Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Naukowcy pracujący w należącym do NASA Langley Research Center, rozwijają technologię, która wygląda jak z powieści science-fiction. W komorze próżniowej dzięki strumieniowi elektronów na podstawie szczegółowego rysunku powstają trójwymiarowe przedmioty.

Technika Electron Beam Freeform Fabrication (EBF3) tworzy je warstwa po warstwie, a wszystko, czego potrzebuje to rysunek oraz źródło surowca kompatybilnego ze strumieniem elektronów.

Karen Taminger, która szefuje projektowi EBF3 mówi, że chociaż obecnie tworzone są stosunkowo proste przedmioty, możliwości technologii na nich się nie kończą. W przyszłości dzięki niej będzie można tworzyć części potrzebne w przemyśle lotniczym, kosmicznym czy medycynie.

Praca nad przedmiotem rozpoczyna się od stworzenia szczegółowego trójwymiarowego rysunku tego, co chcemy uzyskać. Komputer dzieli go na poszczególne warstwy i przekazuje dane do EBF3. Tam strumień elektronów, padający na wirującą podstawę tworzy warstwa po warstwie, dzięki dostarczaniu odpowiedniego materiału, potrzebny przedmiot.


Materiał, z którego tworzony jest przedmiot, musi być kompatybilny z urządzeniem, a więc musi łatwo się rozgrzewać i przechodzić do formy płynnej pod wpływem elektronów. Do tego celu idealnie nadaje się aluminium. Co więcej, może być ono używane w połączeniu z jeszcze innym metalem. EBF3 potrafi korzystać z dwóch źródeł materiału, tworząc na poczekaniu odpowiedni stop.

Jedną z olbrzymich zalet nowej technologii jest możliwość umieszczenia w aluminiowym przedmiocie światłowodu, czego nie udało się osiągnąć innymi metodami. Dzięki temu podczas produkcji np. części do samolotu będzie można od razu umieścić w nich czujniki na bieżąco monitorujące pracę danego elementu.

Na razie EBF3 pracuje na Ziemi, jednak NASA już wyprodukowała mniejszą i lżejszą wersję urządzenia, które pomyślnie przeszło testy nieważkości. EBF3 trafi na Międzynarodową Stację Kosmiczną.

W przyszłości załogi stałych księżycowych baz zostaną wyposażone w tego typu urządzenia, dzięki czemu będą mogły produkować części zamienne na miejscu, z materiałów pozyskanych z księżycowego gruntu i nie będą musiały czekać na dostawy z Ziemi.

Share this post


Link to post
Share on other sites

No cóż, prototypery i CNC mogą tak samo zmienić naszą codzienność jak kiedyś komputery. Alu na pewno jest lepsze niż dotychczasowe materiały (polimery, gips itp), ciekawe jednak czy zrobią kiedyś sprzęt używający dowolnego metalu. Wtedy można by na biurku produkować rzeczy o bardzo dużej wytrzymałości termicznej i mechanicznej.

 

Kolejna ciekawa rzecz to możliwości opracowywania nowych nanostruktur. Myślę, że już niedługo zacznie się tutaj dużo dziać.

