ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Κυριακή 11 Νοεμβρίου 2012

Βηματοδότης χωρίς μπαταρία, τροφοδοτείται από τους χτύπους της καρδιάς

Μια πειραματική συσκευή μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια τους παλμούς της καρδιάς και έτσι παρέχει αρκετό ρεύμα για τη λειτουργία ενός βηματοδότη, καταργώντας την ανάγκη για μπαταρίες. Η σχετική ανακάλυψη, που παρουσιάστηκε σε συνέδριο του Αμερικανικού Καρδιολογικού Συλλόγου, σημαίνει ότι μια μέρα οι καρδιοπαθείς δεν θα ανησυχούν για το πότε θα πρέπει να αντικαταστήσουν τον βηματοδότη τους. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον δρα Αμίν Καραμί του Τμήματος Αεροδιαστημικής Μηχανικής του πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, σύμφωνα με το πρακτορείο Ρόιτερ και το BBC, χρησιμοποίησαν το φαινόμενο του πιεζοηλεκτρισμού, δηλαδή τη δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος μετά από κίνηση και πίεση. Για παράδειγμα, ορισμένα μικρόφωνα είναι πιεζοηλεκτρικά, καθώς μετατρέπουν τις ηχητικές δονήσεις (πιέσεις) σε ηλεκτρικά σήματα...
Επειδή οι βηματοδότες χρειάζονται μικρή ποσότητα ρεύματος, ο πιεζοηλεκτρισμός θα μπορούσε να παράγει τον απαιτούμενο ηλεκτρισμό. Ακόμα, η ίδια τεχνολογία θα είναι πιθανώς αξιοποιήσιμη και σε άλλες καρδιολογικές συσκευές, όπως οι απινιδωτές, που επίσης έχουν μικρές απαιτήσεις σε ηλεκτρικό ρεύμα.
Σήμερα, οι βηματοδότες πρέπει να αντικαθίστανται με χειρουργική επέμβαση κάθε πέντε έως επτά χρόνια, όταν εξαντλούνται οι μπαταρίες τους, κάτι που είναι δαπανηρό και συχνά δημιουργεί αναστάτωση στους ασθενείς, ιδίως αν πρόκειται για παιδιά.
Η πιεζοηλεκτρική συσκευή παράγει τουλάχιστον δεκαπλάσια ενέργεια από αυτήν που απαιτούν οι βηματοδότες, ενώ έχει το μισό μέγεθος σε σχέση με την μπαταρία ενός βηματοδότη. Οι ερευνητές ευελπιστούν ότι σύντομα θα μπορέσουν να τελειοποιήσουν τη συσκευή τους και να την ενσωματώσουν σε ένα προϊόν κατάλληλο για κυκλοφορία στο εμπόριο.
Προς το παρόν, οι ερευνητές έχουν δημιουργήσει δύο ειδών συσκευές: μία «γραμμική» που είναι πιο απλή καθώς δουλεύει καλά μόνο όταν η καρδιά χτυπά με ένα συγκεκριμένο ρυθμό (όχι όμως όταν υπάρχουν αλλαγές στον ρυθμό της) και μια «μη γραμμική» που χρησιμοποιεί μαγνήτες, ώστε να βελτιώνει την παραγωγή ενέργειας και έτσι είναι λιγότερο ευαίσθητη στις όποιες αλλαγές στους παλμούς της καρδιάς του ασθενούς. Σε αυτή τη δεύτερη και προτιμώμενη περίπτωση, σύμφωνα με τους επιστήμονες, η συσκευή τους παράγει επαρκή ηλεκτρική ενέργεια για ένα βηματοδότη από καρδιακούς παλμούς της τάξης των 20 έως 600 χτύπων το λεπτό.
'Αλλες ηλεκτρονικές συσκευές, όπως κινητά τηλέφωνα ή φούρνοι μικροκυμάτων, δεν επηρεάζουν την λειτουργία της συσκευής. Όμως πρέπει πρώτα να γίνουν οι αναγκαίες κλινικές δοκιμές για να διασφαλιστεί ότι η συσκευή θα είναι όντως ασφαλής για τους καρδιοπαθείς.
Πηγή: ΑΜΠΕ, www.kathimerini.gr