ŠtudentEdini pravi spletni portal za mlade

Znanstveniki so iznašli nov material z najmanjšo toplotno prevodnostjo.

Na področju energetike je vedno prisoten problem toplotnih izgub. Motor z notranjim izgorevanjem ima le 20-odstotno učinkovitost. To pomeni, da moramo v praksi za energijo pridobljeno iz enega litra goriva pravzaprav porabiti pet litrov. Električni motorji se zdijo pravi čudež s svojo 85 % učinkovitostjo, vendar lahko bi bilo še bolje. V globalnem merilu se izgubi 70 % vse proizvedene energije na Zemlji v obliki toplote. Novi izum bi lahko statistiko izboljšal.

Skrivnost je pravilna postavitev atomov

Liverpoolski znanstveniki so izumili material, ki bolje toplotno izolira kot karkoli doslej. Skupina, ki sta jo vodila prof. Matt Rosseinsky in Dr. Jon Alaria, se je ukvarjala s posebnimi postavitvami atomov, ki naj bi najbolje izolirale – prevajale najmanj toplote. Že prej so poznali dve takšni postavitvi, naredili pa so še korak dlje. Izdelali so material, v katerem se ti dve molekularni konstelaciji združujeta po plasteh. Intuitivno bi si mislili, da ob takem združevanju dobimo toplotno prevodnost, ki je povprečje prevodnosti prvih dveh, a to ni res. Ugotovili so, da njihova kombinacije še bolj zniža toplotno prevodnost kot so pričakovali.

Kako dobro izolira

Izolacijsko sposobnost novega materiala bi lahko opisali tako: če je toplotna prevodnost jekla 1, potem je prevodnost titana 0,1. Prevodnost vode ali gradbenih opek je 0,01, novi material pa ima prevodnost 0,001. Je skoraj tako dober izolator kot zrak, katerega prevodnost bi bila potem 0,0005.

Nižanje neučinkovitosti

Motorji obdani s tem materialom bi izgubljali veliko manj toplote, bili bolj učinkoviti, varčni in naravi prijazni. Kot smo omenili na začetku: z blizu ničelnimi izgubami, bi porabili 5-krat manj fosilnih goriv, kot jih zdaj. Izboljšali bi delovanje električnih motorjev, tudi bolje zaščitili vezja. Seveda ne smemo pozabiti, da izolacija deluje tudi v obratni smeri. Če nekje poskušamo zadržati čimveč toplote znotraj, drugje želimo notranjost ohraniti hladno. Tak primer bi bila superprevodna vezja, ki morajo ohranjati izredno nizko temperaturo, da superprevodnost deluje.

Čas bo pokazal, ali se nov material izkaže, vsekakor pa velja, da bodo ta in podobne tehnologije morda jeziček na tehtnici v prihodnjem čistejšem in trajnejšem razvoju.

Vir:

New Inorganic Material Discovered With Lowest Thermal Conductivity Ever Reported

Rekordni vročinski valovi, celo hujši od tistih, ki so nedavno zajeli severno-zahodno Ameriko, naj bi v prihodnosti postali pogostejši. Nova študija predstavlja kritično opozorilo, da podnebna nevarnost predstavlja vse hujše življenjsko tveganje.  

Osupljivi temperaturni ekstremi, ki so jih prebivalci pacifiškega severo-zahoda in Avstraliji občutili med leti 2019 in 2020, so točno to, o čemer govorijo znanstveniki. Študija kaže, da bodo močno poseljena območja v Severni Ameriki, Evropi in na Kitajskem v prihodnosti utrpela največje rekordne vročinske valove. Računalniška simulacija v študiji nakazuje, da naj bi imele nekatere lokacije v Ameriki za kar 18 stopinj Celzija višje temperature od povprečnih. 

Preprečimo najhujše

Priprava za tovrstne dogodke je nujna, svarijo znanstveniki, saj bi lahko povzročili na tisoče prezgodnjih smrti. Raziskovalci že vedo, da bodo vročinski valovi z naraščanjem podnebne krize vse pogostejši. Vročinske valove običajno raziskujemo s pogledom v preteklost, kar pa lahko privede do lažnega občutka varnosti. Nova študija prvič gleda v prihodnosti, piše The Guardian. 