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 rosyjskim module Międzynarodowej Stacji Kosmicznej rozległ się dźwięk alarmu, a astronauci czuli dym, poinformowały Roskosmos i NASA. W module serwisowym Zwiezda uruchomił się czujnik dymu. Doszło do tego podczas automatycznego ładowania akumulatorów, zdradzili przedstawiciele Roskosmosu.
      Wydarzenie miało miejsce dzisiaj o godzinie 3:55 czasu polskiego, przed planowanym wyjściem astronautów na zewnątrz stacji. Francuski astronauta Thomas Pesquet mówi, że zapach palącego się plastiku lub elektroniki dotarł do amerykańskiego segmentu stacji. Rosyjscy astronauci włączyli filtr powietrza. Po oczyszczeniu atmosfery poszli spać.
      Przedstawiciele Roskosmosu zapewniają, że wszystkie podzespoły działają poprawnie. Nie planuje się też przełożenia spaceru w przestrzeni kosmicznej, w ramach którego Oleg Nowicki i Piotr Dubrow mają prowadzić prace na module Nauka, który zadokował do Stacji w lipcu.
      Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej niejednokrotnie dochodziło do drobnych awarii. Szczególne obawy budzą rosyjskie moduły. Przed kilkoma dniami jeden z rosyjskich urzędników ostrzegał, że Stacja może ulegać "nienaprawialnym" awariom z powodu przestarzałego sprzętu. Władimir Sołowiow, główny inżynier firmy Energia poinformował, że kosmonauci znaleźli w ISS nowe pęknięcia, które mogą powiększać się z czasem. Dodał przy tym, że 80% systemów rosyjskiego segmentu pracuje dłużej niż powinno.
      Moduł Zwiezda dołączył do Stacji w 2000 roku. W 2014 roku zauważono w nim dym, w 2020 wykryto wyciek powietrza. W ubiegłym tygodniu zaś wykryto problemy w module Zarja, który na ISS pracuje dwa lata dłużej. Najnowszy z rosyjskich modułów, Nauka, który miał zadokować do stacji w 2007 roku, a trafił na MSK dopiero z końcem lipca 2021 też powoduje problemy. Moduł przez pomyłkę uruchomił silniki, co wywołało nieplanowany obrót Stacji o 540 stopni.
      Międzynarodowa Stacja Kosmiczna pracuje już ponad 20 lat i powoli zbliża się do końca służby. Termin jej zakończenia nie został jednoznacznie ustalony, ale jasnym jest, że w ciągu najbliższych 10 lat stacja zostanie skierowana w stronę Ziemi i spłonie w atmosferze.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowa Stacja Kosmiczna liczy sobie już ponad 20 lat, a jej przyszłość jest niepewna. W 2014 roku Rosja, w odpowiedzi na amerykańskie sankcje po zajęciu Krymu, oświadczyła, że odrzuci prośbę USA o przedłużenie działania stacji poza rok 2020. W 2015 roku Roskosmos oświadczył, że będzie brał udział w projekcie stacji do roku 2024. Z kolei w roku 2018 w USA przyjęto ustawę, zgodnie z którą działanie Stacji ma zostać przedłużone do roku 2030.
      Rosjanie powtórzyli właśnie, że wkrótce mają zamiar wycofać się z ISS. Państwowa telewizja Russia 1 donosi, że wicepremier Jurij Borisow stwierdził podczas specjalnego spotkania pod przewodnictwem Władimira Putina: musimy uczciwie poinformować naszych partnerów o zamiarze wycofania się z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w roku 2025. Później współpracownicy Borisowa uściślili, że najpierw Rosja chce przeprowadzić inspekcję techniczną starzejącej się stacji i na jej podstawie podejmie decyzję, o której zostaną poinformowani partnerzy. Urzędnicy dodali, że stan ISS pozostawia wiele do życzenia. Wiadomo, że Rosjanie od dłuższego czasu noszą się z zamiarem zbudowania własnej stacji kosmicznej.
