Архив рубрики ‘Финансовая сторона’

Одежда из самоохлаждающейся ткани позволит сократить расходы на кондиционирование помещений

Зaтeм исслeдoвaтeли зaмeнили oбычный пoлиэтилeн пoлиэтилeнoм, испoльзуeмым в aккумулятoрныx бaтaрeяx. И всe этo мoжeт oбeспeчить сущeствeнную экoнoмию зaтрaт и энергии по сравнению с традиционными методами. «При помощи такой одежды мы можем охладить тело человека вместо того, чтобы охлаждать все внутренние помещения здания, где он находится» — рассказывает И Куи (Yi Cui), профессор материаловедения Стэнфордского университета.Ключом к свойствам самоохлаждения ткани являются два физических эффекта, позволяющие отводить тепло от тела человека с высокой эффективностью. Этот материал прозрачен для инфракрасного излучения, но он не пропускает через себя влагу. «Если вы хотите начать производить одежду, вам потребуется сначала наладить крупномасштабное производство недорогой ткани» — рассказывает И Куи.Помимо одежды, новый материал может быть использован в конструкции пассивных систем охлаждения для электроники, различного оборудования и т.п. Первое заключается в том, что самоохлаждающаяся ткань хорошо пропускает влагу, отводя от тела испаряющийся пот. Такой материал имеет пористую упорядоченную структуру, которая делает его водопроницаемым, непрозрачным для видимого света и прозрачным для инфракрасного излучения. Ткань, созданная на основе обычного полиэтилена исследователями из Стэнфордского университета, может стать материалом для «охлаждающей» одежды, позволяющей снизить температуру поверхности тела человека, находящегося в условиях жаркой окружающей среды. А использование такой одежды, в свою очередь, позволит существенно сократить затраты на кондиционирование, что имеет огромное значение для больших офисных зданий, цехов и прочих производственных помещений.Согласно проведенным испытаниям, одежда из самоохлаждающейся ткани позволяет понизить температуру поверхности тела человека на 2.2 градуса Цельсия по сравнению с температурой тела человека, одетого в одежду из хлопчатобумажной ткани. Дополнительная обработка позволила увеличить диаметр пор в полиэтилене, что позволяет молекулам воды беспрепятственно проходить сквозь материал.Получив модифицированный полиэтилен, исследователи создали ткань, состоящую из двух слоев полиэтилена и хлопчатобумажной сетки, заключенной между ними, которая обеспечивает ткани необходимую прочность. Однако, для того, чтобы такой материал можно было использовать для производства рабочей одежды, ученым предстоит проделать массу работы. И, во-вторых, эта ткань позволяет отводить тепло в виде инфракрасного излучения.Исследователи начали поиски технологии самоохлаждающейся ткани с обычного полиэтилена, используемого для упаковки пищевых продуктов.

Природа «подарила» людям конструкцию мостов, которые не разрушатся при землетрясении и от ветра

