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!

Τετάρτη 8 Απριλίου 2015

Εξυπνο παράθυρο αλλάζει χρώμα με την ενέργεια του ανέμου

Τα παράθυρα του μέλλοντος θα παράγουν τη δική τους ηλεκτρική ενέργεια 
Ατλάντα, Τζόρτζια 
Ένα νέο είδος «έξυπνου» παράθυρου αλλάζει από άχρωμο σε σκούρο μπλε αντλώντας ενέργεια από τη βροχή και τον αέρα, σε αντίθεση με τις σημερινές τεχνολογίες που βασίζονται σε εξωτερικές πηγές ενέργειας. Ο νέος υαλοπίνακας, αναφέρει ο δικτυακός τόπος της επιθεώρησης Science, βασίζεται σε μικροσκοπικές γεννήτριες που λειτουργούν με τριβοηλεκτρισμό -τον στατικό ηλεκτρισμό που παράγεται από την τριβή ανάμεσα σε δύο υλικά. Οι νανογεννήτριες βρίσκονται σε δύο διαφανή στρώματα κολλημένα σε ένα φύλλο γυαλιού. Όταν ενεργοποιούνται, παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα που χρωματίζει το τζάμι σκούρο μπλε...

Το πρώτο, εξωτερικό στρώμα αντλεί ενέργεια από τις σταγόνες της βροχής, οι οποίες φέρουν θετικό ηλεκτρικό φορτίο λόγω της τριβής με τον αέρα κατά την πτώση τους. Όταν έρθουν σε επαφή με το πρώτο στρώμα του υαλοπίνακα, το οποίο περιέχει αρνητικά φορτισμένα σωματίδια μιας ένωσης του πυριτίου, δημιουργούν ηλεκτρικό ρεύμα. Το δεύτερο στρώμα του έξυπνου παράθυρου αξιοποιεί την κινητική ενέργεια του ανέμου. Αποτελείται από δύο διαφανή, φορτισμένα φύλλα πλαστικού, ανάμεσα στα οποία υπάρχουν μικροσκοπικά ελατήρια. Καθώς ο άνεμος πιέζει το παράθυρο, τα ελατήρια συμπιέζονται και παράγουν ρεύμα.



Οι δοκιμές 



Σε εργαστηριακές δοκιμές, η πειραματική διάταξη παράγει μέχρι 130 milliwatt ηλεκτρικής ισχύος ανά τετραγωνικό μέτρο, αρκετά για την τροφοδοσία ενός κινητού τηλεφώνου σε κατάσταση αναμονής. Το πρόβλημα με το νέο παράθυρο είναι ότι δεν μπορεί να αποθηκεύει την ενέργεια που παράγει -αυτό σημαίνει ότι μπορεί να αλλάζει χρώμα μόνο όταν φυσάει ή βρέχει. 



Σύμφωνα πάντως με τον Ζονγκ Γουάνγκ του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Τζόρτζια, επικεφαλής της μελέτης, η αδυναμία αυτή θα μπορούσε να λυθεί με την ενσωμάτωση μικροσκοπικών πυκνωτών. Αυτό θα επέτρεπε στο παράθυρο να αλλάζει χρώμα όταν πραγματικά χρειάζεται, δηλαδή σε συνθήκες έντονης ηλιοφάνειας. Η μελέτη δημοσιεύεταιστην επιθεώρηση «ACS Nano».
www.tovima.gr