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

Radio w wodzie

Recommended Posts

Szkocka firma Wireless Fiber Systems Ltd (WFS) opracowała system komunikacji, który umożliwia bezprzewodowe radiowe przesyłanie danych w wodzie i gruncie. Dotychczas uważano, że woda i ziemia nie mogą przenosić fal elektromagnetycznych.

Jednak Ian Crowther, szef Wydziału Środowiskowego i Przemysłowego w WFS mówi, że jest to możliwe. Wyjaśnia, iż próby bezprzewodowej komunikacji w wodzie prowadzono w latach 70. i 80. ubiegłego wieku. Wówczas dysponowano technologiami analogowymi, przetwarzanie sygnałów było niezadowalające, więc próby zarzucono. Upowszechniło się przekonanie, że tego typu łączność nie jest możliwa. Jednak, jak zauważa Crowther, czysta woda jest izolatorem, którego przenikalność magnetyczna wynosi około 1, a przenikalność elektryczna 80. Możliwa jest więc transmisja fal radiowych o częstotliwości mniejszej niż 1 MHz. WFS nie wynalazło żadnej nowej technologii. Firma wykorzystała już istniejące technologie do zbudowania urządzeń, które pozwalają na opłacalne bezprzewodowe komunikowanie się w w wodzie.

Jednym z nich jest Seathooth, który korzysta z częstotliwości 100-200 kHz i umożliwia transmisję danych z prędkością 100 Kbps na odległość 10 metrów.  Crowther mówi, że zwiększenie częstotliwości pracy urządzenia pozwoli na osiągnięcie prędkości 1 Mb/s, a w przyszłości niewykluczona jest prędkość transmisji rzędu 10 megabitów na sekundę.

Innym oferowanym urządzeniem jest "SeaText". Posługuje się ono częstotliwościami rzędu kilkunastu kiloherców i przesyła dane z prędkością 100 bitów na sekundę na odległość do 30 metrów. Jako, że powietrze lepiej przewodzi fale radiowe, czujnik umieszczony w płytkim zbiorniku lub w wodzie w pobliżu brzegu morskiego będzie w stanie komunikować się na odległość kilkuset metrów z odbiornikiem pracującym nad wodą.

Urządzenia WFS można zatem stosować zarówno do monitorowania stanu wybrzeża, jakości wody, do sterowania podwodnymi robotami czy do komunikacji pomiędzy okrętami podwodnymi. Jako, że przesyłają one też dane przez grunt, możliwe jest użycie ich do monitorowania stanu podziemnych instalacji. Biorąc pod uwagę czas i stopień skomplikowania oraz koszt związany z instalacją okablowania w różnych zastosowaniach, użycie bezprzewodowych produktów może być interesującą alternatywą.

Share this post


Link to post
Share on other sites
czysta woda jest izolatorem, którego przenikalność magnetyczna wynosi około 1, a przenikalność elektryczna 80. Możliwa jest więc transmisja fal radiowych o częstotliwości mniejszej niż 1 MHz.

 