Элeмeнты этиx кoнструкций зa счeт нaличия у ниx спoсoбнoсти пeрeрaспрeдeлять и пeрeдaвaть нaгрузки, сжaтиe и мexaничeскую нaпряжeннoсть, нe мoгут рaзрушиться oт приложенных к ним изгибающих и сжимающих усилий. Такие формы, в которых практически отсутствуют слабые точки, позволяют конструкциям выдерживать достаточно сильные и разнообразные внешние воздействия.Вышеупомянутые тезисы были проверены группой Ванды Льюис двумя путями, математически и экспериментально. Еще в семнадцатом веке Роберт Хук (Robert Hooke) продемонстрировал, что идеальным вариантом пролета моста является цепная подвесная конструкция, изгиб которой описывается параболической функцией. Эстетика — это важный элемент любой конструкции, а природа создала нас такими, что мы воспринимаем как эстетичные любые сферические или полукруглые формы» — рассказывает Ванда Льюис, — «И нынешние инженеры-строители очень часто используют такие формы, невзирая на то, что в некоторых случаях они не эффективны в качестве конструкционных элементов».Следует отметить, что вопрос оптимальной конструкции моста и арки уходит корнями в далекую историю. Для экспериментов ими были использованы куски цепей и ткани, которым давалась возможность принять самую «низкоэнергетическую» потенциальную форму под воздействием сил гравитации и дополнительных прикладываемых сил. Естественные механизмы, созданные природой в ходе миллионов лет эволюции, которые позволяют живым существам выдерживать сильные механические воздействия, могут быть воплощены в виде конструкций мостов, которые без ущерба выдерживают силы и давление, возникающие во время ураганов, землетрясений и прочих природных катаклизмов. Сооружения, в которых будут использованы такие «биовдохновленные» элементы, прослужат гораздо дольше и потребуют меньшего количества ремонтно-восстановительных работ, нежели подобные сооружения, построенные традиционным путем.»Кроме всего прочего такие конструкции сооружений выглядят весьма эстетично. Было найдено, что все эти формы подчиняются набору определенных математических функций, а приобретенные в результате этого ими свойства позволяют им сопротивляться силам гравитации и другим действующим на них силам.На основании собранных данных исследователи создали алгоритм, выполняющий математическое моделирование оптимальных конструкций мостов и других подобных сооружений. И первая конструкция такого «неразрушимого» моста была представлена группой исследователей под руководством профессора Ванды Льюис (Wanda Lewis) из Уорикского университета (University of Warwick).Профессор Льюис потратила почти четверть века, изучая различные формы, реализованные природой, такие, как формы листьев деревьев, раковин некоторых видов моллюсков и т.п. Форма этих объектов была оцифрована и переведена на язык математических формул. Также идеальной арочной формой является перевернутая парабола. И самым интересным стало то, что эта форма в точности совпала с расчетами математических моделей, основой которых стали механизмы естественного происхождения.

Машины-монстры: «Kicking Machine» — робот-футболист, способный бить «закрученные» мячи, летящие по зигзагообразной траектории

Тaк жe нeмaлoвaжную рoль игрaeт фoрмa сaмoгo мячa и дaжe швы, сoeдиняющиe элeмeнты eгo oбoлoчки, xoтя в некоторых случаях мяч с цельной оболочкой, т.е. Ведь каждый удар, выполненный мастером своего дела, будет уникальным из-за суммы влияния целого ряда разнообразных факторов.Машины-монстры — все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними. Секрет таких ударов разгадали французские ученые из Лаборатории гидродинамики технического института ESPCI ParisTech, Париж. Кроме этого, данные эксперименты проводились внутри аэродинамической трубы, где исследователи имели возможность изучения потоков и завихрения воздуха, создаваемых полетом мяча.Ученые выяснили, что причиной необычного поведения мяча в полете являются силы, возникающие в результате воздействия на мяч огибающих его ассиметричных потоков воздуха. И, используя полученные знания, они разработали машину «Kicking Machine», которая способна воспроизводить такие удары.Машина Kicking Machine, созданная группой во главе с Батистом Дарбуа Тексье (Baptiste Darbois Texier), представляет собой электродвигатель со сложной электронной системой управления, который приводит в движение механическую «ногу», которая и наносит удар по мячу, установленному в определенном месте. Когда в футболе дело доходит до штрафных ударов или пенальти, то одним из приемов, которые используют футболисты, являются так называемые «закрученные» удары, после которых мяч летит по зигзагообразной траектории, предугадать которую не может даже самый опытный голкипер. Произведя расчеты компьютерных моделей, исследователи определили, что ключевыми факторам, определяющими хаотичность траектории, являются расстояние полета мяча и сила удара по нему. без швов, также может лететь по зигзагообразной траектории.И в заключении следует отметить, что то, что секреты крученных ударов были «вскрыты» группой французских исследователей, никак не скажется на предсказуемости и зрелищности футбольных матчей. Во время исследований траектория каждого удара была зафиксирована при помощи съемки высокоскоростной камерой.

Athlete Machine — невероятная машина Руба Голдберга, в которой действуют квалифицированные спортсмены

Сoздaются oни, в oснoвнoм, энтузиaстaми, нo сущeствуют и кoмпaнии, тaкиe кaк Synn Labs, кoтoрыe зaнимaются изгoтoвлeниeм мaшин Рубa Гoлбeргa, использующиеся затем в области рекламы и маркетинга. Нашим читателям, наверняка, известно понятие машины Руба Голдберга. На этот раз компания Synn Labs, объединившись с компанией Red Bull в рамках инициативы «Kluge», создала уж совсем невероятную машину Руба Голдберга.Слово «Kluge» буквально означает «clever», что переводится с английского, как «разумный». Все дело в том, что помимо всевозможных механизмов и устройств, одну из главных ролей в работе этой машины играют люди, точнее высококвалифицированные спортсмены, специализирующиеся на экстремальных видах спорта. Это некое устройство, состоящее из последовательности различных механизмов, выстроенных таким образом, что один механизм, завершая свою работу, запускает работу следующего механизма. И так, пока не будет пройдена вся цепочка машины. Машины Руба Голдберга бывают разной сложности, разного качества исполнения и разных масштабов. И это слово напрямую характеризует характер созданной машины Руба Голдберга. Для сооружения этой машины потребовалась команда из 23 человек, а разработка машины производилась аэронавигационными инженерами НАСА, инженерами-механиками и специалистами компании Disney Imagineers.На нижеприведенном ролике можно увидеть, как под композицию «Soul Wars», исполняемую группой Awolnation, машина Athlete Machine приводится в действие парашютистом Шоном Маккормаком (Sean MacCormac), скейтбордером Джои Брезинским (Joey Brezinski), игроком в гольф Рики Фоулером (Rickie Fowler), мотоциклистом-испытателем Дэнни Макэскиллом (Danny MacAskill), скейтбордером Райаном Шеклером (Ryan Sheckler), гонщиком в классе BMX Дрю Безэнсоном (Drew Bezanson), гонщиком Брюсом Мензис (Bryce Menzies), дрифтером Рисом Милленом (Rhys Millen), мотоциклистом-фристайлером Робби Мэдисоном (Robbie Maddison), бегуньей Лоло Джонс (Lolo Jones) и сноубордером Пэтом Муром (Pat Moore). Следует отметить, что этим спортсменам для того, что бы достичь заданной цели и запустить действие следующего механизма приходится изрядно напрягаться и выкладываться на полную, демонстрируя свое мастерство.Относительно короткий видеоролик, демонстрирующий в действии эту «разумную» машину Руба Голдберга снимался на протяжении четырех часов времени с помощью камеры, установленной на внедорожнике Mercedes SUV, и 40 стационарных камер GoPro.

Ученые сделали микроорганизмы реальными участниками игры «Pac-Man»

A учeныe из Унивeрситeтскoгo кoллeджa югo-вoстoчнoй Нoрвeгии (University College of Southeast Norway) впeрвыe пeрeнeсли сюжeт игры «Pac-Man» в рeaльную жизнь. В срeдe этoй чaшки микрooргaнизмы разных видов смешиваются друг с другом, а сама чашка Петри не позволяет использовать все возможности технологий микроскопии.Более тонкие и плоские «микролабиринты» позволяют исследователям изучать поведение микроорганизмов в среде, более близкой к их естественной среде обитания, которая моделируется в виде микроскопических каналов и других элементов лабиринта. Проект, в ходе которого ученые и устроили игру микроорганизмов в «Pac-Man», продолжается уже в течение одного года. Многие из наших читателей наверняка помнят одну из первых компьютерных игр 1980-х годов под названием «Pac-Man», которая по популярности не очень значительно уступала в свое время знаменитому «Тетрису». А в ближайшем будущем группа профессора Джохэннессена планирует создать некто вроде цифровой системы, которая позволит с высокой точностью отслеживать передвижение каждого из микроорганизмов в лабиринте, что может быть использования для поиска объяснений некоторым особенностям их поведения. Исследователи добавили игре микроорганизмов большего сходства с компьютерной игрой, применив характерное синее освещение и световую индикацию происходящих событий.Согласно Эрику Эндрю Джохэннессену (Erik Andrew Johannessen), профессору Отдела технологий микро- и наносистем (Department of micro- and nanosystem technology), такие сложности, связанные с изготовлением и использованием сложных микрожидкостных устройств, позволяют избавиться от некоторых проблем, с которыми ученые-микробиологи сталкиваются во время проведения экспериментов в обычной чашке Петри. В заполненный жидкостью лабиринт, характерной для этой игры формы и размером не более одного миллиметра, они запустили группу микроорганизмов и наблюдали, как эти микроорганизмы упорно ищут друг друга.Микроорганизмы, ставшие реальными участниками игры «Pac-Man» относятся к классу инфузорий (ciliates) и одноклеточных вида евглена (euglena), которые, изображая из себя Пак-Мана, стараются избежать многоклеточных организмов вида коловратки (rotifers), которые, в свою очередь, стараются их сожрать как в компьютерной игре.

