Fizika namų šeimininkėms

vieno racionalaus fiziko blogas

Archive for the ‘įtaisai’ Category

Evakuacijos asistentas

leave a comment »

Paradoksalu, bet patys vokiečiai dar iki „Meilės parado“ tragedijos pradėjo projektą „Hermes“, kurio tikslas rasti būdą, kaip apsaugoti ir pagelbėti žmonėms didelių susibūrimų metu, kai reikia skubiai palikti uždarą erdvę,  tam pasitelkiant evakuacijos asistentą.

Straipsnis apie tai pasirodė liepos 1 d. Deja, „Hermes“ projekto dalyvių pastangos buvo orientuotos tik į tolimesnę ateitį ir jų padarytos išvados ir sukurta sistema neseniai liūdnai pasibaigusio renginio organizatorių nepasiekė.

Nors žmonės eidami minioje turbūt mano, jog jie patys pasirenka savo judėjimo kryptį, tačiau viskas vyksta nesąmoningai, pagal tam tikrus modelius. Gal jums atrodys ir keista, bet žmonių evakuacijos išmanymas reikalauja ir fizikinių žinių. Iš tikrųjų minios elgsena labai panaši į dalelių judėjimą. Be to, duomenys iš statistinės fizikos taip pat gali būti tikslingai panaudoti žmonių masių judėjimo schemoms numatyti.

„Hermes“ sistemoje naudojami du modeliai – pirmasis grįstas fizikinės stūmos ir socialinės jėgos,  o antrasis aiškina žmonių srauto judėjimą tikimybių teorija. Be to, atkreipiamas dėmesys, jog žmonės linkę nesąmoningai sekti iš paskos kitiems žmonėms, t.y., eiti tuo pačiu pramintu taku ar tuo pačiu maršrutu tikslo link.

„Hermes“ sistema prognozėms panaudoja turimą informaciją apie esamą padėtį: video kameros, pastato planas ir parduoti bilietai padeda surinkti informaciją, kuriose vietose, kiek žmonių yra, kompiuterio programa pateikia galimus išėjimų variantus, o kompiuteryje sudaryti žmonių judėjimo algoritmai pateikia prognozes apie galimai pavojingas vietas – tokias kaip „bottleneck“ ir pan.

Čia galite paskaityti visą straipsnį ir pažiūrėti video, kaip juda žmonių srautai erdvių susiaurėjimuose ir išplatėjimuose: http://physicsworld.com/cws/article/indepth/43033

ir

http://www.fz-juelich.de/jsc/appliedmath/ped/projects/hermes

Written by fizikologas

3 rugpjūčio, 2010 at 7:38 am

Telefonų įkrovimas per keletą minučių

with 2 comments

Visiems mobiliųjų telefonų turėtojams gera žinia – greitai prekyboje turėtų pasirodyti grafenu papildytos ličio baterijos, kurioms pakrauti pakaks keliolikos minučių, o ne valandos ar daugiau kaip yra šiuo metu.

Grafenas yra pati stipriausia kada nors testuota medžiaga, kuri išgaunama iš grafito. Be to, jos laidumas yra itin didelis, todėl informacijos greitis joje išauga kelis šimtus kartų. Grafeną tik prieš keletą metų sugalvojo atskirti Prinstono universiteto mokslininkai, tačiau jo panaudojimo galimybės jau sudomino didelę auditoriją mokslininkų. Ypatingą susidomėjimą grafenu rodo kompiuterių specialistai.

Pakanka tik šiek tiek papildyti ličio bateriją grafenu ir ji veiks patikimiau ir taupiau, o įkrovimas užtruks žymiai trumpiau. Nors mokslininkai nuolat bandė patobulinti ličio baterijas, tačiau grafeno baterijos elektrodai – šioje srityje visiškai naujas etapas.

Na, greitu metu tikiuosi išgirsime ir apie daugiau grafeno panaudojimo būdų.

Written by fizikologas

27 liepos, 2010 at 2:31 pm

Prietaisų įkrovimas per orą

leave a comment »

Elektros energijos perdavimas bevieliu būdu jau nėra naujiena. Tačiau dabar fizikų mintys nukrypo į tų radijo bangų, kurios sklinda tarp įvairių prietaisų, panaudojimą, tiksliau – ore esančių radijo bangų panaudojimą prietaisams įkrauti.

