Technologia

Nowinki techniczne

Numer 6/2020

Aplikacja do szacowania rozmiaru ubrania

Czas pandemii pokazał, że wiele naszych działań wymagających do tej pory osobistego kontaktu da się zastąpić akcją zdalną. Tak jest np. z doborem rozmiaru ubrań. Oczywiście kupowanie bluzek, płaszczy czy spodni można uznać w takim momencie za niepotrzebne, bo są ważniejsze sprawy. Ale nigdy nie wiadomo. I tu z pomocą przychodzi bardzo ciekawa aplikacja, stworzona przez Jasona Mayesa, pracującego dla Google. Wystarczy ją zainstalować w smartfonie, wprowadzić swój wzrost i uruchomić kamerę. Następnie trzeba stanąć w takiej odległości od aparatu, aby obraz ujął całość naszej sylwetki. Aplikacja wykonuje kilkusekundowy skan ciała, a specjalny algorytm wykonuje niezbędne obliczenia. I to wszystko. Niebawem otrzymujemy dane, które wystarczą do tego, aby bez przymierzania kupić zdalnie odzież dopasowaną do naszej sylwetki. Aplikacja jest całkiem dokładna – na demonstracyjnym wideo Mayes skanuje siebie, uzyskując wyniki różniące się nie więcej niż o 1 cm od rzeczywistych. Specjaliści uważają, że już niebawem będą dostępne aplikacje pozwalające na wirtualną przymiarkę konkretnych rzeczy i obejrzenie się w nich w 3D.

Okna generujące prąd

Panele fotowoltaiczne, głównie na dachach budynków, stały się już dla nas normalnym widokiem. Od jakiegoś czasu jednak testuje się inne technologie. Jednym z bardziej obiecujących pomysłów jest wykorzystanie do tego celu szyby okiennej. Nie da się na niej zainstalować klasycznych elementów fotowoltaicznych, ponieważ traci wtedy przejrzystość. Ale kilka lat temu pojawiła się nadzieja, a to za sprawą bardzo intensywnie badanych związków znanych pod nazwą perowskity. Te występujące w naturze nieorganiczne związki chemiczne zawierają w swojej strukturze tlen oraz takie metale jak lit, tytan, niob czy cer. Do zastosowań fotowoltaicznych wykorzystuje się syntetyczne perowskity, z których można uzyskiwać cienkie warstwy przepuszczające światło. Zespół naukowców australijskich z Monash University w Melbourne, kierowany przez prof. Jacka Jasieniaka, pracuje właśnie nad użyciem nowych typów syntetycznych perowskitów połączonych z organicznymi półprzewodnikami do generowania prądu elektrycznego. Pierwsze próby pokazały, że można uzyskać nawet 17% konwersji światła do prądu, podczas gdy klasyczne panele dają 15–20%. Z szacunków badaczy wynika, że 1 m2 szkła pokrytego warstwą fotowoltaiczną może wygenerować do 140 W.

Harfa zbierająca wodę

Jednym z największych problemów trapiących ludzkość jest brak wody. Długotrwałe susze niegdyś dotyczyły głównie terenów pustynnych, dziś obejmują właściwie całą Ziemię. Dlatego każdy pomysł na zbieranie wody, nawet w pozornie niewielkich ilościach, jest niesamowicie cenny. Inżynierowie z Virginia Tech University (USA) zaprojektowali urządzenie, które można nazwać harfą mgielną. Ale zaraz – czy z mgły można uzyskać znaczące ilości wody? Okazuje się, że jak najbardziej. Na terenach, gdzie wody jest niewiele, ale często występują mgły, można gromadzić bezcenny płyn właśnie za pomocą tego typu urządzenia. Nazwa harfy mgłowej nawiązuje oczywiście do instrumentu muzycznego, ponieważ do pewnego stopnia go przypomina. Jest to prosty zestaw równoległych pionowych cienkich drutów metalowych, na których w sposób naturalny osadzają się krople wody pochodzące z unoszącej się w otoczeniu mgły. Powiększające się krople pod wpływem grawitacji spływają po drucikach do zbiorników. Wcześniej używano konstrukcji z wykorzystaniem siatki drucianej, ale wtedy krople, by spływać, musiały być zdecydowanie większe. Testy wykonywane w okolicach New River Valley wykazały, że w przypadku występowania niewielkiej mgły model harfy zbiera nawet 20 razy więcej wody niż siatkowy.

