Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Wodór w ptasich piórach

Recommended Posts

Naukowcy z University of Delaware odkryli nową metodę przechowywania wodoru. Używają do tego celu... zwęglonych włókien z ptasich piór. Okazuje się, że dzięki nim można w bezpieczny i tani sposób przechowywać duże ilości wspomnianego gazu.

Swoje odkrycie zaprezentowali podczas 13. dorocznej konferencji na temat ekologicznej chemii i inżynierii.

Dzięki zwęglonym włóknom z ptasich piór znacznie udoskonaliliśmy współczesne metody przechowywania wodoru i być może postawiliśmy pierwszy krok na drodze do rozwoju gospodarki energią opartej na wodorze - mówi profesor Richard Wool.

Włókna ptasich piór zbudowane są w większości z keratyny, naturalnego białka tworzącego mocne, puste w środku rurki. Gdy keratyna zostaje podgrzana, jeszcze bardziej się wzmacnia i staje się bardziej porowata, przez co zwiększa się jej powierzchnia. W wyniku procesu zwęglania otrzymujemy materiał, który jest w stanie przechowywać tyle samo, a może i więcej wodoru niż węglowe nanorurki czy wodorki metali - materiały, które są najpoważniejszymi kandydatami do produkcji zbiorników do przechowywania wodoru napędzającego samochodu. W przeciwieństwie jednak do nich ptasie pióra są tanie.

Jak oblicza Wool, jeśli w samochodzie napędzanym wodorem umieścimy zbiornik z ptasich piór, to cena pojazdu zwiększy się o 200 dolarów. Z kolei nanorurkowy zbiornik o pojemności 75 litrów kosztowałby 5,5 miliona USD, a zbudowany z wodorku metalu - około 30 000 dolarów.

Wodór może stać się paliwem przyszłości. Jest go bardzo dużo, a jego spalanie nie zanieczyszcza środowiska. Problem jednak w tym, że w formie gazowej zajmuje on 40-krotnie więcej przestrzeni niż benzyna, a w formie ciekłej można go przechowywać jedynie w bardzo niskich temperaturach.

Wodór ma tak małą gęstość, że gdybyśmy napełnili nim zwykły 75-litrowy zbiornik w temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym, to udałoby się przejechać mniej niż 2 kilometry. Zdaniem Woola zbudowany z ptasich piór zbiornik o pojemności 283 litrów pozwoli na przejechanie 483 kilometrów. Naukowcy chcą zwiększyć ten zasięg.

Zespół Woola pracuje też nad innymi zastosowaniami dla ptasich piór. Naukowiec myśli o dachach odpornych na działanie huraganów, lekkich częściach samochodowych czy ekologicznej płycie głównej dla komputerów.

Share this post


Link to post
Share on other sites

No to ekoterroryści będą mieli zagwozdkę.... z jednej strony paliwo odnawialne (wodór) a z drugiej trzeba by roztoczyć wizję biednych ptaków hodowanych dla piór.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zależy od skali zjawiska. Albo kurze fermy będą miały nowe źródełko dochodu, albo będziemy musieli powołać strażników do ochrony wymierających wróbli i gołębi. Mnie martwi inny drobiazg: 300 litrów to jest pojemność zbiornika W CIĘŻARÓWCE.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ja to sie obawiam czego innego

wyobrazcie sobie ze wiekszosc samochodow jezdzi na wodor - zapotrzebowanie na rope spada na leb, gigantyczne fortuny zbudowane na ropie przewracaja sie jak te banki amerykanskie

za nimi bankrutuja kolejne firmy z ropowego lancucha pokarmowego itd. itd.

ten kryzys co teraz jest to moze sie okazac dziecinna igraszka

Share this post


Link to post
Share on other sites

Pomyśl o tym w inny sposób: ile nowych miejsc pracy i ile nowych łańcuchów pokarmowych powstanie.

 

Obecny kryzys miał jednak inne podłoże. Kluczową sprawą w nim nie było to, że upadł ten czy inny bank, ale to, że na rynku pojawiły się miliardy, jak nie biliony wirtualnych dolarów, które zostały rozdysponowane, ale nie było komu ich spłacać. Także mechanizm jest zupełnie inny.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Mnie ciekawi jak komuś wyszło, że na zbiorniku 75-litrowym samochód przejedzie < 2 km, a na zbiorniku 283-litrowym przejedzie 483 km. Ktoś mi to wyjaśni ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Akurat nam tego typu kryzys byłby na rękę. Toć Rosja sprzedażą ropy i gazu ziemnego stoi, jak staną się zbędne (wodór jak najbardziej jest gazem i to o dużej wartości energetycznej, wiec by ziemny pewnie w wielu zastosowaniach mógł zastąpić) tamtejsza gospodarka runie jak domek z kart (dzięki czemu nie będziemy już mieć fatalnego położenia geopolitycznego, aktualnie jesteśmy między 2 potęgami).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Słuszna uwaga. Inna rzecz, że wodór w ogóle nie jest surowcem strategicznym w klasycznym znaczeniu tego słowa. Każdy może wytworzyć wodór, o ile tylko ma dostęp do wody.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tylko, że wyprodukowanie wodoru kosztuje, a ropę wyprodukowały nam mikroby. I chyba mogą ja nadal produkować.