Kita vertus idėja naudoti elektros energiją „iš oro“ nėra nauja. Jau daugiau nei prieš šimtmetį žymusis išradėjas Nikola Tesla atlikęs daugybę bandymų pasiūlė didžiulių bokštų sistemą, kuri kartu būtų sudariusi visuotinį bevielį susisiekimo tinklą ir sukurtų sąlygas perduoti elektros energiją į bet kurią pasaulio vietą nenaudojant perdavimo linijų, perduodant elektros energiją tiesiog oru.

Nors pirmasis bokštas, išsigandus investuotojams, jog perduodamos elektros energijos srautai negalės būti išmatuojami, 1901 metais ir nebuvo pastatytas, tačiau jo žinios ir atradimai nenuėjo perniek. Pasinaudoję N.Tesla žiniomis keletas šių dienų technologijų gamintojų siūlo priemones, kurios perduoda elektros energiją bevieliu būdu, tiesa, mažesniais atstumais nei įsivaizdavo išradėjas N.Tesla. Be to, šių dienų mokslininkai surado būdą kaip galima būtų pasiimti energiją iš ore sklindančių įvairių elektros šaltinių. Mokslininkų dėka jau galima įkrauti smulkius prietaisus naudojant netoli esantį mikrobangų perdavėją. Įkraunamo prietaiso daviklis antena pagauna mikrobangas ir paverčia jas į elektros energiją.

Tačiau jau ne už kalnų kai bus patobulintos energiją iš aplinkos „siurbiančios“ technologijos ir kiekvienas iš mūsų galės naudoti mus supančią energiją įkrauti įtaisams. Tai galėtų būti radijo bangos, kurias skleidžia televizija, radijas ar mobiliųjų telefonų siųstuvai. Bandymus jau atliko Vašingtono universiteto mokslininkai Sietle. Nors jiems pavyko „pagauti“ tik 60 mikrovatų elektros energiją, tačiau to užteko įkrauti prietaisą, pademonstruoti patį principą.

Anot Masačiusetso technologijos instituto mokslininko Peter Fisher, elektros energiją galima būtų pasiimti ne tik iš radijo bangų, bet ir iš kitų aplinkoje esančių šaltinių, pavyzdžiui, įvairios vibracijos, judėjimo energijos ar šilumos, tačiau radijo bangų pliusas yra tas, jog jų yra beveik visur ir todėl tai būtų kaip pakartotinas esamo šaltinio panaudojimas.

Šie išradimai tik patvirtina faktą, jog įvairių ilgių radijo bangos aplink mus yra visur, nepaisant to, kokiu atstumu mes nuo prietaisų, skleidžiančių jas stovime. Be to, ne tik prietaisai, bet ir pati gamta kuria magnetinius ir kitokius krūvį turinčius laukus nuo kurių verčiau nebėgti, o naudotis jų teikiamomis galimybėmis.

Written by fizikologas

23 birželio, 2010 at 11:55 am

5 ateities telefonų naudojimo būdai

leave a comment »

Kaip rašo „Discovery News“, mobiliųjų telefonų gausa ir paplitimas įvairiose amžiaus grupėse rodo sparčiausią naujos technologijos adaptaciją istorijoje. O jų inovacijos artimiausiu metu nė neketina stabtelėti. MIT (Masačiusetso technologijų instituto) tyrėjas Jhonatan Rotberg prognozuoja, jog per ateinančius metus kiekvienas žmogus pasaulyje turės galimybę naudotis mobiliuoju telefonu. Pasak jo, padidinus išmaniųjų telefonų informacijos apdorojimo galimybes, o išlaidas sumažinus, šių telefonų galimybės leis sutaupyti laiko tiems darbams, kuriems atlikti reikėdavo specialiai eiti iš namų.

Straipsnio autorius L.Pinder sudarė išmaniųjų telefonų inovacijų sąrašą komercijos, švietimo ir sveikatos srityse, kur, specialistų manymu, telefonai bus naudojami artimiausioje ateityje:

1 – asmeninis asistentas. Pasak specialistų, po kelių metų telefonai galės organizuoti ir atidėti susitikimus. Pavyzdžiui, jei jums vykstant į susitikimą įstrigsite kamštyje, telefonas pats, be menkiausių jūsų pastangų, praneš antrajai susitikimo pusei, jog į susitikimą vėluosite.