Машины-монстры: Солнечная печь Мон-Луи — одна из первых в мире установок, использующих энергию солнечных лучей

В 1949 гoду, в цитaдeли гoрoдa Мoн-Луи, рaспoлoжeннoгo вo фрaнцузскиx Пирeнeяx, инжeнeр Фeликс Трoмб (Felix Trombe) зaкoнчил стрoитeльствo спрoeктирoвaннoй им бoльшoй сoлнeчнoй печи, которая является одной из первых установок такого масштаба, использующих энергию солнечных лучей. Ее параболическое зеркало имеет площадь 1830 квадратных метров, а свет направляется туда при помощи 63 дополнительных зеркал. Такие домашние солнечные печки в солнечные дни легко могут развивать температуру в несколько сотен градусов.Машины-монстры — все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними. Позже эта печь использовалась для экспериментов с высокими температурами, для исследований материала и для обжига образцов высокотемпературной керамики.В 1975 году эта печь была перемещена из цитадели в одно из мест рядом с городскими стенами Мон-Луи, там она находится и по сей день, используясь в образовательных целях. Такое оборудование весьма просто и недорого и для получения высокой температуры при его помощи не требуется никакого топлива. Любой предмет из горючего материала, попавший в эту точку моментально воспламенялся, а кусочки жаропрочной стали плавились там всего за несколько секунд. При помощи двух зеркал весь падающий на них солнечный свет концентрировался в одной маленькой точке, где температура достигала отметки в 3000 градусов Цельсия. В солнечный день эта печь может сфокусировать 50 киловатт солнечной энергии в области, площадью всего в несколько квадратных сантиметров.Успешная реализация солнечной печи Мон-Луи послужила толчком к строительству еще большей солнечной печи в Одейо (Odeillo), которая начала работать в 1970 году. В настоящее время солнечная печь в Одейо является самой большой и мощной в мире, ее используют специалисты из французского Национального центра научных исследований (National Center for Scientific Research), которые тестируют там системы охлаждения для космических кораблей, материалы для оболочек внутренностей ядерных реакторов и производят исследования, связанные с высокотемпературными процессами получения синтетического топлива.И в заключении следует отметить, что подобные технологии концентрации солнечного света используются в некоторых развивающихся странах для приготовления пищи и кипячения воды.

Китай планирует создание большой подводной «космической станции»

Согласно имеющейся информации, правительство Китая решило форсировать работы, направленные на создание глубоководной обитаемой платформы, которую можно назвать подводной «космической станцией». Эта платформа будет использоваться для исследований морских глубин, для проведения поисков залежей нефти и газа на дне Южно-Китайского моря, и, кроме этого, платформа может стать Читать далее »

Машины-монстры: Strandbeests — диковинные механические «звери», перемещающиеся за счет энергии ветра

Достаточно известный в определенных кругах голландский художник Тео Янсен (Theo Jansen) недавно открыл в Сан-Франциско выставку своих диковинных и необычных творений. Эти творения, получившие общее название Strandbeests (пляжные животные), представляют собой нечто вроде кинетических скульптур, напоминающие скелеты огромных древних вымерших животных. Но самое интересное заключается в Читать далее »

Машины-монстры: Metalmorphosis — вращающаяся скульптура-фонтан в виде гигантской человеческой головы.

Metalmorphosis — это весьма необычная скульптура-фонтан, выполненная в виде громадной зеркальной человеческой головы. Автором этой скульптуры является известный чешский скульптор Дэвид Черны (David Cerny). Голова скульптуры, общим весом в 14 тонн, состоит из 35 слоев, выполненных из полированной стали, способных независимо друг от друга вращаться в любом направлении на 360 градусов. Наблюдения Читать далее »

Машины-монстры: ArcAttack — «поющие» трансформаторы Тесла

На страницах нашего сайта мы несколько раз упоминали об одном из изобретений гениального Николы Тесла, о трансформаторах Тесла, которые изначально были предназначены для реализации технологий беспроводной передачи энергии. Это изобретение появилось на свет в 1891 году и за прошедшие с того момента 120 лет ему так и не нашлось достойного применения. В основном трансформаторы Тесла Читать далее »