Poza tym, mając wodę i węgiel można również wyprodukować ropę.

Ropę łatwiej przechowywać, transportować i nie potrzeba do tego olbrzymich zbiorników z ptasich piór.

Wodór bardzo łatwo łączy się z tlenem tworząc mieszankę wybuchową, a w zamkniętych pomieszczeniach może spowodować duszenie. Niestety jest bezbarwny i bezwonny.

Wodór związany przez węgiel może być znacznie bardziej bezpieczny. Do ogniw paliwowych, zamiast wodoru, można stosować benzynę, alkohol, itd.

Jedyne co trzeba rozwiązać, to kwestie sprawności takich ogniw.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Tylko, że wyprodukowanie wodoru kosztuje, a ropę wyprodukowały nam mikroby.

Ale ropę ktoś musi wydobyć i ktoś musi jej szukać. A im mniej jej jest, tym trudniej szukać i trudniej wydobywać.

Poza tym, mając wodę i węgiel można również wyprodukować ropę.

Ale syntezy przeważnie są droższe od lizy, bo wymagają większego nakładu energii.

Ropę łatwiej przechowywać

Póki co... poczekajmy na nowe technologie

Wodór bardzo łatwo łączy się z tlenem tworząc mieszankę wybuchową, a w zamkniętych pomieszczeniach może spowodować duszenie.

Gaz ziemny też, a mimo to wypadki zdarzają się b. rzadko i niemal zawsze z winy nieostrożnego użytkownika

Niestety jest bezbarwny i bezwonny.

Gaz ziemny sam z siebie też, ale wzbogaca się go o substancję zapachową i problem znika.

Wodór związany przez węgiel może być znacznie bardziej bezpieczny. Do ogniw paliwowych, zamiast wodoru, można stosować benzynę, alkohol, itd.

A skąd weźmiesz ten alkohol? Z biomasy, która jest skrajnie nieekologiczna?

Jedyne co trzeba rozwiązać, to kwestie sprawności takich ogniw.

Faktycznie, drobiazg.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wodór bardzo łatwo łączy się z tlenem tworząc mieszankę wybuchową,

Jest też dużo lżejszy od powietrza, wiec błyskawicznie ulotni się w górne warstwy atmosfery (o ile będzie miał taką możliwość) co czyni go bezpieczniejszym niż gaz ziemny a nawet benzyna (która rozlewa się po ziemi dużo dłużej stanowiąc zagrożenie. co do bezwonności i bezbarwności to już co odpisano.

ps ropy naftowej a więc i benzyny jest coraz mniej, Co prawda można produkować syntetyczną benzynę z węgla (aktualnie robi się to chyba tylko w RPA, bo tam jest taniutki), ale ten też wcześniej czy później się skończy. I wtedy zostaną nam jedynie paliwa odnawialne. mozna co prawda oprzeć je na roślinach, tyle że wtedy co z wyżywieniem? ziemia może dać ograniczoną ilość plonów, im więcej roślin pod uprawę przemysłową tym droższa żywność (na wskutek spadku podaży ( produkcja) przy takim samym popycie  (zapotrzebowanie). Pozostaje co prawda napęd czysto elektryczny, ale na przełom w bateriach ani akumulatorach się nie zanosi (a szkoda, bo silnik spalinowy z wyjątkiem ilości energii uzyskiwanej z określonej masy jej nośnika ma w zasadzie same wady).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ale ropę ktoś musi wydobyć i ktoś musi jej szukać. A im mniej jej jest, tym trudniej szukać i trudniej wydobywać.Ale syntezy przeważnie są droższe od lizy, bo wymagają większego nakładu energii.Póki co... poczekajmy na nowe technologieGaz ziemny też, a mimo to wypadki zdarzają się b. rzadko i niemal zawsze z winy nieostrożnego użytkownikaGaz ziemny sam z siebie też, ale wzbogaca się go o substancję zapachową i problem znika.A skąd weźmiesz ten alkohol? Z biomasy, która jest skrajnie nieekologiczna?

Syntezy w skali laboratoryjnej na pewno są droższe, ale już w skali przemysłowej wpływ mają inne czynniki. Oprócz chemicznej syntezy można użyć do produkcji mikroby. Wyprodukowanie litra alkoholu w tej chwili kosztuje jeden złoty.