Odkrila je, da bodo vročinski valovi, ki so v preteklosti podrli rekorde za približno 5 stopinj celzija, v prihodnosti postali dva do sedemkrat verjetnejši. Taki ekstremni vročinski valovi so nemogoči brez globalnega segrevanja ozračja. Ranljivost Severne Amerike, Evrope in Kitajske je osupljiva, pravi Erich Fischer iz ETH Zurich v Švici, vodja raziskave. »Tukaj vidimo največje skoke v rekordnih dogodkih. To je zares zelo zaskrbljujoče,« pravi. 

»Številni kraji niso niti približno videli, kaj je možno, celo v današnjih pogojih, saj je pogled zgolj v preteklost zares nevaren.« Študija je tudi pokazala, da bi ti rekordni dogodki lahko prišli v ostrih skokih, ne postopoma. Na to se je zelo težko pripraviti.  

Podnebno segrevanje ozračja moramo ustaviti

Prof Michael Mann iz Pennsylvania State University, ki ni bil del raziskave, pravi: »Ta študija poudarja nekaj, kar se je pokazalo v rekordnih vremenskih ekstremih, ki smo jih videli letos poleti. Nevarne podnebne spremembe so tu in zdaj nam preostane samo to, da ugotovimo, kako nevarne smo jim pripravljeni postati.«

»Če kaj, ta najnovejša študija in naša raziskava podcenjujeta potencial za smrtonosne vročinske ekstreme v prihodnosti, če ne bo več podnebnih ukrepov,« še dodaja. Nova študija je bila objavljena v reviji Nature Climate Change in poudarja: »Razbijanje rekordov je (trenutno) zelo redko, vendar njihova pričakovana verjetnosti v prihodnjih treh desetletjih strmo narašča«.

Študija kaže, da je čim hitrejše zmanjšanje emisij nujno potrebno. Raziskovalci opozarjajo, da so rekordni temperaturni dogodki v preteklosti imeli ogromen vpliv. Vročinski val v Rusiji leta 2010 je ubil 55 000 ljudi in uničil za 15 milijard pridelkov. Evropski vročinski valovi leta 2003 so povzročili 70 000 prezgodnjih smrti. 

»V zadnjem mesecu so bili v Severni Ameriki podrti temperaturni rekordi, Evropa in Kitajska pa se spopadata z uničujočimi poplavami. Več kot očitno je, da podnebne spremembe vplivajo na planet,« je dejal Vikki Thompson z Univerze v Bristolu v Veliki Britaniji. »Potreba po razumevanju, kaj se lahko zgodi v prihodnosti, je ključnega pomena, da se lahko prilagodimo.«

»Dobra novica je, da lahko preprečimo najslabši možni primer, prikazan v tej študiji,« dodaja. »Če emisije začnejo padati takoj in hitro, se tveganje za razbijanje rekordov zmanjša za približno 80 %, kaže študija. Upamo, da bodo odločevalci uporabili te dokaze in pokazali potrebo po globalnem zmanjšanju emisij.«

Slabovidni in slepi uporabljajo dolge palice in vodnike pse, ki jim pomagajo pri izogibanju ovir. Ameriški raziskovalci so izumili tehnološko pomoč: videokamero, ki se namesti na prsni koš, in par zapestnic, ki vibrirajo. Videokamera je nato povezana s procesno enoto, ki vključuje algoritem računalniškega vida. 

Ko sistem zazna oviro, zapestnica na ujemajoči strani zavibrira. Če je ovira pred osebo, zavibrirata obe zapestnici. Znanstveniki pravijo, da naprava ni zasnova kot zamenjava palic ali psov vodnikov, pač pa ponuja dodatne ugodnosti, kot je izogibanje ovir na višji legi. 

