Archive for the ‘Εφευρέσεις’ Category

h1

Ο μανδύας αορατότητας είναι εφικτός σήμερα

Νοέμβριος 21, 2008

Φτάσαμε στο τελευταίο σκαλοπάτι της αναζήτησης ενός μανδύα αορατότητας, σαν εκείνο που χρησιμοποιεί ο Harry Potter: σε μια μέθοδο στρέβλωσης της γεωμετρίας του χώρου ώστε το φως από οποιαδήποτε κατεύθυνση να ταξιδεύει γύρω από το αντικείμενο, αντί να το χτυπά.

Από το στιγμή που δεν μπορεί να αλληλεπιδράσει με το φως, το κρυμμένο αντικείμενο γίνεται επομένως αόρατο, δείχνει μια πρόσφατη μελέτη.

Αυτό το συμπέρασμα ακολουθεί τα χνάρια πολυάριθμων αντίστοιχων συμπερασμάτων στο ζήτημα της αορατότητας, με το καθένα να υπόσχεται πως βρισκόμαστε ένα βήμα πιο κοντά στους μαγικούς μανδύες ή στις ασπίδες προστασίας του Star Trek.

Όμως, πόσο αληθινή είναι η πιθανότητα ανακάλυψης μιας συσκευής αορατότητας; Βρίσκεται λίγα χρόνια, λίγες δεκαετίες ή μήπως μια χιλιετία μακριά μας; Ακόμα και ο συγγραφέας αυτής της πιο πρόσφατης μελέτης δεν δείχνει την διάθεση να κάνει κάποια πρόβλεψη.

«Πιστεύω πως είναι ζήτημα θέλησης και οικονομικών πόρων που θα διοχετευτούν στον συγκεκριμένο ερευνητικό τομέα», λέει ο Ulf Leonhardt, καθηγητής στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης.

Η πρόσφατη μελέτη του Leonhardt, η οποία θα δημοσιευτεί σύντομα στο επιστημονικό περιοδικό Science, είναι ένας θεωρητικός υπολογισμός των ιδιοτήτων στρέβλωσης του φωτός που απαιτούνται για ένα καινούριο είδος μανδύα αορατότητας.

Τα επιστημονικά δεδομένα πίσω από τη μελέτη του δεν είναι καινούρια. «Όταν κοιτάζετε ένα ψάρι [μέσα στο ενυδρείο] αυτό δεν βρίσκεται πραγματικά εκεί που φαίνεται», λέει ο Leonhardt.

Αυτό οφείλεται στο ότι ο εγκέφαλός μας επιμένει να βλέπει το φως ως κάτι που έχει ταξιδέψει σε ευθεία γραμμή, όταν στην πραγματικότητα το νερό το έχει στρεβλώσει.

Το γυαλί κάνει ακριβώς το ίδιο πράγμα, γι’ αυτό και οι φακοί των τηλεσκοπίων κάνουν τα αντικείμενα να φαίνονται σε πιο κοντινή απόσταση.

Ένας μανδύας αορατότητας απλά θα αντέγραφε αυτήν την διαδικασία με πιο εξειδικευμένο τρόπο, λέει ο Leonhardt, ο οποίος συνυπογράφει τη μελέτη μαζί με τον Tomas Tyc του Πανεπιστημίου St Andrews της Μεγάλης Βρετανίας.

Επιστημονική φαντασία

Μέχρι τις αρχές του 2005, η αορατότητα ήταν καθαρή επιστημονική φαντασία.

Οι πρώτες μελέτες υπολόγισαν την οπτικές ιδιότητες που απαιτούνται για να λειτουργήσει ένας μανδύας αορατότητας, για ένα και μοναδικό χρώμα φωτός.

Μία περιλάμβανε την «πλασμοδική προστασία» – ένα κάλυμμα που θα απέτρεπε από το φως να ανακλαστεί σε ένα μικρό αντικείμενο, κάντοντάς το να μοιάζει τόσο μικρό ώστε να εξαφανίζεται.