Metan jakoś w samochodach przyjąć się nie może, w przenośnych kuchenkach, palnikach też nie stosuje się metanu, choć trzy razy tańszy od propanu. Wypadki zdarzają się rzadko, bo stosowany jest z dużymi ograniczeniami w zasadzie tylko do ogrzewania przy zachowaniu rygorystycznych przepisów.

Dlaczego gazu ziemnego nie stosują w samolotach skoro taki lekki i bezpieczny?

Samo nawanianie THT niewiele rozwiązuje. Metan unosi się do góry pod sufit, a nos nie zawsze tam sięga. Jeśli nie będzie sprawnego wywietrznika (oczywiście bez wentylatora) to utworzy nam się bomba z opóźnionym zapłonem. Na dodatek jeszcze jest bezbarwny i nie tak łatwo go zabarwić.

Biomasa skrajnie nieekologiczna? Mam jej pełno w ogrodzie i czasem po wiadomej produkcji.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jest też dużo lżejszy od powietrza, wiec błyskawicznie ulotni się w górne warstwy atmosfery (o ile będzie miał taką możliwość) co czyni go bezpieczniejszym niż gaz ziemny a nawet benzyna (która rozlewa się po ziemi dużo dłużej stanowiąc zagrożenie. co do bezwonności i bezbarwności to już co odpisano.

Tylko ze ten gaz będzie używany w pomieszczeniach w czasie jego zużywania i w czasie jego produkowania, należy jeszcze pamiętać o rozdzielaniu, przechowywaniu. W transporcie będzie pod maską samochodu, może nawet dostać się do kabiny.

Te ulatnianie do atmosfery było ładnie widać na przykładzie Hindenburga. Wodór jest bezpieczny tylko w kosmosie. Częściowo zgadzam się, że metan jest prawie tak niebezpieczny jak wodór, ale propan, butan już jest do opanowania.

Nawanianie będzie dodatkowym obciążeniem dla ogniw paliwowych i już odpadnie argument, że zostaje tylko czysta woda.

Rozlaną benzynę widać i czuć, a wodoru nie zobaczycie, że zbiera się np. w puszkach prądowych pod sufitem.

ps ropy naftowej a więc i benzyny jest coraz mniej, Co prawda można produkować syntetyczną benzynę z węgla (aktualnie robi się to chyba tylko w RPA, bo tam jest taniutki), ale ten też wcześniej czy później się skończy. I wtedy zostaną nam jedynie paliwa odnawialne. mozna co prawda oprzeć je na roślinach, tyle że wtedy co z wyżywieniem? ziemia może dać ograniczoną ilość plonów, im więcej roślin pod uprawę przemysłową tym droższa żywność (na wskutek spadku podaży ( produkcja) przy takim samym popycie  (zapotrzebowanie).

Dlatego UE ogranicza produkcję, wprowadza limity?

Rośliny przemysłowe mogą rosnąć w takich miejscach gdzie zdrowa żywność nie powinna rosnąć. Jedno, drugiego nie wyklucza.

Benzynę mogą produkować też mikroby. Jakoś tego nikt nie chce zauważyć.

Pozostaje co prawda napęd czysto elektryczny, ale na przełom w bateriach ani akumulatorach się nie zanosi (a szkoda, bo silnik spalinowy z wyjątkiem ilości energii uzyskiwanej z określonej masy jej nośnika ma w zasadzie same wady).

Przełomu nie ma, bo najtrudniej jest utrzymać energię. Stosunkowo dobrze robi to wodór związany przez węgiel.

Dlatego tę ilość energii najłatwiej uzyskać z benzyny. Nie potrzeba do tego kosmicznych technologi.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Produkowanie ropy przez mikroby traktowałbym z dużą rezerwą. Po pierwsze ciągle nie ma technologii, a po drugie może się okazać, że kasa biomasy wytwarzanej na potrzeby produkcji ropy będzie tak wielka, że stanie się dla firm ważniejsza od kasy na wyżywienie ludzkości. btw. chciałbym kiedyś zobaczyć, jak gigantyczny obszar byłby potrzebny do postawienia fabryk ropy dla całej rozwijającej się ludzkości, a także logistykę i dostawy biomasy dla takiego projektu. Wolałbym też nie widzieć konsekwencji pojedynczej awarii w takim ośrodku.

 

Inna rzecz, że zakładanie, że synteza węglowodorów będzie zachodziła w sposób w 100% bezpieczny i bez bardzo łatwopalnych produktów, to bardzo optymistyczne założenie.

 

Natomiast co do (nie)bezpieczeństwa wodoru, Kolega chyba nie przeczytał tego, co wspomniano o (nie)bezpieczeństwie gazu ziemnego. Wystarczy prosty składnik zapachowy, a jeśli naprawdę będzie to konieczne, to wystarczy do niego dorzucić elektroniczny wykrywacz wodoru. Skoro sprzęt do wykrywania CO2 można dostać nawet za kilkadziesiąt złotych, to i wodów da się wykrywać w podobny sposób i w podobnej cenie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

Te ulatnianie do atmosfery było ładnie widać na przykładzie Hindenburga.

