Osvetlite si šotor

Včasih je ideja stara, pa še vedno zanimiva. Vsaj zame. Na primer, že leta 2007 je ScienceDaily poročal o svetlobnih panelih, ki so fleksibilni in enostavni za uporabo. Kot primer uporabe so navedli uporabo v šotoru, kjer ima določen del šotora fleksibilno blago, ki sveti. Kako delujejo?  Gre za elektroluminiscenčne večplastne strukture, ki vsebujejo plast fosforja, ki zasveti ob naletu energetiziranega delca (ki mu ob trku preda del energije, ki preide v svetlobno). Izdelava izgleda (glej video) precej preprosta - dovolj je naprava za sitotisk.

Zakaj ta tehnologija ni bolj razširjena dandanes. Kot kaže je kar nekaj ovir na poti, da zadeva ni bolj razširjena. Prvič zahteva kar nekaj napajanja, kar ni eksplicitno omenjeno vendar, če zadeva deluje podobno kot fosforescenčni zasloni, napetost navadne baterije ne bo dovolj, da bi se fosfor predramil. Očitno tudi cena ni zanemarljiva, saj je potrebno fosforescenčno snov nanesti na transparenten material, ki mora imeti hkrati nanešeno tanko prevodno plast, itd., itd. Nekaj dobro razčlenjenih razlogov se najde v prispevku: http://www.omnexus.com/resources/editorials.aspx?id=24670 , v katerem razložijo, zakaj gre trenutno tehnologija v prid poceni LED osvetlitev.

Vir: Light up tents:  http://www.sciencedaily.com/videos/2007/0606-light_up_tents.htm

Nekateri so za hladno

Večkrat se pojavi potreba po hlajenju določenih delov naprav, ki se izredno močno segrevajo in ob pregretju lahko povzročijo poškodbe in dokočno okvaro. Obstaja seveda več načinov odvajanja toplote, enega zanimivejših sem spremljal tudi sam ob doktoratu kolega Boštjana Žagarja, ki je uporabil Peltierove elemente na kritičnih mestih naprav za vbrizgavanje plastike. Morda še bolj inovativen pristop pa prihaja iz Nase, ki so v podoben namen uporabili elektrohidrodinamski princip (EHD).
Princip EHD opisuje zgornja slika. Potrebujemo naelektrene delce, kar ni tak problem. Vzpostaviti je potrebno le električni tok med dvema elektrodama in nosilci tega toka predstavljajo nelektrene delce, na katere bo nato delovala sila. V ta neman potrebujemo še magnetno polje, sila pa deluje pravokotno tako na smer gibanja nabojev kot na smer magnetnega polja (F=QvxB). Q je električni naboj (elektrina), v hitrost, B pa magnetno polje, ki ga vzpostavimo s tokom v spodaj ležeči tuljavici, kot prikazuje slika na sredini.
Fizikalni princip je torej znan že dolgo, je pa morda pri Nasi originalna ideja, da se zadevo ne uporabi le kot pumpico pač pa kot miniaturni odvajalnik toplote. In to seveda, za miniature leteče predmete, kaj bi drugega pričakovali od njih.

In kako se realizira takšne naprave. Tako kot mnogo podobnih, z uporabo MEMS tehnologije, ki sem jo omenil že mnogokrat (in jo verjetno tudi še bom):.


Vir:

Making Hot, Way Cool New Thermal-Control Technology to be Demonstrated this Spring: http://www.nasa.gov/topics/technology/features/thermal-control-tech.html 

Sončne celice iz papirja

Vse okoli zelene energije se vedno bolj vrti okoli izrabe sončne energije. Čez deset let bo imel vsak na strehi module za proizvodnjo električne energije, če ne drugega, jo bomo uporabili za poganjanje domačih računalnikov. Ali pa če bi morda za par stopinj ohladili sobo...
Vse je seveda odvisno od cene, zato ne preseneča, da je raziskav na področju izkoriščanja sončne energije vedno več. Zanimiv se mi zdi koncept sončne celice na papirju, ki obeta izdelavo izredno poceni sončnih modulov. Italijanska tovarna Eni in znana ameriška univerza MIT imata dogovor o razvoju in komercializaciji takih materialov. Njihova posebnost je predvsem nizka cena in so zato nemenjene za tiste aplikacije, kjer ni potrebna zelo robustna in dolgotrajna raba.

V podobno smer gredo tudi Nemci (še posebno zdaj, ko so se namenili zapreti nuklearke bodo morali potiskati kar nekaj sončnega papirja) s projektom MOPS (Mass printed organic paper solar cells), ki si obetajo printanje sočnih celic kar z navadnim printerjem.