Potek raziskave

Študija je bila objavljena v reviji Jama Opthamology in vključuje 368 ur videoposnetkov 31 slepih in slabovidnih udeležencev. Rezultati namigujejo, da bi ta pristop lahko bil v pomoč, piše the Guardian. Po uvajanju je vsak udeleženec sistem uporabljal približno štiri tedne, skupaj s palico ali psom vodičem. Med tem časom je sistem sam preklapljal med aktivnim načinom – v tem času so zapestnice ob oviri zavibrirale – in tihim načinom, ko niso. 

Raziskovalci so nato analizirali podatke, da bi ugotovili, ali se stopnja stikov med uporabnikom telesom ali palico in predmeti, ki jih sistem identificira, razlikuje med obema scenarijema. Ko so preučili naključen primer opozoril ob ovirah za vsakega udeleženca, so opazili veliko razliko. Takih kontaktov je bilo namreč manj za kar 37 % ob aktiviranem sistemu. 

Naprava učinkovito deluje

»Udeleženci so poročali, da je bila naprava v pomoč v trgovinah, za opozorila za prihajajoče pešce, viseče veje, in v natrpanih ali neznanih krajih,« pravi dr Shrinivas Pundlik, soavtor študije iz pulmološke bolnišnice v Massachusettsu. Avtorji so kljub temu priznali omejitve študije, med njimi tudi to, da naprava morda ne zazna vseh možnih ovir. 

Robin Spinks iz britanskega kraljevega narodnega inštituta za slepe pozdravlja študijo, saj za razliko od drugih razpoložljiv možnosti zgolj ta sistem opozarja na prihajajoče ovire, ki predstavljajo tveganje za trk. »Nosljiva pametna tehnologija ponuja ogromen potencial za slepe in slabovidno pri neodvisnem gibanju. Preprečevanju ovir in trkov je seveda zelo pomemben del tega,« je dejal. 

Norveška policija je včeraj prejela številne klice v sili, vendar nihče ni poročal o poškodbi ali škodi. Skupina strokovnjakov lovi meteorit, ki naj bi pristal v gozdu blizu prestolnice. Meteor je vesoljska skala, ki ob vstopu v zemeljsko atmosfero burno zagori in leti z visoko hitrostjo. Če preživi svojo pot na tla, postane znan kot meteorit.

Norveška meteorska zveza pravi, da je bil nedeljski meteor viden vsaj 5 sekund, pojavil se je ob približno 1 uri ponoči po lokalnem času. Potoval je s hitrostjo približno 16,3 km/s, meteor pa je bil viden v večjem delu južne Skandinavije.

Norveški astronom Vegard Rekaa je BBC-ju povedal, da je bila njegova žena takrat budna. Slišala je tresenje v zraku pred eksplozijo in domnevavala, da je nekaj težkega padlo blizu hiše. Skupina strokovnjakov je bila odposlana na področje, kjer naj bi meteor padel. Začetne preiskave kažejo, da naj bi vesoljski kamen pristal v gozdnatem območju imenovanem Finnemarka, približno 60 kilometrov zahodno od Osla.

Video av meteoren, fra @meteornettverk inatt. pic.twitter.com/hayrVTJyU9

— astronewth (@astronewth) July 25, 2021

Ena skupina kamperjev je poročala o »veliki eksploziji tik nad njihovimi glavami,« je rekel Rekaa. Ena izmed njih je delala, da je v bližini videla ognjeno kroglo, vendar je mislila, da gre samo za šalo. Analize meteorjev predvidevajo, da bi lahko tehtal vsaj 10 kilogramov. To sicer ni zelo veliko, meteor pa je bil zato tako poseben, ker ga je veliko ljudi slišalo ali videlo.

Morten Bilet z Norveške meteorske zveze je bil eden izmed prič. Dejal je, da je meteor verjetno zadel asteroidni pas našega sončnega sistema, ko je potoval med Marson in Jupitrom. Dogodek je opisal kot »strašljiv«, vendar ne posebej nevaren. Taki padci meteoritov so sicer redki, zadnji, ki je povzročil škodo in poškodoval najmanj 1600 ljudi, je leta 2013 pristal v ruskem Uralu.