Zgadza się, paliła się tam powłoka pokryta łatwopalną substancją. Wodór ulotnił się w łamku sekundy (co było widać choćby po kolorze płomienia, bo ten zależy od spalanego materiału)

 

Rośliny przemysłowe mogą rosnąć w takich miejscach gdzie zdrowa żywność nie powinna rosnąć. Jedno, drugiego nie wyklucza.

Benzynę mogą produkować też mikroby. Jakoś tego nikt nie chce zauważyć.Przełomu nie ma, bo najtrudniej jest utrzymać energię. Stosunkowo dobrze robi to wodór związany przez węgiel.

Dlatego tę ilość energii najłatwiej uzyskać z benzyny. Nie potrzeba do tego kosmicznych technologi.

 

Ano mogą, tylko że zajmuje to ch.....nie dużo czasu. Silniki spalinowe zamieniają na pracę użyteczna marne 30% energii dostarczonej w paliwie, bo zdecydowana większość idzie na zbędne (a wręcz szkodliwe) ciepło. Dlatego też napęd spalinowy nie ma przed sobą przyszłości.

 

Co zaś się tyczy samych upraw, to owszem rośliny pod uprawy przemysłowe nie mają aż tak dużych wymagań, tylko kto i jak zmusi rolników żeby dalej produkowali dla niepewnych producentów żywności (ci wymagają wysokiej jakości, więc nie wiadomo czy uda się uzyskać dobrą cenę. Zwłaszcza biorąc pod uwagę nieprzewidywalną pogodę) a nie dużo pewniejszych producentów paliw? Były już zawirowania na rynku jak biododatki z rzepaku wprowadzali (pewny zbyt, więc spadł obszar obsiany innymi, przeznaczonymi do spożycia roślinami) , a co dopiero czysto roślinne paliwo. Zresztą mamy za duże zużycie żeby te nieużytki je pokryły.

 

ps dużo lepszym paliwem od benzyny faktycznie byłby alkohol. Trzeba by tylko znieść akcyzę bo takowa znacznie podbija jego cenę. Obecnie jest stosowany np w najszybszych dragsterach (klasa top-fuel)

 

pps no chyba że mając na myśli paliwo roślinne miałeś na myśli glony rozkładające wodę na tlen i wodór (obiło mi się o uszy że odkryto gatunek czyniący to w pewnych warunkach)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zgadza się, paliła się tam powłoka pokryta łatwopalną substancją. Wodór ulotnił się w łamku sekundy (co było widać choćby po kolorze płomienia, bo ten zależy od spalanego materiału)

Czyli, wystarczyłoby zmienić powłokę na niepalną i sterowce spokojnie mogłyby sobie kursować? Ale ten ogień był trochę zbyt silny, jak na palącą się powłokę. Fakt, że tempo ucieczki wodoru dało efekt zdmuchnięcia ognia, jednak w pomieszczeniach ten efekt mógłby być zupełnie inny.

Dlatego też napęd spalinowy nie ma przed sobą przyszłości.

Oczywiście, tylko chodzi o to, z czego będziemy podawać tę energię. Wodór z natury jest trudny do opanowania. Dlatego trzeba go związać i do tego świetnie nadaje się węgiel.

Tylko w kosmosie wodór nie jest groźny i te wszystkie badanie przede wszystkim tam będą wykorzystane. Tu na Ziemi te mamienie, tym wodorem, służy tak naprawdę, zdobywaniu pieniędzy na badania.

Co zaś się tyczy samych upraw, to owszem rośliny pod uprawy przemysłowe nie mają aż tak dużych wymagań, tylko kto i jak zmusi rolników żeby dalej produkowali dla niepewnych producentów żywności (ci wymagają wysokiej jakości, więc nie wiadomo czy uda się uzyskać dobrą cenę. Zwłaszcza biorąc pod uwagę nieprzewidywalną pogodę) a nie dużo pewniejszych producentów paliw? Były już zawirowania na rynku jak biododatki z rzepaku wprowadzali (pewny zbyt, więc spadł obszar obsiany innymi, przeznaczonymi do spożycia roślinami) , a co dopiero czysto roślinne paliwo. Zresztą mamy za duże zużycie żeby te nieużytki je pokryły.