Plazmowy duch ochroni samolot przed atakiem

Większość systemów naprowadzania rakiet bazuje na wykrywaniu źródeł ciepła. Jest to bardzo proste, ponieważ każdy będący w powietrzu samolot emituje olbrzymią ilość promieniowania podczerwonego. W dawniejszych urządzeniach rejestrowane było samo promieniowanie, natomiast współczesna broń bazuje na dokładniejszej analizie widmowej, która pozwala na rozróżnienie pomiędzy emisją pochodzącą z silników samolotów i innych źródeł. Większość sił powietrznych stosuje tzw. wabiki, które mają zmylić systemy naprowadzania rakiet przeciwnika. Marynarka wojenna USA po kilku latach badań przygotowała zgłoszenie patentowe ich zupełnie nowego typu. W tym przypadku urządzenie zamontowane na ogonie samolotu tworzy za pomocą laserów oraz systemu optyki plazmowego ducha, który udaje realny samolot i w ten sposób oszukuje system naprowadzający. Co ważne, wygenerowanie takiego obrazu trwa mniej niż mikrosekundę.

Miniaturowy czujnik monitoruje serce i oddech

Jeśli odczuwamy jakieś problemy związane z sercem, zazwyczaj idziemy do lekarza, który wykonuje nam badanie EKG. Okazuje się jednak, że za jakiś czas w wielu wypadkach nie będzie to konieczne. Zespół z Georgia Institute of Technology (USA) opracował właśnie miniaturowy czujnik będący połączeniem elektronicznego stetoskopu oraz akcelerometru. Maleńka kostka ma za zadanie detekcję wibracji pochodzących z wnętrza ciała człowieka. Rejestruje ona rytm serca, oddech i wiele innych czynności organizmu. Prace nad stworzeniem czujnika trwały niemal 10 lat. Wymagały kosmicznej precyzji, ponieważ warstwy krzemu w sensorze mają grubość zaledwie 270 nm. Zaprojektowane urządzenie jest o wiele bardziej zaawansowane niż EKG rejestrujące jedynie impulsy elektryczne, bo zbiera też delikatne sygnały wynikające z ruchów serca i płuc. Czujnik umieszcza się w tkaninie będącej elementem normalnego stroju.

Nanolatawce

W lipcu 2020 r. NASA planuje start misji marsjańskiej, której zadaniem będzie eksploracja planety za pomocą łazika Perseverance. Na pokładzie znajdzie się też niewielki śmigłowiec, który przetestuje możliwości użycia urządzeń latających w przyszłych misjach. Tymczasem inżynierowie z University of Pennsylvania (USA) pracują nad stworzeniem bardzo małych dronów, które mogłyby spełniać te same funkcje. Wykorzystują do tego celu zupełnie nowy materiał, nazwany przez nich nanotekturą. Składa się on z ułożonych warstwowo bardzo cienkich (rzędu dziesiątek nm) warstw tlenku glinu. Nanotektura ma grubość zaledwie dziesiątek mikrometrów. Jeśli nowy wynalazek zegniemy na pół, bez problemu wróci do pierwotnego kształtu. Co ciekawe, oświetlenie obiektu powoduje, że zaczyna on lewitować, co wynika z powstających różnic gęstości powietrza nad jego powierzchnią i pod nią. Badania laboratoryjne wykonywane w symulowanej atmosferze marsjańskiej pokazały, że takie maleńkie latawce mogą unieść całkiem spory ładunek w stosunku do masy własnej – nawet do kilku mg. Badacze pracują teraz nad miniaturyzacją czujników, które pozwoliłyby na wykrywanie kluczowych związków chemicznych, takich jak woda czy metan.

01.06.2020 Numer 6/2020

Czytaj także

Reklama
Reklama