Annað > Nýtt í eðlisfræði

Hérna er smá brot af því nýjasta sem hefur verið uppgötvað.

Þrívíddar heildmyndar skanni

Bandarískir vísindamenn eru búnir að þróa nýja tækni síðan 1989 sem gerir þeim kleift að taka þrívíddarmyndir af hlutum sem eru mögulega faldir á bakvið eða eru inni í öðrum hlutum. Stjórnvöld vildu fá tæki sem gæti fundið vopn sem væru úr öðrum efnum en málmi á innan við 10 sek. Í dag, t.d. fyrir flugfarþegar eru notaðir röntgengeislar, sem er jónandi geislun og getur verið skaðleg. En þessi nýja tækni á að vera hættulaus.

Þessi tækni byggir á því að nota útvarpsbylgjur sem eru með háa tíðni og hlutfallslega mikla bylgjulengd sem er á sama bili og radarbylgjur, eða um 1 cm. Bylgjurnar eru síðan sendar frá tækinu að t.d. mannslíkama og fara þa í gegnum fötin og endurvarpast af húðinni. Bylgjurnar eru ekki taldar hættulegar af því að þær eru ójónandi og með lága orku. Merkin fara svo yfir í háhraða myndvinnslutölvu sem býr svo til þrívíddarmynd í hárri upplausn.

Tilgangurinn með þessu kerfi var vopnaleit, en margt annað gæti komið til greina. T.d. væri hægt að nota tækið til að mæla nákvæm líkamsmál. Það gæti minnkað mjög mikið þörfina fyrir að máta fötin. Einnig væri hægt að fá algjörlega sérsniðin föt. Einnig gæti verið hægt að tengja þessa tækni við tölvuleiki þar sem manneskjur gætu komið við sögu.

Eins og tæknin er í dag þá er hægt að nota tækið á tvo vegu:

  1. Að tækið snúist 360° hring í kringum hlutinn eða manneskjuna og taki þrívíddarmynd þannig

  2. Að manneskjan fari í gegnum einskonar göng þar sem veggirnir sitt hvorum megin eru með skönnum.

Sjá nánar: http://www.pnl.gov/energyscience/01-02/art1.htm

Osmíum er stífara en demantur

Komið hefur í ljós að málmurinn osmíum (Os) getur þolað meiri þrýsting en öll önnur efni sem hafa verið rannsökuð. Hópur af vísindamönnum prófaði að taka lítið magn af efninu og setja í ílát við háan þrýsting og komust þeir að því að efnið skrapp minna saman en demantur, sem var talinn vera stífasta og harðasta efnið.

Demantur er harðasta efnið, þolir betur rispur og sprungur betur en annað efni, þannig að mörg iðnaðartól eru oft með demantsoddi.

Stífustu efnin hafa líka virst vera þau hörðustu. En þótt osmíum sé harður málmur, þá er hann mýkri en demantur. Gerð var tilraun sem fólst í því að mæla mótstöðu osmíums við þrýstingi. Það kom svo í ljós að hún var meiri en hjá demanti.

Þetta gæti opnað leið að svokölluðum ofur-hörðum efnasamböndum. Atómin í osmíum halda stöðu sinni við mikinn þrýsting og þess vegna gæti hann myndað efnasamband með efnum eins og t.d. kolefni, nitri og súrefni sem eru algeng efni í sterkum efnum.

Sjá nánar: http://focus.aps.org/story/v9/st16

Raforka úr vatni

Verkfræðingar í Kanada eru búnir að uppgötva nýja leið til að framleiða rafmagn. Larry Kostiuk og félagar prófuðu að dæla vatni í gegnum pínulitlar örpípur í glerplötu til að framkalla rafstraum. Þeir segja að þetta sé fyrsta nýja leiðin til að framleiða “sustainable” (uppihaldandi?) rafmagn í 160 ár, og að þetta leyfi að orku vökva á hreyfingu sé breytt í rafmagn þar sem engir hlutir hreyfist (aðrir en vökvinn) og að það sé engin mengun í ferlinu.

Þegar vökvi, eins og vatn kemst í snertingu við hlut sem er ekki leiðandi, þá verður þunnt lag á hlutnum hlaðið. Stærðirnar á örpípunum eru í samræmi við þykkt lagsins. Þetta þýðir að ef vatni er þrýst í gegnum pípurnar, þá fara í gegnum þær jónir með öfuga hleðslu m.v. yfirborðið og jónir með sömu hleðslu verða eftir. Þetta þýðir að pípan verður jákvæð í einn endann og neikvæð í hinn endann, eins og batterí.

Ef endarnir á pípunni eru tengdir saman með vír þá fer straumur um hann. Straumur í gegnum eina rás er mjög lítill, í kringum 1 nanóamper. En það er hægt að auka hann með því að hafa margar pípur hlið við hlið.

Verkfræðingarnir prófuðu að setja upp glerplötu sem var 2 sentimetrar í þvermál sem innihélt 450 þúsund pípur. Þeir fengu út úr því straum sem var 1500 nanóamper. Hægt væri svo að auka strauminn með því að auka þrýstingsmuninn, með því að annaðhvort breyta stærðinni á pípunum, minnka þykktina á glerplötunni eða nota vökva með meiru af uppleystum jónum.

Svona batterí gæti t.d. verið notað í lítil tæki, eins og t.d. gsm síma.

Sjá nánar: http://physicsweb.org/article/news/7/10/11

 

Höfundaréttur @ 2003-2004 dmd@hi.is