Zawsze najtrudniejsze są początki.

ps dużo lepszym paliwem od benzyny faktycznie byłby alkohol. Trzeba by tylko znieść akcyzę bo takowa znacznie podbija jego cenę. Obecnie jest stosowany np w najszybszych dragsterach (klasa top-fuel)

Najciekawszy byłby metanol i może nawet kwas mrówkowy, tylko ze to nie jest tak medialne, jak mityczny (czysty) wodór.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Produkowanie ropy przez mikroby traktowałbym z dużą rezerwą. Po pierwsze ciągle nie ma technologii, a po drugie może się okazać, że kasa biomasy wytwarzanej na potrzeby produkcji ropy będzie tak wielka, że stanie się dla firm ważniejsza od kasy na wyżywienie ludzkości. btw. chciałbym kiedyś zobaczyć, jak gigantyczny obszar byłby potrzebny do postawienia fabryk ropy dla całej rozwijającej się ludzkości, a także logistykę i dostawy biomasy dla takiego projektu. Wolałbym też nie widzieć konsekwencji pojedynczej awarii w takim ośrodku.

To są strachy na lachy.

Biogazy już się produkuje i awarie przy tym się zdarzają, a rolnictwo już idzie w kierunku produkcji tej biomasy na potrzeby przemysłowe. Może nawet, przez potrzebę odróżnienia produkcji przemysłowej od spożywczej będziemy mieli dokładniej kontrolowaną, zdrowszą żywność.

Inna rzecz, że zakładanie, że synteza węglowodorów będzie zachodziła w sposób w 100% bezpieczny i bez bardzo łatwopalnych produktów, to bardzo optymistyczne założenie.

Żadna, zmagazynowana energia nie jest w 100% bezpieczna. Różnica polega na tym, że wodór jest bardziej lub mniej związany i przez to bardziej lub mniej kontrolowalny, w tym mniej lub bardziej bezpieczny.

Natomiast co do (nie)bezpieczeństwa wodoru, Kolega chyba nie przeczytał tego, co wspomniano o (nie)bezpieczeństwie gazu ziemnego. Wystarczy prosty składnik zapachowy, a jeśli naprawdę będzie to konieczne, to wystarczy do niego dorzucić elektroniczny wykrywacz wodoru. Skoro sprzęt do wykrywania CO2 można dostać nawet za kilkadziesiąt złotych, to i wodów da się wykrywać w podobny sposób i w podobnej cenie.

Wykrywacze metanu stosuje się np. w kopalniach i zazwyczaj pomagają, ale nie zabezpieczają.

O bezpieczeństwie metanu i wodoru wspomniałem w sąsiedniej odpowiedzi dla sig-a i tu nie miałem ochoty się powtarzać.

Poza tym wszystkim, skoro ten wodór taki bezpieczny, to naukowcy niepotrzebnie męczą się nad pakowaniem wodoru w pióra, żele, itd.

Share this post


Link to post
Share on other sites
To są strachy na lachy.

To nie są strachy na lachy, bo areał potrzebny do wytwarzania realnych (czytaj: realnie użytecznych, a nie możliwych o zastosowania na pojedynczej farmie) ilości energii byłby wręcz gigantyczny. Oczywistą konsekwencją byłoby zmniejszenie areału dostępnego pod uprawy roślin konsumpcyjnych.

Może nawet, przez potrzebę odróżnienia produkcji przemysłowej od spożywczej będziemy mieli dokładniej kontrolowaną, zdrowszą żywność.

W jaki sposób?

Żadna, zmagazynowana energia nie jest w 100% bezpieczna. Różnica polega na tym, że wodór jest bardziej lub mniej związany i przez to bardziej lub mniej kontrolowalny, w tym mniej lub bardziej bezpieczny.

Tu się zgadzam.

Poza tym wszystkim, skoro ten wodór taki bezpieczny, to naukowcy niepotrzebnie męczą się nad pakowaniem wodoru w pióra, żele, itd.

Sam odpowiedziałeś na to pytanie wcześniej: być może chodzi po prostu o zdobycie kasy na badania. Sam wspomniałeś też o tym, że dostępne dziś technologie, czyli np. detektory, jedynie wykrywają zagrożenie, ale zapobiegają jego przyczynom w znikomym stopniu. Oczywiście, że trzeba to ciągle rozwijać, nikt nie powiedział, że nie. Z drugiej jednak strony twierdzenie, że dziś nie mamy żadnych technologii pozwalających na kontrolowanie wodoru, też jest nieprawdą.

 

Pozdrawiam

Share this post


Link to post
Share on other sites

Akurat nam tego typu kryzys byłby na rękę. Toć Rosja sprzedażą ropy i gazu ziemnego stoi, jak staną się zbędne (wodór jak najbardziej jest gazem i to o dużej wartości energetycznej, wiec by ziemny pewnie w wielu zastosowaniach mógł zastąpić) tamtejsza gospodarka runie jak domek z kart (dzięki czemu nie będziemy już mieć fatalnego położenia geopolitycznego, aktualnie jesteśmy między 2 potęgami).

Tylko czy taka biedna, wygłodniała i obdarta ze swej mocarstwowości Rosja nie szukałaby komu tu przyłożyć ? :P

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.


  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naturalne drgania samochodu sprawiają, że ludzie stają się coraz bardziej senni. Wpływa to na koncentrację i czujność już po kwadransie za kierownicą.
      Zważywszy, że ok. 20% śmiertelnych wypadków ma związek ze zmęczeniem kierowcy, naukowcy z RMIT University w Melbourne liczą, że ich wyniki zostaną wykorzystane przez producentów samochodów do opracowania foteli wspomagających czujność.
      Prof. Stephen Robinson podkreśla, że dotąd nie rozumiano dokładnie wpływu drgań na kierowców (coraz więcej dowodów wskazywało jednak, że wibracje przyczyniają się do senności).
      Odkryliśmy, że delikatne drgania fotela podczas jazdy usypiają mózg i ciało. Nasze badanie pokazuje, że stałe wibracje o niskiej częstotliwości, czyli takie, jakich doświadczamy, prowadząc samochód czy ciężarówkę, stopniowo powodują senność nawet u osób, które są wypoczęte i zdrowe. Po 15 min [...] senność zaczyna działać. Po 30 min ma już znaczący wpływ na zdolność zachowania koncentracji i czujności.
      W eksperymentach Robinsona i prof. Mohammada Farda wzięło udział 15 ochotników. Przechodzili oni symulację monotonnej jazdy po 2-pasmowej autostradzie. Symulator ustawiano na platformie, która może drgać z różną częstotliwością. Badani przechodzili 2 testy. Raz częstotliwość drgań była niska (4-7 Hz), a raz drgań w ogóle nie było.
      Zmęczenie wywoływane przez drgania psychologicznie i fizjologicznie utrudnia wykonanie zadań, dlatego układ nerwowy musi to kompensować (pojawiają się np. zmiany tętna). Badając zmienność rytmu zatokowego (ang. heart rate variability, HRV), naukowcy mogli więc obiektywnie zmierzyć, jak bardzo ktoś czuł się senny w danym momencie godzinnego testu.
      Okazało się, że objawy senności pojawiają się w ciągu kwadransa. Po 30 min senność jest już znacząca (trzeba sporego wysiłku, by podtrzymać czujność i formę poznawczą). Zmęczenie narasta przez godzinę, osiągając szczyt po 60 min.
      Fard podkreśla, że dzięki większej próbie w przyszłości powinno się udać określić, jak wiek może wpływać na czyjąś podatność na senność wywołaną drganiami. Interesują nas też potencjalne oddziaływania problemów zdrowotnych, np. bezdechu sennego.
      Nasze badania sugerują także, że drgania w pewnych częstotliwościach mają odwrotne działanie i mogą podtrzymywać czujność. Chcemy więc przetestować większy zakres częstotliwości [...].

