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 1 Νοεμβρίου 2015

Ετοιμη η μπαταρία που… αναπνέει!

Η νέα μπαταρία υπόσχεται επανάσταση σε πολλούς τομείς. Credit: (Eyematrix / Fotolia)
Eνα σημαντικό βήμα για τη δημιουργία μιας μπαταρίας που «αναπνέει», έκαναν επιστήμονες στη Βρετανία. Δημιούργησαν μια μπαταρία λιθίου-οξυγόνου, η οποία μπορεί να επαναφορτισθεί περισσότερες από 2.000 φορές και έχει μεγάλη ενεργειακή πυκνότητα και αποδοτικότητα (πάνω από 90%), ώστε να ανταγωνίζεται ακόμη και τη βενζίνη. Όμως θα χρειασθεί ακόμη αρκετός χρόνος, εωσότου η μπαταρία νέας γενιάς αποτελέσει αξιόπιστη εναλλακτική λύση για τις μπαταρίες λιθίου-ιόντων. Οι μπαταρίες λιθίου-οξυγόνου, γνωστές και ως μπαταρίες λιθίου-αέρα (εξ ου και ο χαρακτηρισμός ότι «αναπνέουν») παράγουν ενέργεια από την χημική αντίδραση του μετάλλου λιθίου με το οξυγόνο...
Θεωρούνται οι «απόλυτες» μπαταρίες, καθώς έχουν δεκαπλάσια ενεργειακή δυνατότητα σε σχέση με τις σημερινές επαναφορτιζόμενες μπαταρίες λιθίου-ιόντων, οι οποίες δημιουργήθηκαν το 1991. Όμως μέχρι σήμερα διάφορες τεχνικές δυσκολίες εμποδίζουν την ανάπτυξη των «αέρινων» μπαταριών επόμενης γενιάς.
Μερικά τουλάχιστον από αυτά τα εμπόδια φαίνεται πως πλέον ξεπεράσθηκαν, χάρη και στη χρήση γραφένιου αντί για γραφίτη στο ηλεκτρόδιο της νέας μπαταρίας.Ανοίγει έτσι ο δρόμος για την μελλοντική πρακτική αξιοποίηση των μπαταριών λιθίου-αέρα. Μια τέτοια μπαταρία θα είναι συγκρίσιμη με τη βενζίνη από άποψη ενεργειακής αποδοτικότητας, επιτρέποντας σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο να διασχίζει μεγάλες αποστάσεις (650 έως 800 χιλιομέτρων) με μια μόνο φόρτιση.
Οι δυσκολίες
Πάντως, οι ερευνητές, με επικεφαλής την καθηγήτρια Κλερ Γκρέι του Τμήματος Χημείας του Πανεπιστημίου Κέμπριτζ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Science», ανέφεραν ότι δεν έχουν ξεπερασθεί ακόμη όλες οι τεχνικές δυσκολίες. Γι' αυτό, εκτίμησαν ότι μια εμπορικά αξιοποιήσιμη μπαταρία λιθίου-αέρα θα χρειασθεί τουλάχιστον μία δεκαετία για να βγει στην αγορά.
Ένα βασικό πρόβλημα που παραμένει, είναι ότι η μπαταρία λειτουργεί με καθαρό οξυγόνο, ενώ ο αέρας γύρω μας περιέχει οξυγόνο μόνο 21%, καθώς επίσης άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα και άλλες ουσίες, που προξενούν ζημιά στο μεταλλικό ηλκετρόδιο της μπαταρίας.Hδη πάντως το Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ έχει κατοχυρώσει τη σχετική πατέντα για τη νέα τεχνολογία και σκοπεύει να την αξιοποιήσει εμπορικά μέσω της θυγατρικής του Cambridge Enterprise.
www.tovima.gr