2  – projektorius telefone taip pat yra artimiausio laikotarpio planas. Nors kol kas tokių projektorių kaina vis dar per aukšta, kad jį galima būtų montuoti į kiekvieną mobilųjį telefoną, specialistai prognozuoja, jog po 3 metų jų kaina žymiai nukris. Tokie projektoriai leis žiūrėti prezentacijas, video ar televizijos programas.

3 – gydytojas. Sensoriai įmontuoti telefone galės identifikuoti blogą širdies ritmą, karščiavimą, pradedant sirgti perspės, jog reikia kreiptis į gydytojus.

4 – televizijos žiūrėjimas. Nors sporto varžybos filmuojamos skirtingomis kameromis skirtingais rakursais, per televiziją matome vieną vaizdą. Tačiau kuriama „magiška akis“ įmontuota į išmanųjį telefoną per sąsają su televizoriumi leis žiūrėti, kas vyksta už kadrų, t.y., leis stebėti varžybas ar bet kokią kitą televizijos programą tokiu kampu kaip norės pats žiūrovas.

5 – ultragarsas. Su telefone integruotu ultragarso aparatėliu bus galima pažiūrėti bet kurią kūno dalį ir jos atvaizdą pamatyti savo telefono ekrane. Tam papildomai tereiks „liestuko“ ir USB jungties telefone.

Written by fizikologas

18 gegužės, 2010 at 1:12 pm

Skystosios baterijos

with one comment

Šįkart pranešiu o gal kai kam tik priminsiu apie skystas baterijas. Tai nėra kažkas fantastiško, tiesiog progresas, ekonomijos siekimas reikalauja naujų ir efektyvesnių būdų palaikyti prietaisų veikimą. O šis – tikrai naujas.

Išsilydęs metalas telefono baterijoje turbūt nė vieno nepradžiugintų, tačiau, kaip parodė eksperimentai, didelės talpos baterijos tokiomis sąlygomis veikia puikiausiai. Inžinieriai sukūrė tokias baterijas, kurių viena atstotų 20 ličio baterijų su tokiu pačiu elektrodų plotu. Tokia baterija yra pigesnė už mums įprastą ličio bateriją.

Naujųjų baterijų viduje yra trijų lygių talpos, užpildytos iki 700 laipsnių įkaitinto skysto metalo sluoksniais. Viršutiniame sluoksnyje laikosi magnis, apatiniame – stibis, o tarp jų – šių dviejų metalų miksas.

Kraunantis baterijai plečiasi viršutinis ir apatinis sluoksniai, iškrovos metu – vidurinysis.  Iškrovos metu vyksta cheminė reakcija, kuri ir atpalaiduoja elektronus. Reakcijos metu taip pat išskiriama šiluma, kurios pakanka palaikyti metalus skystame pavidale. Jūrų konteinerio dydžio baterija gali pagaminti megavatą elektros energijos, kurios užtektų 10 tūkstančių šimto vatų lempučių šviesti kelias valandas.

Kai kurios komunalinių paslaugų bendrovės ir miestai jau pradėjo bandymus, kuriuose natrio sulfido baterijas mėginama pritaikyti kaip galios rezervą perdavimo tinklams, o Teksaso miestas Presidio jau įkrovė didžiausią tokio tipo bateriją JAV.

Na, man kaip visada įdomiausias vienas klausimas – ar tai pasiteisins ir kada pas mus?

Written by fizikologas

20 balandžio, 2010 at 2:25 pm

Mūsų kūnas – mobiliųjų technologijų ateitis

with one comment

Mobiliųjų technologijų ateitis – žmogaus kūnas. Technologai sugalvojo kaip galima išnaudoti savo kūno paviršių vietoj klaviatūros ar meniu norint valdyti savo telefoną, mp3 grotuvą ar žaisti žaidimus. Sukurta technologija pavadinta „skinput“.

„Skinput“ įrankis rišasi ant vartotojo rankos, jame įtaisytas mažytis projektorius projektuoja meniu ar klaviatūrą ant žmogaus rankos ar kitų kūno dalių. Šis smagus dalykėlis turi ir garso sensorių, kuris skirtingose kūno vietose liečiant atitinkamą mygtuką, skleidžia unikalų garsą, ir taip tiksliai identifikuojama paspaudimo vieta. Skleidžiamas garsas priklauso nuo kaulų tankio, audinių minkštumo, sąnarių ir kitų faktorių.

