące się z internetem samochody, lodówki czy telewizory ułatwią zdobycie wielu danych na temat osób, którymi interesuje się np. CIA.
      Co prawda agencja ma bardzo ograniczoną możliwość działania na terenie USA, jednak np. kwestie zbierania danych o lokalizacji osób nie są ostatecznie rozstrzygnięte i istnieje tutaj spore pole do interpretacji.
      Coraz więcej urządzeń codziennego użytku będzie podłączonych do sieci i będą przekazywały o sobie informacje do zewnętrznych serwerów. Petraeus zauważa, że w takiej sytuacji trzeba będzie przedefiniować takie pojęcia jak „prywatność“ czy „sekret“. O ile podłączona do internetu lodówka może co najwyżej wysłać na zewnątrz informacje o tym, że ktoś z niej skorzystał, a zatem jest w domu, to już telefon lub konsola do gier mogą służyć do bardzo szerokiej inwigilacji. Z kolei zawartość domowego serwera multimediów zdradzi nasze zainteresowania.
      Agendy rządowe będą zatem mogły z olbrzymią łatwością zbierać informacje o naszych zwyczajach, rozkładzie dnia czy preferencjach dotyczących muzyki, filmu i literatury.
      Petraeus zwrócił też uwagę, że CIA będzie musiała nauczyć się tworzenia cyfrowej tożsamości dla swoich oficerów operacyjnych oraz jej błyskawicznego usuwania z sieci w razie potrzeby.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Poza niedźwiedziami duże ssaki Europy Środkowej pozostają aktywne przez cały rok. W jaki sposób np. jelenie są w stanie przetrwać na zapasach tłuszczu? Obniżają tętno i temperaturę w kończynach. Jak widać, przechłodzone stopy nie zawsze są czymś niepożądanym...
      Christopher Turbill i zespół z Uniwersytetu Weterynaryjnego w Wiedniu umieścili w żwaczach 15 samic jelenia specjalne nadajniki. Dzięki temu mogli przez 18 miesięcy, w tym 2 zimy, monitorować nie tylko tętno, ale i temperaturę żołądka. Zwierzęta żyły w prawie naturalnych warunkach, ale ściśle kontrolowano spożywane przez nie pokarmy, m.in. ilość i zawartość białka. Poza tym Austriacy śledzili temperaturę otoczenia i wykorzystywali dobrodziejstwa modelowania statystycznego, by oddzielić wpływ różnych czynników, np. połykania śniegu, na metabolizm.
      Okazało się, że tętno jeleni spadało w zimie bez względu na to, ile pokarmu spożywały. Liczba uderzeń serca obniżała się stopniowo z 65-70 w maju do ok. 40 zimą, nawet jeśli zwierzętom dostarczano dużo wysokobiałkowej paszy. Tętno jest dobrym wskaźnikiem metabolizmu, a więc jego spadek pokrywał się idealnie z okresem, kiedy zwykle pożywienia brakuje - mimo że nasze zwierzęta zawsze mają co jeść. To pokazuje, że jelenie są w jakiś sposób zaprogramowane na zachowywanie rezerw w czasie zimy.
      Znaczny wzrost tętna na wiosnę w okresie rozrodu nie był związany ze zmianą w dostępności pokarmu, dlatego należy go uznać za kolejny element wrodzonego programu. Tak jak naukowcy przewidywali, obniżenie zimą racji żywnościowych jeleni prowadziło do jeszcze większego obniżenia tętna. Co ciekawe, podobny efekt odnotowano również latem. Sugeruje to, że wywołuje go nie tylko spadek natężenia trawienia. Jelenie muszą aktywnie ograniczać metabolizm w odpowiedzi zarówno na zimę, jak i niedobory pożywienia w innych porach roku.
      Austriacy ustalili, że spadkowi tętna towarzyszyło obniżenie temperatury żołądka. Oznacza to, że jelenie dostosowują wydatkowanie energii, regulując produkcję wewnętrznego ciepła. Ponieważ okazało się, że stosunkowo nieduże zmiany w temperaturze żołądka wpływały na metabolizm silniej niż można by się spodziewać, należało przypuszczać, że istnieje jakiś dodatkowy mechanizm oszczędzania energii.
