Żarówki stają się bezprzewodowe. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Żarówki przechodzą bezprzewodowo

23.07.2004

Szybko wnikając w nasze życie, urządzenia bezprzewodowe o różnym przeznaczeniu dotarły do najbardziej konserwatywnych twierdz technologii „przewodowych” – w szczególności oświetlenia elektrycznego.

Jak wynika z komunikatu prasowego amerykańskiego laboratorium badań jądrowych Sandia National Laboratories, w Stanach Zjednoczonych opracowano bezprzewodowe źródła światła oparte na nanokryształach, które w przyszłości mogą zastąpić znane nam żarówki lub świetlówki. Oprócz braku przewodów elektrycznych nowe lampy mają jeszcze jedną zaletę – bardzo wysoką sprawność. Bezprzewodowe źródła światła zostały opracowane w ramach wspólnego projektu Los Alamos National Laboratories i Sandia Laboratories. Emitujące w nich pierwiastki to nanokryształy.

Jako źródła energii wykorzystywane są struktury półprzewodnikowe zwane „studniami kwantowymi”. Ich promieniowanie ultrafioletowe jest skutecznie pochłaniane przez nanokryształy, po czym jest ponownie emitowane w zakresie widzialnym. Wykazano eksperymentalnie, że struktura nanokryształów zaczyna emitować światło, będąc w bliskiej odległości od źródła energii.

Taki mechanizm ma szereg atrakcyjnych zalet. W szczególności długość fali światła emitowanego przez nanokryształy determinowana jest w większym stopniu parametrami geometrycznymi struktur niż właściwościami użytych materiałów, co ułatwia uzyskanie źródeł o określonej barwie (np. , niebieski, zielony) lub łącząc je w celu uzyskania koloru białego. Wykorzystana w eksperymentach amerykańskich naukowców „studnia kwantowa” to film o grubości około trzech nanometrów z azotku indowo-galowego osadzony na podłożu o średnicy dwóch cali. Struktura poziomów energetycznych pozwala „studni kwantowej” promieniować w zakresie ultrafioletu (długość fali około 400 nm).

Sama „studnia kwantowa” została stworzona w Sandia Laboratories przez chemika Daniela Koleske. Montaż zestawu doświadczalnego i przeprowadzenie eksperymentów, a także opracowanie teorii, przeprowadzili naukowcy z Laboratorium Los Alamos. W naszym eksperymencie „studnia kwantowa” była pompowana energią za pomocą lasera. Zastąpienie lasera wygodniejszym prądem elektrycznym jest obarczone znacznymi trudnościami, ale naukowcy uważają, że problem ten można rozwiązać.

Już w pierwszych eksperymentach sprawność transferu energii wynosiła 55%. Naukowcy uważają, że w przyszłości liczba ta może znacznie wzrosnąć, prawie do 100%. Rozwój wysokowydajnych źródeł światła jest jednym z priorytetowych zadań współczesnej elektroniki półprzewodnikowej: dziś urządzenia oświetleniowe są głównym konsumentem energii elektrycznej wytwarzanej na świecie.

Najbardziej obiecującym kierunkiem w tej dziedzinie jest tworzenie superjasnych diod LED. Podobne urządzenia pojawiły się już na rynku – w szczególności włoska firma Rimsa opracowała lampę do sal operacyjnych PentalLED, która daje absolutnie „zimne” światło. Wykorzystuje diody LED Luxeon V, które są w stanie dostarczyć 120 lumenów strumienia świetlnego i mają dwudziestopięciokrotnie dłuższą żywotność niż obecnie stosowane halogeny.

Rozwój wydajnych „bezprzewodowych” źródeł światła opartych na nanostrukturach niewątpliwie znacząco rozszerzy zakres zastosowań nowych technologii.

<< Powrót: PDA BrailleNote PK dla niewidomych 24.07.2004

>> Naprzód: Adapter Bluetooth do telefonów Motorola 21.07.2004

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Ciekła woda znaleziona na Marsie 29.09.2015

Naukowcy od dawna wiedzą, że woda występuje na Marsie w postaci lodu, ale jej obecność na Czerwonej Planecie w stanie ciekłym była do tej pory tylko przypuszczeniem. Jednak teraz nie jest to już teoria, ale naukowo udowodniony fakt - NASA, zgodnie z obietnicą, zorganizowała specjalną konferencję prasową, podczas której wraz z przedstawicielami Georgia Institute of Technology i University of Arizona ujawniła „główne Tajemnica marsjańska”.

Korzystając z analizy spektralnej obrazów wykonanych przez kamerę HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) z Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), stwierdzono, że ciemne pasma o szerokości do pięciu metrów, regularnie pojawiające się na zboczach powierzchni planety podczas sezonowe, są wynikiem zejścia ze ścian kanionów i kraterów cieków wodnych o dużej zawartości rozpuszczonych w niej soli mineralnych. Sole nie pozwalają zamarznąć wodzie, bo ciepło na Marsie to okres, w którym temperatury wahają się od -23,15 °C do +26,85 °C. Niemniej jednak przy zimnym trzasku takie „smugi” nadal praktycznie znikają.

W tej chwili ekspertom trudno jest odpowiedzieć na pytanie, skąd pochodzi ta woda, ale istnieją wersje, które może wznosić się z podziemnych lodowców, słonych warstw wodonośnych, a nawet tworzyć się w cienkiej atmosferze Marsa w postaci kondensatu. „Wykryliśmy wodę w stanie ciekłym na powierzchni, co sugeruje, że możliwe jest tutaj środowisko nadające się do zamieszkania” – powiedział Michael Meyer, główny badacz NASA Mars Program. Jego zdaniem kanały pozostawione przez wodę pomogą agencji zidentyfikować miejsca, w których istnieje większe prawdopodobieństwo życia na naszej planecie.

Jeśli chodzi o pierwszy załogowy lot na Marsa, zaplanowany jest na lata 2030. XX wieku, potrwa co najmniej 500 dni i zostanie wykonany na statku kosmicznym Orion stworzonym przez Lockheed Martin. Do wyniesienia go na orbitę zostanie wykorzystana rakieta SLS Boeinga. Wcześniej na Marsa zostaną wysłane co najmniej dwa kolejne laboratoria badawcze – InSight w 2016 roku i Mars 2020 w 2020 roku.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn