Technologia

Nowinki techniczne

Numer 10/2020
T. Xu/Nanjing University
Rahim Rahimi/Purdue University
Northwestern University
University of South Australia
RMIT University
NuScale Power
Foresight

Malowanie światłem

Amerykański Narodowy Instytut Standaryzacji i Technologii (NIST) to odpowiednik polskiego Głównego Urzędu Miar. Oprócz podstawowych zadań, jakimi są pomiary i standaryzacja w różnych dziedzinach, pracownicy NIST prowadzą szerokie badania m.in. w dziedzinie nanotechnologii. Na początku września br. zaprezentowali swoje najnowsze osiągnięcie – technikę precyzyjnego malowania światłem. Oświetlając zwykłym białym światłem szklane przezrocze pokryte milionami nanokolumn, zreprodukowali znany obraz Jana Vermeera „Dziewczyna z perłą”. Nanokolumny wykonane są z dwutlenku tytanu, a ich średnica wynosi zaledwie 600 nm (1/100 grubości ludzkiego włosa). Już od jakiegoś czasu naukowcy umieli stworzyć nanokolumny emitujące konkretny kolor, ale problemem była kontrola jego intensywności. I dopiero teraz, we współpracy z badaczami z Chin, powstał system, gdzie nanokolumny nie tylko pozwalają na kontrolę barwy, ale też jej intensywności, a to dzięki zmianie polaryzacji. Nie mają one okrągłego przekroju, lecz są owalne, a równolegle do powierzchni szkła znajduje się specjalny filtr polaryzacyjny. Potencjalne zastosowanie tej technologii może obejmować m.in. zabezpieczenie banknotów, ale też ulepszenie technologii komunikacyjnych wykorzystujących techniki optyczne.

Miniozonoterapia

W samych Stanach Zjednoczonych ponad 6 mln osób zmaga się z problemem trudnych do wyleczenia ran. Kluczową sprawą jest ochrona tych potencjalnych wrót zakażenia przed bakteriami, które mutują i stają się coraz trudniejsze do zwalczenia. Zazwyczaj stosuje się różne środki bakteriobójcze, ale wymaga to odpowiednich, często zmienianych opatrunków. Wiemy jednak też, że doskonałym środkiem bakteriobójczym jest ozon, reaktywna gazowa forma tlenu. Naukowcy wraz z inżynierami z Purdue University (West Lafayette, Indiana, USA) zaproponowali zupełnie nowe podejście do terapii takich ran. Stworzony przez nich opatrunek ma ważne cechy: jest wykonany z materiału oddychającego i nasycanego gazowym ozonem, wytwarzanym w sposób ciągły przez miniaturowe urządzenie zasilane baterią. Generator ozonu umieszczono w niewielkim pudełku noszonym na pasku i połączono z opatrunkiem elastyczną rurką. Aktualnie trwają testy medyczne tego rozwiązania.

Konsola do gier bez baterii

Na przełomie lat 80. i 90. XX w. firma Nintendo zaprezentowała Game Boya – małą konsolę do gier, która błyskawicznie stała się hitem sprzedaży na całym świecie. Urządzenia te były zasilane czterema bateriami AA (tzw. paluszki) i to często stanowiło przyczynę frustracji, ponieważ co jakiś czas należało je wymieniać. Pokazana właśnie przez zespół badaczy z Northwestern University (Evanston, stan Illinois, USA) oraz Technische Universiteit Delft (Holandia) konsola, będąca odpowiednikiem Game Boya, nie wymaga baterii. Okazało się bowiem, że energię do działania można uzyskać ze słońca oraz aktywności gracza. Samo zasilanie fotowoltaiczne nie wystarczy, ale użytkownik, naciskając guziki sterujące, dostarcza odpowiedniej ilości energii mechanicznej, aby konsola działała. Wystarczy ją umiejętnie przetworzyć w prąd elektryczny. Na razie projekt znajduje się w fazie wstępnej, ale jest szansa, że za jakiś czas będzie można używać takich konsol bez przejmowania się zasilaniem.