      Dimitrij Rogozin, szef Roskosmosu, niejako dementując słowa wicepremiera, powiedział, że Rosja nie wycofa się z MSK dopóki nie powstanie nowa stacja. Przerwy są szkodliwe dla załogowej eksploracji kosmosu, stwierdził. Później dodał jeszcze, że nowa stacja może bazować na modułach planowanych początkowo dla ISS.
      Jak widać Rosjanie często zmieniają zdanie i przekazują sprzeczne komunikaty odnośnie przyszłości ISS. Wiadomo natomiast, że plany budowy własnej rosyjskiej stacji, która byłaby następcą stacji Salut i Mir, są bardzo odległe. Nie wszyscy też je popierają. Andriej Jonin, członek Rosyjskiej Akademii Kosmonautyki, mówi, że „największym osiągnięciem ISS nie jest technologia, ale współpraca pomiędzy wieloma krajami". Jego zdaniem budowa stacji narodowej to krok w tył.
      Zanim jednak Roskosmos wybuduje własną rosyjską stację kosmiczną, musi najpierw dołączyć do ISS moduł Nauka. Zaprojektowano go ponad 20 lat temu, a przez ostatnich 8 lat termin jego ukończenia ciągle przesuwano z powodu problemów technicznych.
      Greg Autry, ekspert ds. polityki kosmicznej z Arizona State University mówi, że utrata tak ważnego partnera jak Rosja byłaby poważnym ciosem dla ISS, jednak prawdopodobnie Stany Zjednoczone, korzystając z NASA i SpaceX, byłyby w stanie zapewnić funkcjonowanie stacji.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rozwiązaniem problemu pomiędzy szybkością działania komputerów kwantowych a koherencją kubitów może być zastosowanie dziur, twierdzą australijscy naukowcy. To zaś może prowadzić do powstania kubitów nadających się do zastosowania w minikomputerach kwantowych.
      Jedną z metod stworzenia kubitu – kwantowego bitu – jest wykorzystanie spinu elektronu. Aby uczynić komputer kwantowy tak szybkim, jak to tylko możliwe, chcielibyśmy mieć możliwość manipulowania spinami wyłącznie za pomocą pola elektrycznego, dostarczanego za pomocą standardowych elektrod.
      Zwykle spiny nie reagują na pole elektryczne, jednak z niektórych materiałach spiny wchodzi w niebezpośrednie interakcje z polem elektrycznym. Mamy tutaj do czynienia z tzw. sprzężeniem spinowo-orbitalnym. Eksperci zajmujący się tym tematem obawiają się jednak, że gdy taka interakcja jest zbyt silna, wszelkie korzyści z tego zjawiska zostaną utracone, gdyż dojdzie do dekoherencji i utraty kwantowej informacji.
      Jeśli elektrony zaczynają wchodzić w interakcje z polami kwantowymi, które im aplikujemy w laboratorium, są też wystawione na niepożądane zmienne pola elektryczne, które istnieją w każdym materiale. Potocznie nazywamy to „szumem”. Ten szum może zniszczyć delikatną informację kwantową, mówi główny autor badań, profesor Dimi Culcer z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii.
      Nasze badania pokazują jednak, że takie obawy są nieuzasadnione. Nasze teoretyczne badania wykazały, że problem można rozwiązać wykorzystując dziury – które można opisać jako brak elektronu – zachowujące się jak elektrony z ładunkiem dodatnim, wyjaśnia uczony.
      Dzięki wykorzystaniu dziur kwantowy bit może być odporny na fluktuacje pochodzące z tła. Co więcej, okazało się, że punkt, w którym kubit jest najmniej wrażliwy na taki szum, jest jednocześnie punktem, w którym działa on najszybciej. Z naszych badań wynika, że w każdym kwantowym bicie utworzonym z dziur istnieje taki punkt. Stanowi to podstawę do przeprowadzenia odpowiednich eksperymentów laboratoryjnych, dodaje profesor Culcer.
      Jeśli w laboratorium uda się osiągnąć te punkty, będzie można rozpocząć eksperymenty z utrzymywaniem kubitów najdłużej jak to możliwe. Będzie to też stanowiło punkt wyjścia do skalowania kubitów tak, by można było je stosować w minikomputerach.