„Skinput“ programinė įranga sugeba analizuoti garso dažnį, kurį sensorius perteikia ir nustatyti, kurį mygtuką vartotojas paspaudė, tuo tarpu bevielio ryšio technologija perduoda informaciją įrenginiui. Pavyzdžiui, surinkęs ant rankos projektuotos klaviatūros telefono numerio skaičius, informacija bus perduota telefonui, kad būtų pradėtas skambinimas.

Šis projektas yra „Microsoft“ tyrėjų vaisius. Šį darbą technologai pristatys balandį vyksiančioje konferencijoje, kuri bus skirta aptarti kompiuterio ir žmogaus sąveiką.

Written by fizikologas

9 kovo, 2010 at 3:45 pm

Kvapų spalvų žemėlapiai

leave a comment »

Ilinojaus universiteto mokslininkai sugalvojo nesudėtingą būdą analizuoti ir lyginti kvapus tam pasitelkdami specialiai sukurtą rašalą, kuris pateikia vizualinę kvapo informaciją.

Tokiam būdui sukurtos mažos polimerinės kortelės, kuriose talpinami 36 kruopščiai atrinktų dažų lašeliai. Jose esantys pigmentai reaguodami su tam tikrais chemikalais pakeičia spalvą. Tam, kad įvyktų reakcija užtenka labai mažos dujų mišinio koncentracijos.

Praktiškai korteles būtų naudinga turėti cheminėse ar kitose laboratorijose, kad darbuotojai laiku pastebėtų padidėjusią toksinių medžiagų koncentraciją. Dažų pigmentų dėka kiekvienas cheminis mišinys kortelėje atvaizduojamas unikaliai, o tai reiškia, jog sistema aptinka ir minimalius kompleksinių kvapų skirtumus, kaip pavyzdžiui, skirtingų kavos rūšių. Arba tarkime kolorimetro pagalba (spalvos intensyvumo matuoklis) būtų galima didžiulėse maisto produktų siuntose greitai ir patikimai aptikti sugedusius produktus.

Written by fizikologas

20 vasario, 2010 at 1:09 pm

Galėsime būti žmonėmis-vorais

leave a comment »

Jeigu prieš dešimt metų būčiau pasakęs, jog žmonės netrukus galės laipioti sienomis, turbūt būtumėte mane išvadinę trenktu. Šiandien pranešęs, kad netolimoje ateityje žmonės galės įsijausti į žmogus voro kailį, greičiausiai sukelsiu tik smalsumą – kada? Taip, laikai keičiasi, technologijos modernėja ir mokslininkai pateikia vis daugiau prietaisų, kurie dar ne seniai mums atrodė lyg iš fantastikos srities. Tarkime, ar mūsų močiutės galėjo pagalvoti apie mobiliuosius telefonus? Nešiojamus kompiuterius?

Mokslininkai teigia, jog gali sukurti tokį stiprios prisiurbiamosios galios prietaisą, kuris leistų žmonėms vaikščioti sienomis kaip žmogus voras arba sukurti tokį lipnų prietaisą, kurį galima būtų įjungti ir išjungti vos spragtelėjus jungiklį.

Išradimui idėją pasufleravo gamta, tiksliau vabzdžio gebėjimas išsilaikyti ant vandenyje esančio 100 kartų lengvesnio už jį lapo. Jam tai pavyksta dėl vandens paviršiaus įtempimo, klijų efekto, kuris sutvirtina vandens paviršių, ir specifinių paties judesių. Pasak mokslininkų, šis efektas galėtų būti panaudotas kuriant lipnius batus ar pirštines.

Bandomasis prietaisas sudarytas iš trijų esminių dalių. Viršutinėje dalyje yra plokščia lėkštelė su daug kelių šimtų mikronų pločio skylučių, tuomet eina akytas sluoksnis, o apačioje yra lėkštelė, kuri laiko vandenį. Veikimas paprastas: prietaise esanti 9 voltų baterija sukuria elektrinį lauką, kuris išstumia vandenį pro skylutes į viršutinę lėkštelę. Dėka prasiskverbusių lašelių paviršius įsitempia ir sukimba su kitu paviršiumi. Išjungus elektros tiekimą, sukibimas išnyksta.

Tačiau tam, kad pavyktų žmogui laipioti sienomis reikia labiau pasistengti. Tarkime bandomasis prietaisas turintis 1000 skylučių gali išlaikyti tik apie 30 gramų masę, kas yra apytiksliai 70 savaržėlių, tačiau, jei jis turėtų žymiai daugiau ir mažesnių skylučių, 3 kv. cm prietaisas išlaikytų maždaug 7 kg svorio.