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W temperaturze 71 stopni Celsjusza można usmażyć jajko, giną bakterie salmonelli, a człowiek doświadcza oparzeń trzeciego stopnia. Taką właśnie temperaturę może osiągnąć deska rozdzielcza samochodu zaparkowanego w pełnym słońcu. Dwuletnie dziecko pozostawione w takim samochodzie może umrzeć w ciągu godziny.
      Badacze z Arizona State University i University of California San Diego przeprowadzili badania, w ramach których porównywali, jak różna typy samochodów nagrzewają się podczas letnich dni pozostawione w miejscach o różnym stopniu nasłonecznienia i zacienienia. Przeprowadzono też symulację wpływu temperatur w samochodach na pozostawione w nich 2=-letnie dziecko.
      Nasze badanie nie tylko pokazało nam różnice temperatury w samochodach pozostawionych w cieniu i na słońcu, ale wykazało również, że małe dziecko może umrzeć nawet, jeśli samochód, w którym je zostawiliśmy, będzie zaparkowany w cieniu, mówi profesor klimatologii Nancy Selover z Arizona State University. Każdego roku w Stanach Zjednoczonych umiera średnio 37 dzieci pozostawionych w samochodach.
      Podczas badań wykorzystano dwa identyczne srebrne sedany średniej wielkości, dwa identyczne srebrne małe samochody osobowe i dwa identyczne srebrne miniwany. Podczas gorących letnich dni samochody były parkowane w różnych miejscach i przez różny czas były zacienione i ogrzewane bezpośrednio padającymi promieniami słonecznymi. Badacze o różnych porach dnia mierzyli temperaturę wewnątrz kabiny oraz temperatury na powierzchni różnych elementów pojazdów.
      Okazało się, że w samochodzie zaparkowanym w pełnym słońcu, gdy temperatura na zewnątrz wynosi 37,7 stopnia Celsjusza, po godzinie temperatura w kabinie sięga średnio 46,6 stopnia Celsjusza, temperatura deski rozdzielczej to 69,4 stopnia, temperatura kierownicy to 52,7 stopnia, a temperatura foteli wyniosła 50,5 stopnia. Jeśli samochód zaparkowany był w cieniu, temperatura kabiny była podobna do temperatury otoczenia, deska rozdzielcza rozgrzewała się do 47,7 stopnia, kierownica do 41,6 stopnia,a temperatura siedzeń po godzinie wynosiła 40,5 stopnia Celsjusza. Jak można się było spodziewać, mniejsze samochody nagrzewały się szybciej niż większe.
      Każdy z nas zetknął się z sytuacją, gdy wracał do zaparkowanego samochodu i ledwie mógł dotknąć kierownicy. Wyobraźcie sobie jak to jest być dzieckiem uwięzionym na siedzeniu. A gdy w samochodzie znajduje się człowiek, to oddychając zwiększa wilgotność we wnętrzu pojazdu. Im większa wilgotność, tym organizm trudniej się chłodzi, gdyż pot wolniej odparowuje, mówi Selover.
      O tym, na ile wysoka temperatura jest dla nas śmiertelna, decyduje nasz wiek, waga, stan zdrowia, ubranie i inne czynniki. Nauka nie jest w stanie jednoznacznie przewidzieć, kiedy dziecko dozna udaru cieplnego, jednak większość udarów u dzieci ma miejsce, gdy temperatura organizmu przez dłuższy czas przekracza 40 stopni Celsjusza. Na potrzeby badań użyto cyfrowego modelu temperatury ciała 2-letniego chłopca. Badacze symulowali, co się stanie, jeśli dziecko zostanie zamknięte na godzinę w samochodzie zaparkowanym w pełnym słońcu i na dwie godziny w samochodzie zaparkowanym w cieniu.
      Symulacje wykazały, że w każdym przypadku dochodzi do hipertermii i udaru cieplnego, a uszkodzenia organów wewnętrznych mają miejsce w temperaturach poniżej 40 stopni Celsjusza. Część osób, które w rzeczywistości przeżyły udar cieplny doświadczyła stałych uszkodzeń mózgu i organów wewnętrznych.
      Gene Brewer, profesor psychologii, który nie brał udziału w powyższych badaniach, mówi, że zapomnienie dziecka w samochodzie może przydarzyć się każdemu. Brewer, który specjalizuje się w procesach pamięciowych, był ekspertem w sprawie przeciwko rodzicom, których dziecko zmarło pozostawione w samochodzie. Często w takich przypadkach mamy do czynienia z roztargnieniem rodziców. Kłopoty z pamięcią to poważna sprawa i mogą dotknąć każdego, niezależnie od wieku, płci, pochodzenia, osobowości, klasy społecznej czy innych cech. Z funkcjonalnego punktu widzenia nie ma dużej różnicy pomiędzy zapomnieniem kluczy, a zapomnieniem dziecka w samochodzie, mówi uczony.
      Większość ludzi oddaje się codziennie tym samym rutynowym czynnościom. Tą samą drogą jeżdżą do pracy, wiozą dziecko do tego maego przedszkola, pozostawiają kluczyki od samochodu w tym samym miejscu. Czynności te nie wymagają myślenia. Jeśli rutyna ta zostanie przerwana przez jakieś wydarzenie, na przykład telefon od szefa czy zmianę dni odwożenia dziecka do przedszkola, może dojść do zaburzeń pamięci. Takie zaburzenia nie mają nic wspólnego z dzieckiem. Zdarzają się one, gdyż czyjś mózg musiał pomyśleć o czymś innym i została przerwana rutyna. Zaczynamy nagle myśleć o czymś nowym, a to prowadzi do zapomnienia. Nikt nie ma pamięci doskonałej, wyjaśnia Bewer.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Grafen ma wiele niezwykłych właściwości, jednak nie jest materiałem piezoelektrycznym.  Piezoelektryczność to właściwość niektórych materiałów, polegająca na tym, że przy zginaniu, ściskaniu i skręcaniu materiały te produkują ładunki elektryczne. Występuje też zależność odwrotna - pole elektryczne wywołuje odkształcenie materiału piezoelektrycznego, dając nad nim duża kontrolę.