Το 2006 ακόμη περισσότερες μελέτες – ανάμεσα στις οποίες και μία του Leonhardt – έδειξαν τον τρόπο στρέβλωσης του φωτός γύρω από ένα αντικείμενο, ώστε το αντικείμενο να φαίνεται σαν να μην υπάρχει. Αυτή η μέθοδος, παρόλα αυτά, μπορούσε να λειτουργήσει μόνο για ένα και μοναδικό μήκος κύμματος ή χρώματος του φωτός.

Αργότερα την ίδια χρονιά μια ομάδα, στην οποία μετείχε ο David Schurig από το State University της Βόρειας Καρολίνα, κατασκεύασαν ένα μανδύα που έκανε ένα αντικείμενο αόρατο στα μικροκύμματα.

Το 2007 μία ομάδα από το Purdue University δημοσίευσε μία μελέτη που έδειχνε πώς μπορεί κάποιος να κάνει ένα αντικείμενο αόρατο κάτω από το ορατό φως και το 2008 η ομάδα του Steven Cummer του Duke University υπολόγισε πώς μπορεί να γίνει κάτι ανάλογο με τα ηχητικά κύμματα.

«Εφικτό σήμερα»

Οι μανδύες αορατότητας είναι «εφικτοί σήμερα», λέει η νέα μελέτη του Leonhardt. «Αυτό είναι το τελικό συμπέρασμα.»

Ο Steven Cummer του Duke University είναι ένας καθηγητής μηχανολογίας που δεν συμμετείχε, όμως, σε αυτή τη νέα μελέτη.

Ο Leonhardt με ορισμένους συναδέλφους του έκαναν μια σημαντική πρόοδο, είπε, επειδή στο παρελθόν τα σχέδια αορατότητας λειτουργούσαν μόνο σε ένα και μοναδικό χρώμα φωτός.

Όμως και πάλι πρόκειται για έναν μανδύα με ελαττώματα, πρόσθεσε.

Ένα πρόβλημα, δήλωσε, είναι ότι το φάσμα του φωτός αλλάζει όταν περνά μέσα από τον μανδύα.

«Αυτό σημαίνει ότι το φως έχει διασπαστεί λιγάκι καθώς διασχίζει τον μανδύα. Αυτό δεν είναι η τέλεια αορατότητα, αλλά μπορεί να λειτουργήσει σε μερικές εφαρμογές.»

Ο Schurig από το State University της Βόρειας Καρολίνα βλέπει το ίδιο πρόβλημα.

«Τίποτα που βρίσκεται στο σύμπαν μας δεν μπορεί να παραμείνει εντελώς ανεξιχνίαστο», δήλωσε μέσω email.

«Κάθε σχέδιο αορατότητας έχει ένα τρωτό σημείο.»

Για παράδειγμα, ο μανδύας δεν μπορεί να είναι κάποιο ένδυμα. Πρέπει να είναι μεγαλύτερο από αυτό που κρύβει – ένα σημαντικό πρόβλημα όταν προσπαθεί κάποιος να κρύψει ένα αεροπλάνο.

Ούτε μπορούν οι μανδύες που επικαλούνται οι υπολογισμοί του Leonhardt να είναι απλές σφαίρες ή κύλινδροι.

«Τα σχήματα είναι εντελώς τρελά», είπε ο Cummer από το Duke University.

«Αυτό κατά πάσα πιθανότητα κάνει την κατασκευή τους πιο δύσκολη. Ειλικρινά, πιστεύω ότι θα δούμε έναν μονόχρωμο ‘παραδοσιακό’ μανδύα πριν δούμε ένα πολύχρωμο μανδύα με βάση αυτήν την προσέγγιση.»

«Όμως σίγουρα είναι πολύτιμο να έχουμε μια συνταγή για έναν ατελή, πολύχρωμο μανδύα.»

Ο Schurig πρόσθεσε ότι τα περίπλοκα σχέδια μπορεί να αποδειχτούν δύσκολα στην κατασκευή τους.

Από μηχανολογικής άποψης, είπε, «το εύρος των παραμέτρων είναι πολύ δύσκολο αν όχι ακατόρθωτο. Θεωρητικά αυτός ο μανδύας θα μπορούσε να είναι ευρυζωνικός, αλλά είναι πιθανό να είναι αδύνατη η φυσική εφαρμογή του.»