      Wiele wskazuje na to, że takie eksperymenty mogą zakończyć się powodzeniem. Profesor Joe Salfi z University of British Columbia przypomina bowiem: Nasze niedawne eksperymenty z kubitami utworzonymi z dziur wykazały, że w ich wypadku czas koherencji jest dłuższy, niż się spodziewaliśmy. Teraz widzimy, że nasze obserwacje mają solidne podstawy teoretyczne. To bardzo dobry prognostyk na przyszłość.
      Praca Australijczyków została opublikowana na łamach npj Quantum Information.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Znajdujący się na Biegunie Południowym wielki detektor neutrin IceCube zarejestrował wysokoenergetyczne wydarzenie, które potwierdziło istnienie zjawiska przewidzianego przed 60 laty i wzmocniło Model Standardowy. Wydarzenie to zostało wywołane przez cząstkę antymaterii o energii 1000-krotnie większej niż cząstki wytwarzane w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC).
      Ponad 4 lata temu, 8 grudnia 2016 roku wysokoenergetyczne antyneutrino elektronowe wpadło z olbrzymią prędkością w pokrywę lodową Antarktydy. Jego energia wynosiła gigantyczne 6,3 petaelektronowoltów (PeV). Głęboko w lodzie zderzyło się ono z elektronem, doprowadzając do pojawienia się cząstki, która szybko rozpadła się na cały deszcz cząstek. Ten zaś został zarejestrowany przez czujniki IceCube Neutrino Observatory.
      IcCube wykrył rezonans Glashowa, zjawisko, które w 1960 roku przewidział późniejszy laureat Nagrody Nobla, Sheldon Glashow. Pracujący wówczas w Instytucie Nielsa Bohra w Kopenhadze naukowiec opublikował pracę, w której stwierdził, że antyneutrino o odpowiedniej energii może wejść w interakcje z elektronem, w wyniku czego dojdzie do pojawienia się nieznanej jeszcze wówczas cząstki. Cząstką tą był odkryty w 1983 roku bozon W.
      Po odkryciu okazało się, że ma on znacznie większą masę, niż przewidywał Glashow. Wyliczono też, że do zaistnienia rezonansu Glashowa konieczne jest antyneutrino o energii 6,3 PeV. To niemal 1000-krotnie większa energia niż nadawana cząstkom w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Żaden obecnie działający ani obecnie planowany akcelerator nie byłby zdolny do wytworzenia tak wysokoenergetycznej cząstki.
      IceCube pracuje od 2011 roku. Dotychczas obserwatorium wykryło wiele wysokoenergetycznych zdarzeń, pozwoliło na przeprowadzenie niepowtarzalnych badań. Jednak zaobserwowanie rezonansu Glashowa to coś zupełnie wyjątkowego. Musimy bowiem wiedzieć, że to dopiero trzecie wykryte przez IceCube wydarzenie o energii większej niż 5 PeV.
      Odkrycie jest bardzo istotne dla specjalistów zajmujących się badaniem neutrin. Wcześniejsze pomiary nie dawały wystarczająco dokładnych wyników, by można było odróżnić neutrino od antyneutrina. To pierwszy bezpośredni pomiar antyneutrina w przepływających neutrinach pochodzenia astronomicznego, mówi profesor Lu Lu, jeden z autorów analizy i artykułu, który ukazał się na łamach Nature.
      Obecnie nie jesteśmy w stanie określić wielu właściwości astrofizycznych źródeł neutrin. Nie możemy np. zmierzyć rozmiarów akceleratora czy mocy pól magnetycznych w rejonie akceleratora. Jeśli jednak będziemy w stanie określić stosunek neutrin do antyneutrin w całym strumieniu, bo będziemy mogli badać te właściwości, dodaje analityk Tianlu Yaun z Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center.
      Sheldon Glashow, który obecnie jest emerytowanym profesorem fizyki na Boston University mówi, że aby być absolutnie pewnymi wyników, musimy zarejestrować kolejne takie wydarzenie o identycznej energii. Na razie mamy jedno, w przyszłości będzie ich więcej.
      Niedawno ogłoszono, że przez najbliższych kilka lat IceCube będzie udoskonalany, a jego kolejna wersja – IceCube-Gen2 – będzie w stanie dokonać większej liczby tego typu pomiarów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Szef NASA Charles Bolden, pytany przez przedstawicieli Izby Reprezentantów, co USA mogą zrobić, gdyby asteroida podobna do tej, która ostatnio spadła w Rosji leciała w kierunku Nowego Jorku, odpowiedział: "Modlić się".
      Ani Stany Zjednoczone, ani żaden inny kraj nie jest obecnie w stanie wystarczająco wcześnie odkryć małych obiektów. Jak mówi Donald Yeomans, dyrektor Biura programu ds. obiektów bliskich Ziemi (Near-Earth Object Program Office) mielibyśmy olbrzymie szczęście, gdybyśmy tego typu meteoryt zauważyli na trzy tygodnie przed uderzeniem w Ziemię. Żaden kraj nie posiada urządzeń pozwalających na wykrywanie małych obiektów. Yeomans powiedział, że takim urządzeniem mógłby być umieszczony w przestrzeni kosmicznej teleskop działający na podczerwień. Byłby w stanie zauważyć małe obiekty i nie oślepiałoby go Słońce. Stworzenie odpowiedniego urządzenia i wyniesienie go na orbitę kosztowałoby kilkaset milionów dolarów.
      Rosjanie mieli olbrzymie szczęście. Gdyby meteoryt przetrwał kilka sekund dłużej, uderzyłby w ziemię z siłą około 20 bomb atomowych zrzuconych na Hiroszimę. Obiektu nikt wcześniej nie zauważył. Przesłuchiwany przez Izbę Reprezentantów generał William Shelton, dowódca U.S Air Force Space Command przyznał, że USA nie miały o niczym pojęcia.
      Jednak nawet wcześniejsze ostrzeżenie nie na wiele by się zdały. Obecnie podstawowa trudność tkwi we wczesnym zauważeniu nadlatującego obiektu. W ramach projektu ATLAS (Asteroid Terrestial-Impact Last Alert System) Stany Zjednoczone tworzą system ostrzegawczy składający się z ośmiu naziemnych teleskopów. Ma on zostać uruchomiony przed końcem 2015 roku. System będzie w stanie z 1-tygodniowym wyprzedzeniem zauważyć asteroidę o średnicy 45 metrów, a z 3-tygodniowym - obiekt o średnicy 137 metrów. Uderzenie takiego meteorytu w duże miasto doprowadziłoby do gigantycznych zniszczeń. Dzięki ATLASowi możliwa będzie ewakuacja ludności i ocalenie części infrastruktury. System nie zapobiegnie uderzeniu.
      Znacznie lepiej wygląda sytuacja w przypadku wielkich asteroid, takich, które spowodowałyby problemy na skalę globalną. NASA sklasyfikowała i śledzi 95% bliskich obiektów o średnicy większej niż 1 kilometr. Yeomans zapewnia, że w ciągu najbliższych 100 lat żaden z nich nie będzie stanowił zagrożenia. Uderzenie w Ziemię tak wielkiego meteorytu miałoby katastrofalne skutki. Prawdopodobnie cywilizacja by przetrwała, ale nie w takiej formie, jak obecnie - mówi Yeomans.
      Ekspert wyjaśnia, że już teraz dysponujemy technologiami, które umożliwiłyby uchronienie Ziemi przed tego typu zagrożeniem. Rozbicie o powierzchnię obiektu dużego pojazdu pozwoliłoby na zmianę jego trajektorii. Jednak, jak uważa Yeomans, aby się to udało, konieczne są miliardy dolarów oraz wczesne ostrzeżenie. Musi ono nadejść co najmniej na 10 lat przed obliczonym uderzeniem obiektu w planetę. Dobra wiadomość jest taka, że tak wielki obiekt powinniśmy zauważyć kilkadziesiąt lat wcześniej.
      Za kilkanaście lat w pobliżu Ziemi przeleci olbrzymia asteroida Apophis.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...