Sam imam že nekaj zamisli, kako to tehnologijo uporabiti ....
Go for it.

Vir:

Paper solar cells by 2015,  http://www.plusplasticelectronics.com/energy/paper-solar-cells-by-2015-31102.aspx

Organi na čipu - za hitrejše raziskave delovanja zdravil

En najbolj kompleksnih postopkov izdelave novih zdravil je njihovo testiranje. Znanstveniki morajo najprej testirati zdravila na (celih) živalih, kar ni poceni in še manj etično. Poleg tega ni nujno, da rezultati predvidijo vse efekte, jas lahko človeški organizem reagira specifično.

Tako so sedaj znanstveniki prišli na idejo, da testirajo zdravila na manjšem vzorcu živega organizma, ki ga vpnejo v mikročip, ki služi simulaciji okolja v katerem se bi nahajal vzorec. Če smo mikročipe, ki omogočajo detekcijo. analizo in drugo obravnavo bioloških substanc na mikročipu imenovali Laboratorij na čipu, sedaj sisteme, ki omogočajo analizo delovanja dela organizma Organi na čipu.

Znanstveniki s Harvarda so tako vzeli vzorce pljuč in jih vpeli na mikročip, ki tako delujejo kot sistem, ki diha, prenaša hranilne snovi do celic in se imunsko odziva na neznane dražljaje. Podobno so japonski znanstveniki opazovali odziv "organizma z rakastimi celicami" na čipu na zdravila.

 Taki sistemi so seveda šele na začetku raziskav, nedvomno pa se bodo spoznanja s tega področja s časom razširila in obogatila.

Več: Organs-on-a-Chip for Faster Drug Development New devices may help bring drugs to market faster

Pospeševalnik na čipu

Znani so veliki pospeševalniki delcev, kjer je radij pospeševalnika lahko več kilometrov. En večjih je npr. dobro znani CERN. Manjši pospeševalniki so npr. polmera nekaj dest ali sto metrov. En takih je v naši neposredni soseščini, pravzaprav na Slovenski zemlji v Bazovici pri Trstu, t.i. Sinhrotron Ellettra. Sedaj pa je raziskovalcem uspelo narediti tudi pospeševalnik delcev izredno majhnih dimenzij. Naredijo ga kar na čipu s t.i. MEMS tehnologijo - tehnologijo mikroobdelave silicija, ki ima za osnovo polprevodniško tehnologijo izdelave elektronskih elementov, vendar je ta tehnologija prirejena še za dodatno obdelavo osnovnega substrata (običajno silicij). Na MEMS konferenci 20011 v Cancunu, Mehika, so predstavili miniaturni pospeševalnik delcev, ki lahko ione argona pospeši do energije 1,5 keV (kilo elektronvoltov) na poti petih milimetrov, nakar je potrebno smer delca ukriviti, kar naredi naprava z vzpostavitvijo ustreznega prečnega električnega polja. V običajnih pospeševalnikih uporabljajo za pospeševanje nabojev električno polje, za ukrivljanje poti pa močne (in drage) magnete. ...

Več o tem in o zanimivih možnostih uporabe take naprave si preberite v originalnem članku:

Stanford researcher's new stretchable solar cells will power artificial electronic 'super skin, Stanford Report, February 22, 2011

Miniaturni pospeškometri iz papirja

Miniaturni pospškometri izdelani z MEMS tehnologijo mikroobdelave (Micro-Electro-Mechanical-Systems) so znani že nekaj časa. Morda najbolj znana aplikacija so zračne blazine, kjer pospeškometer zazna trk in sproži napihovanje blazine. Novejše aplikacije so v prenosnih računalnikih in telefonih, kjer skrbijo za avtomatično zaustavitev diska ob padcu, zaznavanja spremembe rotacije zaslona itd.

Še cenejši senzorji bi seveda omogočali nove aplikacije. Raziskovalcem iz Harwarda je uspelo izdelati tak poceni način izdelave miniaturnih pospeškometrov in sicer kar iz papirja. Za osnovo so vzeli kar papir za kromatografijo in z uporabo principa piezoresistivnosti (sprememba električne upornosti pri raztezku) realiziral senzorje, ki jih je mogoče izdelovati kar s pomočjo tehnike sitotiska. To pa je seveda mnogo ceneje, kot z uporabo drage mikrotehnologije.

Več: Spectrum IEEE