Kamuflaż dla dronów

Już od jakiegoś czasu do prowadzenia obserwacji, wywiadu i rekonesansu wojsko używa mniejszych lub większych dronów. Są one doskonałym narzędziem do śledzenia obcych wojsk, ale ciągle problemem jest to, że drona całkiem dobrze widać z ziemi. Owszem, można go pomalować na kolor nieba, ale samo niebo zmienia barwę, no i pojawiają się na nim np. chmury. Dlatego wiele zespołów naukowych na świecie nadal pracuje nad odpowiednim kamuflażem. Ostatnio badacze australijscy z Future Industries Institute (University of South Australia) poinformowali, że stworzyli szereg polimerów o właściwościach elektrochromowych, czyli zmieniających barwę w odpowiedzi na przyłożone napięcie elektryczne. Zastosowanie ich jako powłoki pozwoli na stworzenie systemu zmiany kolorów drona w taki sposób, aby był jak najmniej widoczny z ziemi.

Elektroniczna skóra reaguje na ból

Grupa badawcza z Royal Melbourne Institute of Technology (Australia) od jakiegoś czasu pracuje nad ulepszeniem technologii elektronicznej skóry. Jedną z właściwości bardzo trudnych do odtworzenia jest reakcja skóry na ból. Naukowcom oraz inżynierom udało się obmyślić system, który w całkiem dobrym stopniu reaguje na nacisk, ciepło lub zimno – podobnie jak to się dzieje w przypadku prawdziwej ludzkiej skóry. Projekt Australijczyków coraz bardziej przypomina oryginał. Wykonany jest z rozciągliwego przezroczystego materiału silikonowego i wyposażony w cienką powłokę reagującą na zmiany temperatury. Zintegrowany zespół precyzyjnych czujników przekazuje informacje o stopniu nacisku, przy czym można ustalić poziom, przy którym system będzie uznawał nacisk za wywołujący ból. Po raz pierwszy udało się uzyskać taki efekt, że elektroniczna skóra zareaguje zupełnie inaczej np. na delikatny dotyk szpilki, a inaczej na silne ukłucie.

Elektroniczna skóra będzie najpierw służyć celom badawczym, ale niewykluczone, że da się ją zastosować do przeszczepów – wykonano ją bowiem z materiałów biokompatybilnych.

Niewielki reaktor otrzymał certyfikat bezpieczeństwa

Już od jakiegoś czasu na całym świecie rozwijana jest technologia małych jądrowych reaktorów modułowych (SMR). Mają one tę przewagę nad konstrukcjami klasycznymi, że są bezpieczniejsze od wielkich elektrowni. Wymagają znacznie mniejszej infrastruktury do chłodzenia, a miejsce ich budowy podlega mniejszym restrykcjom. Na razie nie ma jeszcze działających reaktorów tego typu, ale znajdująca się w Oregonie (USA) prywatna firma NuScale Power już od jakiegoś czasu pracuje nad takim projektem. Będzie on mieć ok. 20 m wysokości, 2,7 m średnicy i masę ok. 590 t. Moc jednostki (chłodzonej wodą) wyniesie 50 MW. Jest to pierwsza konstrukcja w USA, która otrzymała specjalny certyfikat bezpieczeństwa. Pozwoli to na przejście do najbardziej istotnego etapu prac – testów działania systemu, a następnie uruchomienia produkcji seryjnej.

Pomoc dla niedowidzących

Liczba osób niedowidzących na świecie sięga niemal 300 mln. Sto lat temu wymyślono białą laskę – proste urządzenie, które do dziś pomaga im w codziennym życiu, przede wszystkim w poruszaniu się. Najwyższy jednak czas, aby pomyśleć też o kolejnym ułatwieniu dla ludzi praktycznie pozbawionych tak ważnego zmysłu, skoro tyle nowinek technologicznych znajduje zastosowanie w różnych obszarach rzeczywistości.

Ta idea przyświecała grupie studentów Harvardu, którzy postawili przed sobą zadanie zaprojektowania i wykonania urządzenia wspomagającego niedowidzących w nawigowaniu po otaczającym świecie. Model o nazwie Foresight wykorzystuje klasyczną kamerę, obecną w każdym smartfonie. Umieszcza się go w uprzęży zakładanej na korpus. Specjalny algorytm wykrywa i klasyfikuje widoczne obiekty, a zespół elementów wykonawczych (aktuatorów) komunikuje to użytkownikowi za pomocą delikatnych punktowych dotknięć. Dzięki temu człowiek może modyfikować kierunek ruchu.

01.10.2020 Numer 10/2020

Czytaj także

Reklama
Reklama