To jakaś bzdura bo światło niebieskie wnika do wody na głębokość setek metrów.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W Hiszpanii powstała woda o smaku wina, która pozwala konsumentom cieszyć się wybornym smakiem bez ryzyka upojenia alkoholowego. Vida Gallaecia to efekt 2-letniej współpracy między Bodega Líquido Gallaecia i Narodowym Komitetem Badań Naukowych (Consejo Superior de Investigaciones Científicas, CSIC).
      Ponoć finalny produkt smakuje jak wino, ale nie zawiera alkoholu i jest niskokaloryczny. Receptura to, oczywiście, tajemnica. Wiadomo tylko tyle, że wykorzystuje się flawonole z winogron i wytłoczyn po produkcji wina.
      Woda jest wzbogacana flawonolami z winogron i resztek po produkcji wina Godello. [Zdecydowaliśmy się na to, bo] wiele badań powiązało spożycie flawonoli z korzyściami dla zdrowia. Mają one, na przykład, pozytywny wpływ na cukrzycę. [Trudno się zresztą dziwić, gdyż] działają przeciwutleniająco, antybakteryjnie i kardioochronnie - podkreśla dr Carmen Martínez z Misión Biológica de Salcedo (CSIC).
      Vida Gallaecia jest wzbogacana smakami białego (Godello) i czerwonego szczepu winogron (Mencia, jaen). Sama woda pochodzi z galicyjskich źródeł.
      Produkt miał niedawno swoją premierę. Teraz Bodega Líquido Gallaecia szuka partnerów handlowych. Niedługo wodę o smaku wina będzie można kupić w Hiszpanii, ale ponoć winiarze widzą największy potencjał w rynku japońskim.
      Z bodegą kontaktowały się też pewne linie lotnicze, które chciałyby serwować napój w swoich maszynach.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Misja OSIRIS-REx, która niedawno dotarła do asteroidy Bennu, odkryła uwięzioną wewnątrz wodę. To potwierdzenie, że Bennu jest bardzo cennym obiektem do badań naukowych.
      OSIRIS-REX znajduje się w odległości kilkunastu kilometrów od asteroidy. Badania rozpoczęły się przed tygodniem. Naukowcy dysponują już pierwszymi danymi. Pochodzą one z dwóch spektrometrów OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer (OVIRS) oraz OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer (OTES). Wskazują one na istnienie grup hydroksylowych, molekuł składających się z atomów tlenu i wodoru. Uczeni przypuszczają, że istnieją one w całej asteroidzie i są zamknięte w tworzących ją glinach. To zaś oznacza, że w którymś momencie swojej historii materiał tworzący Bennu zetknął się z wodą.
      Sama asteroida jest zbyt mała, by występowała na niej woda w stanie ciekłym, jednak odkrycie grup hydroksylowych wskazuje, że ciekła woda była obecna na znacznie większej asteroidzie macierzystej, z której Bennu powstała.
      Obecność minerałów zawierających grupy hydroksylowe potwierdza, że Bennu, pozostałość po formowaniu się Układu Słonecznego, jest wspaniałym obiektem badań. Gdy w 2023 roku na Ziemię zostaną przywiezione próbki asteroidy, naukowcy zyskają skarbiec nowych informacji o historii i ewolucji Układu Słonecznego, mówi Amy Simon z Goddard Space Flight Center.
      Dane przekazane przez OSIRIS-REx Camera Suite (OCAMS) potwierdzają prawdziwość modelu asteroidy, który powstał w 2013 roku na potrzeby misji. Model ten bardzo blisko przypomina rzeczywisty kształt, średnicę i prędkość obrotową asteroidy.
      Powierzchnia Bennu to mieszanina fragmentów wypełnionych skałami i fragmentów dość płaskich. Ilość skalistych nierówności jest jednak większa niż się spodziewano. Zespół naukowy chce bliżej przyjrzeć się asteroidzie, by dobrze wybrać miejsce, z którego zostaną pobrane próbki.
      Wstępne dane wskazują, że wybraliśmy dobry obiekt dla misji OSIRIS-REx. Dotychczas nie napotkaliśmy na żadne problemy, z którymi nie moglibyśmy sobie poradzić. Sonda jest w dobrej kondycji, a instrumenty naukowe pracują lepiej, niż to wymagane. Czas rozpocząć naszą przygodę, stwierdził Dante Lauretta, główny naukowiec misji.
      Obecnie OSIRIS-REx wykonuje wstępne badania asteroidy, przelatując nad jej równikiem oraz oboma biegunami w odległości 7 kilometrów. Na ich podstawie zostanie obliczona masa obiektu. Jej znajomość jest niezbędnym elementem potrzebnym do umieszczenia sondy na orbicie Bennu.
      Po raz pierwszy OSIRIS-REx ma trafić na orbitę Bennu 31 grudnia. Pozostanie tam do połowy lutego. Później rozpocznie kolejną serię przelotów nad asteroidą. Już obecnie wiadomo, że orbita na którą trafi OSIRIS-REx będzie znajdowała się nad centralną częścią Bennu, na wysokości 1,4–2 kilometrów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rosnąca liczba ludności wywiera coraz większy wpływ na środowisko naturalne. Szczególnym wyzwaniem jest zapewnienie odpowiednich zasobów rozrastającym się miastom, których zapotrzebowanie na surowce naturalne jest olbrzymie. Okazuje się, że zwiększenie liczby mieszkańców miasta może prowadzić do lepszego wykorzystywania zasobów. Do takich wniosków doszli naukowcy z Pennsylvania State University, którzy przeanalizowali sposób użycia wody w 65 amerykańskich miastach. Badali miejscowości od średnich rozmiarów po wielkie światowe metropolie.
      Organizacja życia człowieka na naszej planecie nigdy nie była bardziej złożona. Jesteśmy powiązani niezwykłą liczbą zależności światowego handlu i gospodarki. Mieszkańcy wsi kupują żywność przywożoną z drugiego końca kuli ziemskiej. Dlatego też potrzebujemy nowych złożonych narzędzi do analizowania sposobu, w jaki wykorzystujemy surowce naturalne, mówi inżynier profesor Caitlin Grady.
      Aby stworzyć narzędzia analityczne o których mowa, naukowcy musieli najpierw lepiej zrozumieć, w jaki sposób miasta wykorzystują wodę. Przyjrzeliśmy się sposobowi wykorzystywania wody. Nie tylko temu, jak woda trafia do kranów w domach, ale jak trafia do żywności, którą każde z miast produkuje i konsumuje. Przeanalizowaliśmy zarówno bezpośrednie jak i pośrednie użycie wody. Nasz ślad wodny, dodaje uczona.
      Naukowcy wykorzystali dane Departamentu Rolnictwa, Transportu i Służby Geologicznej na temat zaobów wody, przeanalizowali jej użycie przez rolnictwo, hodowlę i przemysł. Okazało się, że w przeliczeniu na głowę mieszkańca, większe miasta zużywają mniej wody.
      W miarę, jak wzrasta populacja miasta, zmniejsza się konsumpcja wody w przeliczeniu na mieszkańca. Największe miasta są pod tym względem najbardziej efektywne, mówi Grady.
      Konsumpcja wody i jej zużycie do produkcji są powiązane ze strukturą gospodarczą miasta, która zmienia się w miarę jego wzrostu. To sugeruje, że większe miasta są bardziej zorientowane na usługi, a spada w nich znaczenie przemysłu. To pozwala wielkim miastom na zmniejszenie ich śladu wodnego poprzez przekierowanie aktywności wymagających zużycia dużych ilości wody do terenów słabiej zaludnionych, wyjaśnia doktorant Tasnuva Mahjabin.
      Zauważono też wyjątki. Nowy Orlean ma znacznie większą konsumpcję wody niż wskazywałaby na to jego wielkość, a z kolei zużycie wody w Los Angeles jest znacznie poniżej średniej dla tej wielkości miast.
      W przyszłości uczeni chcą rozwinąć swój model tak, by pozwalał na analizę większej liczby danych, na przykład, by mógł posłużyć do obliczenia ilości wody zużywanej do produkcji i dostaw energii elektrycznej czy stabilności systemu dostaw wody.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Potężny laser rentgenowski został wykorzystany do podgrzania wody od temperatury pokojowej do 100 000 stopni Celsjusza w czasie krótszym niż 1/10 pikosekundy. W czasie eksperymentu powstał egzotyczny stan wody, a naukowcy mają nadzieję wykorzystać go do badań nad właściwościami życiodajnego płynu. Badanie tego typu będą miały też praktyczne przełożenie na techniki badania próbek biologicznych i innych materiałów za pomocą laserów z promieniowaniem X.