      W ramach wcześniejszych badań zademonstrowano, że jelenie potrafią skutecznie obniżać temperaturę kończyn i innych wystających części ciała, odpowiedzi na pytanie od dodatkowy mechanizm chłodzący trzeba zatem poszukiwać właśnie tutaj. W tym kontekście nieznaczny spadek temperatury żołądka stanowi zaledwie zmianę towarzyszącą.
      Jeden z członków zespołu, Walter Arnold, sądzi, że duże zwierzęta wykorzystują do chłodzenia swoje gabaryty. Umożliwiają im drastyczne ograniczenie metabolizmu bez konieczności dużego zmniejszania temperatury wewnętrznej. Wystarczy chłodzenie peryferyjne.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chroniąc się przed przejmującym chłodem arktycznych zim, renifery rozwinęły grubą okrywę włosową. Z jednej strony zapewnia im to doskonałą izolację przed chłodem i wiatrem, z drugiej jednak ogranicza możliwość chłodzenia podczas wysiłku. Chcąc sprawdzić, jak zwierzęta radzą sobie z tym problemem, biolodzy z Norwegii nauczyli je korzystać z bieżni. Dzięki temu odkryli, że stosują 3 strategie, w tym dwa rodzaje dyszenia. Sapanie z otwartym pyskiem pozwala przez pewien czas chłodzić mózg, później jednak włącza się selektywne oziębianie tego narządu.
      Arnoldus Blix i Lars Folkow z Uniwersytetu w Tromsø współpracowali z Larsem Walløe z Uniwersytetu w Oslo. Naukowcy ustalili, że renifery chłodzą się, wdychając duże ilości zimnego powietrza, a ciepło oddają, dysząc.
      Podczas eksperymentu panowie monitorowali temperaturę mózgu, tempo oddechu i przepływ krwi przez kilka głównych naczyń głowy. Nauczyli renifery, by kłusowały na bieżni z prędkością 9 km na godzinę w temperaturze od 10 do 30°C. Okazało się, że na początkowych etapach biegu tempo oddychania wzrastało z 7 do 260 oddechów na minutę. Wzrastał też napływ krwi do pyska. Wdychając zimne powietrze przez nos i odparowując wodę z błon śluzowych w zatokach (czyli dysząc z zamkniętym pyskiem), zwierzęta obniżały temperaturę krwi przed wysłaniem jej żyłą szyjną wewnętrzną do reszty organizmu, by schłodzić wytwarzające ciepło pracujące mięśnie. Po jakimś czasie renifery wystawiały mokry język. Język jest duży i dobrze unaczyniony. Nawilżanie sprzyja parowaniu, a więc rozpraszaniu ciepła - tłumaczy Blix. Strategia dyszenia jak pies sprawdzała się do momentu, kiedy temperatura mózgu rosła do krytycznych 39 stopni Celsjusza. Wtedy uruchamiany był wybiórczy mechanizm chłodzenia tego narządu: ostudzona żylna krew z nosa nie płynęła do ciała, ale prosto do głowy. Tam przemieszczała się siecią wymieniających ciepło naczyń, chłodząc krew tętniczą przeznaczoną dla mózgu.
      Blix przyznaje, że początkowo nie sądził, że 3. z opisanych strategii się sprawdzi. Tylko 2% pojemności oddechowej przechodzi [przecież] przez nos zwierzęcia dyszącego z otwartym pyskiem. By zmienić zdanie, wystarczyło obliczyć ilość powietrza wdychanego przez biegnącego renifera oraz uwzględnić niską temperaturę otoczenia. Szybko stało się jasne, że zwierzę aspiruje wystarczająco dużo chłodnego powietrza, aby skutecznie chłodzić mózg.
      Biolodzy zaobserwowali wcześniej podobną umiejętność u owiec i zastanawiali się, czy wszystkie kopytne potrafią selektywnie chłodzić swoje mózgi. Eksperymenty na reniferach uprawdopodobniają tę hipotezę.
×
×
  • Create New...