Written by fizikologas

12 vasario, 2010 at 2:03 pm

Jubiliejus! Lazeriui – 50 metų

leave a comment »

Šį pavasarį lazeriui sukanka 50 metų. Kaip bebūtų, jubiliejus tikrai solidus. Pradžioje vadintas „sprendimu, ieškantiems problemų“, pastaruoju metu jis tapo tikruoju problemų sprendėjų, kurio galimybėms atrodytų nėra ribų.

„Physics Word“ tinklaraščio autorius vardina, kur mokslininkai lazerius jau yra pritaikę. Lazeriai naudojami tirti tiek kosmosą, tiek žemės gelmes, jie tarnauja laboratorijose, įvairiose gamyklose, taip pat ir paslaugų sferoje – ligoninėse, biuruose.

Pasitelkus lazerį, galima kepštelti skrendančią muselę arba atvirkščiai, pasitelkti didžiulę jėgą ir be didelių pastangų perpjauti metalo luitą lyg sviesto gabalą.

Lazerių galimybių amplitudė labai plati. Jie naudojami, kur reikalingas preciziškas tikslumas, tikslumas tiek atomų, tiek planetų sistemų mastu. Todėl juos naudoja gydytojai atlikdami mikro operacijos, o astronomai kurdami dirbtines žvaigždes danguje.

Lazeris – reikšmingas amžiaus išradimas, tad nenuostabu, kad ir jubiliejaus paminėjimas vyks San Franciske didžiulėje salėje, kur bus pristatyta 1000 eksponatų ir tilps apie 20 tūkst. konferencijos dalyvių.

Beje, vertėtų paminėti, jog Lietuva lazerių srityje taip pat turi ką parodyti.

Written by fizikologas

29 sausio, 2010 at 3:32 pm

Įrašyta kategorijoj Technologijos, įtaisai

Tagged with , ,

3D namuose

leave a comment »

Turbūt ne tik svetur, bet ir Lietuvoje nerasime žmogaus, kuris nebūtų matęs paskutiniu metu laikomo kino šedevru „Avatar“. Toks filmo populiarumas paskatino kalbas apie 3D technologijos perkėlimą iš didžiojo ekrano į mažąjį, kitaip tariant, namų televiziją. Kitas tikslas – televizija, kurią žiūrėti nereikėtų naudoti specialių akinių.

Tačiau „Panasonic“ atstovo teigimu, sukurti tokią 3D technologiją artimiausiu metu yra praktiškai neįmanoma. Nors prieš porą metų „Mitsubishi“ buvo pristačiusi 3D be akinių technologijos tyrimą, realių produktų taip ir nepasirodė.

Kaip teigiama, pagrindinė kliūtis sukurti tokią technologiją – be proto išaugsianti produkcijos kaina. Naudojant išgaubtą ekrano lęšį lūžtanti šviesa perteikia skirtingus vaizdus kiekvienai akiai. Tačiau tokiu atveju reiktų nufilmuoti tą patį objektą tuo pačiu metu iš daug skirtingų pozicijų. Be to, tokie lęšiai gali iškreipti vaizdą, o žiūrovai būtų priversti žiūrėti filmą tik tam tikru kampu. Todėl dabar paprasčiausia yra tiesiog užsidėti akinius, kad vaizdas pasiektų kiekvieną akį taip, kaip reikia.

Šiuo metu populiariausią 3D filmų, skirtų kino teatrams, technologiją, gamina RealD, įsikūrusi Beverly Hills‘e. Pagal ją sukurtas ir „Avatar“. Technologijos esmė – specialus ekranas, kuris atspindi projektuojamo vaizdo šviesą, o specialūs poliarizuoti akiniai nufiltruoja šviesą, kad vaizdai būtų tinkamai nukreipti abiems akims.

Kita vertus, nors tokią technologiją pritaikyti namų vartotojams būtų per brangu, namuose žiūrovai gali naudoti vadinamuosius „aktyvius“ akinius, kurie sukuria 3D vaizdą kiekvienai akiai atskirai.

Written by fizikologas

22 sausio, 2010 at 3:07 pm

Įrašyta kategorijoj bangos, Technologijos, įtaisai

Tagged with , , , ,