      Badania zostały przeprowadzone przez zespół Carla Calemana z DESY (Niemiecki Synchrotron Elektronowy) oraz szwedzkiego Uniwersytetu w Uppsali, który wykorzystał amerykański laser Linac Coherent Light Source (LCLS) ze SLAC National Accelerator Laboratory. Podczas eksperymentów w stronę strumienia wody wystrzeliwano ultrakrótkie intensywne promienie. To nie jest zwykły sposób podgrzewania wody. Normalnie, gdy podgrzewasz wodę jej molekuły trzęsą się coraz silniej i silniej, mówi Caleman. Z molekularnego punktu widzenia ciepło to ruch molekuł. Im wyższa temperatura tym szybszy ruch molekuł.
      Nasz sposób podgrzewania jest całkowicie różny. Intensywne promieniowanie X wyrzuca elektrony z molekuł wody i w ten sposób zaburza ich równowagę elektryczną. Więc nagle atomy odczuwają silny odrzut i zaczyna się gwałtownie poruszać, wyjaśnia uczony. W czasie krótszym niż 75 femtosekund (0,000000000000075 sekundy) woda przechodzi przemianę fazową z cieczy w plazmę, czy rodzaj elektrycznie naładowanego gazu. Jednak podczas tego przejścia woda wciąż ma gęstość ciekłej wody, gdyż jej atomy nie miały czasu, by się od siebie odsunąć, mówi współautor badań, Olof Jonsson z Uniwersytetu w Uppsali. Powstaje egzotyczny stan materii, który nie występuje na Ziemi. Ma on podobne cechy jak część plazmy w Słońcu czy w gazowym olbrzymie Jowiszu, ale ma mniejszą gęstość. Jednocześnie jest cieplejsza niż jądro Ziemi.
      Woda to dziwny płyn i gdyby nie to, że ma niezwykłe właściwości, wiele rzeczy na Ziemi nie byłoby takie, jakimi je znamy. Dotyczy to szczególnie życia, podkreśla Jonsson. Woda różni się od innych płynów gęstością, pojemnością cieplną czy przewodnictwem cieplnym. W przyszłości ten rozpowszechniony na Ziemi i jednocześnie tak niezwykły płyn będzie przedmiotem badań w planowym przez DESY Centrum Wiedzy o Wodzie.
      Najnowsze badania wykazały, że po uderzeniu bardzo silnym impulsem promieniowania przez 25 femtosekund w wodzie niemal nie zachodziły żadne zmiany strukturalne. Ale już po 75 femtosekundach zmiany takie były ewidentne. Naukowcy zauważają, że badania te pokazują, iż badanie za pomocą silnych laserów rentgenowskich wszystkiego, co nie jest kryształem, wiąże się ze zniszczeniem próbki. Trzeba brać to pod uwagę przy rozwijaniu technik obrazowania za pomocą laserów X pojedynczych molekuł i innych niewielkich próbek, dodaje Nicusor Timneanu z Uniwersytetu w Uppsali.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Queensland University of Technology (QUT) odkryli, że rośliny odgrywają ważną rolę w jonizacji powietrza.
      Doktorzy Rohan Jayaratne i Xuan Ling przeprowadzili eksperymenty w 6 miejscach wokół Brisbane. Stwierdzili, że stężenie anionów i kationów w powietrzu było na terenach gęsto zadrzewionych 2-krotnie wyższe niż na otwartych obszarach porośniętych trawą, np. parkach.
      Jayaratne wyjaśnia, że w atmosferze znajdują się śladowe ilości gazu radonu, który w czasie rozpadu emituje promieniowanie alfa o małej przenikliwości, ale o dużej zdolności jonizującej. Za powstawanie jonów odpowiada też promieniowanie kosmiczne.
      Radon to produkt rozpadu radu, który naturalnie występuje w skałach i minerałach. Ponieważ rad występuje w skałach, a radon jest rozpuszczalny w wodzie, w wodach gruntowych występuje szczególnie dużo tego pierwiastka. Drzewa działają jak pompy radonu. Najpierw za pomocą korzeni pobierają wodę z Rn, a potem przeprowadzają transpirację [czynne parowanie wody z nadziemnych części roślin]. Szczególnie dobrymi pompami radonu są drzewa z głębokim systemem korzeniowym, np. eukaliptusy.
      Australijczycy wyliczyli, że w lesie eukaliptusowym, gdy wskaźnik transpiracji jest najwyższy, drzewa odpowiadają za 37% radonu w powietrzu.
      Naukowcy przypominają, że cząstki naładowane z większym prawdopodobieństwem odkładają się w płucach niż cząsteczki nienaładowane. Nie sądzimy, że jony są niebezpieczne - zagrożenie stwarzają zanieczyszczenia. Jeśli w powietrzu nie ma groźnych cząsteczek, które mogłyby się przyłączyć do jonów, nie ma ryzyka utraty zdrowia.
×
×
  • Create New...