      W ACS Nano ukazał się artykuł, w którym dwóch inżynierów ze Stanford University opisuje, w jaki sposób nadali grafenowi właściwości piezoelektryczne.
      Fizyczne deformacje, jakie możemy tworzyć, są wprost proporcjonalne do przyłożonego pola elektrycznego, co daje nam niedostępną wcześniej możliwość kontrolowania elektroniki w nanoskali - stwierdził Evan Reed, szef Materials Computation and Theory Group i główny autor badań. To pozwala mieć nadzieję, na zrealizowanie koncepcji ‚straintroniki’, zwanej tak ze względu na sposób, w jaki pole elektryczne w sposób przewidywalny zmienia kształt sieci krystalicznej węgla - dodał uczony.
      Mitchell Ong, autor artykułu w ACS Nano, uważa, że „piezoelektryczny grafen może może zapewnić niedostępny dotychczas stopień elektrycznej, mechanicznej i optycznej kontorli nad różnymi urządzeniami, od ekranów dotykowych po nanotranzystory“.
      Za pomocą symulacji przeprowadzanych na superkomputerach, inżynierowie sprawdzali skutki domieszkowania grafenu po jednej lub obu stronach sieci krystalicznej. Modelowano domieszkowanie litem, wodorem, potasem i fluorem oraz ich kombinacjami. Wyniki zaskoczyły naukowców. Sądziliśmy, że pojawi się efekt piezoelektryczny, ale będzie on słaby. Tymczasem jest on podobny do występującego w tradycyjnych materiałach - mówi Reed.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nevada jest pierwszym stanem w USA, który uchwalił przepisy określające warunki, jakie muszą spełniać automatyczne samochody. Stanowi prawodawcy zdają sobie sprawę, że upłynie wiele lat, zanim tego typu pojazdy trafią na drogi, jednak chcą być przygotowani na tę chwilę.
      Nowe przepisy przewidują, że firmy, które chcą testować na terenie stanu takie samochody muszą wnieść zabezpieczenie w wysokości 1-3 milionów dolarów, szczegółowo opisać plan testów, zdradzić ich lokalizację oraz dostarczyć władzom stanowym wszystkie dane uzyskane podczas prób. Podczas testów w samochodzie muszą przebywać dwie osoby, które powinny mieć możliwość przejęcia kontroli nad samochodem.
      Gdy już automatyczne samochody trafią do rąk klientów, osoby nimi operujące będą musiały posiadać specjalne prawo jazdy, a samochód musi zawierać czarną skrzynkę zbierającą wszelkie dane na temat podróży.
      Przyjęcie nowych przepisów to efekt nacisków m.in. Google’a, który pracuje nad autonomicznymi samochodami. Podobne prace prowadzi m.in. GM, którego Chevrolet Tahoe „Boss“ samodzielnie przejechał 100 kilometrów w ruchu miejskim.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Liczne badania wykazały, że używanie przez kierowców telefonów komórkowych w czasie jazdy znacznie zwiększa ryzyko wypadku. Sama rozmowa oznacza 4-krotnie większe prawdopodobieństwo kolizji, a wysyłanie SMS-ów zwiększa je aż 23 razy.
      Proponowane są usługi i aplikacje mające na celu zmniejszenie niebezpieczeństwa. Wszystkie one mają jednak pewną poważną wadę. Działają wówczas, gdy wykryją, iż telefon znajduje się w poruszającym się pojeździe. A to oznacza, że np. zablokowane mogą zostać również telefony pasażerów.
      Naukowcy z Rutgers University oraz Stevens Institute of Technology pracują nad rozwiązaniem, dzięki któremu możliwe będzie blokowanie tylko telefonu kierowcy, a pasażerowie będą mogli swobodnie korzystać ze swoich urządzeń. Uczeni wpadli na pomysł by skomunikować telefon za pomocą technologii Blutooth z systemem stereo w samochodzie. Stereo wysyła niesłyszalne dla ludzkiego ucha dźwięki, które są odbierane przez mikrofon telefonu. Specjalny algorytm wylicza pozycję telefonu w samochodzie, stwierdzając dzięki temu, czy jest on używany przez kierowcę, czy pasażera.
      Wokół tej technologii budowana jest też cała gama aplikacji pomocniczych. Powstaje na przykład program, który informuje osoby z listy kontaktów kierowcy o tym, że właśnie prowadzi on pojazd. Daje im też możliwość stwierdzenia, że rozmowa jest bardzo pilna i mimo to chcą nawiązać połączenie. Inny pomysł to połączenie systemu wykrywania pozycji telefonu z kalendarzem, dzięki czemu, jeśli w kalendarzu mamy zapisane jakieś spotkanie, na które właśnie jedziemy, będziemy mogli łatwo powiadomić uczestników spotkania, że się spóźnimy. Kierowca powinien mieć możliwość nawiązania połączenia za pomocą jednego przycisku. Bez konieczności wyszukiwania w menu kontaktów - mówi Marco Gruteser.
      Prototypowy system został zaprezentowany w laboratorium w ubiegłym roku, teraz jednak znacznie go udoskonalono. Przede wszystkim został już wbudowany w telefony, zintegrowano go z różnymi aplikacjami, a naukowcy pracują nad uproszczeniem algorytmu tak, by wykrywał położenie telefonu w samochodzie w ciągu 3-4 sekund zamiast obecnych 7-8 sekund.
      Gruteser mówi, że największym minusem systemu jest to, iż bazuje on na technologii Bluetooh. Jest ona niedostępna w znakomitej większości starszych modeli samochodów, a i nie wszystkie nowe są w nią wyposażone. Ponadto różne wymiary kabin samochodowych i różna konfiguracja głośników powodują, że wykrywanie nie działa idealnie. Obecnie system potrafi wykryć kierowcę z 90-procentową dokładnością.
×
×
  • Create New...