Περισσότερο ορατό, όχι λιγότερο ορατό

Κατά ένα ειρωνικό τρόπο, οι πρώτες εφαρμογές της τεχνολογίας αορατότητας μπορεί να κάνουν τα αντικείμενα περισσότερα ορατά, αντί για λιγότερο ορατά.

Κι αυτό, επειδή οι ίδιες ιδιότητες στρέβλωσης του φωτός που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια ασπίδα αορατότητας μπορούν επίσης να λειτουργήσουν και αντίστροφα.

Ως αποτέλεσμα, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν αυτήν την μέθοδο για να δημιουργήσουν οτιδήποτε – από καλύτερους ανακλαστήρες φωτός για τους νυχτερινούς ποδηλάτες μέχρι φάρους καθοδήγησης για τους δορυφόρους που βρίσκονται σε τροχιά.

Σε πιο ακραίο επίπεδο, η μέθοδος μπορεί επίσης να βελτιώσει τη μετάδοση των επικοινωνιών ανάμεσα σε ασύρματες συσκευές, όπως είναι τα κινητά τηλέφωνα και οι ασύρματοι servers.

Πηγή: National Geographic

Advertisements
h1

Αντικατάσταση ματιού με webcam

Νοέμβριος 18, 2008
Η Tanya Vlach

Η Tanya Vlach

Μία μονόφθαλμη καλλιτέχνιδα από το San Francisco επιθυμεί να αντικαταστήσει το χαμένο της μάτι με μία Webcam – και οι ειδικοί στον τομέα της τεχνολογίας θεωρούν πως κάτι τέτοιο είναι εφικτό.

«Πάντοτε σκεφτόμουν να χρησιμοποιήσω κάμερες για να αποκαταστήσω την όραση των τυφλών», δήλωσε ο Δρ William Danz, η ασθενής του οποίου, η Tanya Vlach, θέλει την πρωτοποριακή συσκευή. «Η συγκεκριμένη περίπτωση είναι κάπως διαφορετική, σαν κάτι που συμβαίνει σε μια ταινία του James Bond.»

Η Vlach, η οποία έχασε το μάτι της σε ένα αυτοκινητικό ατύχημα το 2005, φορά ένα ρεαλιστικό προσθετικό από ακρυλικό, αλλά προκάλεσε τους μηχανικούς μέσα από το blog της: κατασκευάστε μία «eye cam» για το προσθετικό της, η οποία να μπορεί να διαστέλλεται με τις αλλαγές του φωτισμού και που να της επιτρέπει να την ανοιγοκλείνει για να ελέγχει τη μεγέθυνση, το κέντρο εστίασης, να την ενεργοποιεί και να την απενεργοποιεί.

«Υπήρξαν πολλά cyborgs στην επιστημονική φαντασία όλα αυτά τα χρόνια και όλοι γνωρίζουν ότι είμαι μία geek στο συγκεκριμένο θέμα», είπε η Vlach, 35 ετών σήμερα. «Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας σκέφτηκα: ‘γιατί όχι’;»

Η οφθαλμική κάμερα θα μπορούσε να της επιτρέψει την καταγραφή ολόκληρης της ζωής της ή ακόμα και την παραγωγή μίας ριάλιτι τηλεοπτικής εκπομπής μέσα από την άποψη του ματιού της. Η Vlach τόνισε πως θα αφήσει την έμπνευση να την αγγίξει αμέσως μόλις αποκτήσει τη συσκευή.

«Υπάρχουν πολλές ιδέες στο μυαλό μου… τίποτα όμως που να εκμεταλλεύεται σε υπερβολικό βαθμό την κατάσταση», δήλωσε η Vlach. «Δεν θέλω να γίνω κατάσκοπος και να καταπατήσω τα δικαιώματα των συνανθρώπων μου, όμως την ίδια στιγμή μπορώ να σκεφτώ άπειρες πιθανές εφαρμογές.»

Η πρόκληση της Vlach, η οποία αναφέρθηκε πρώτα από τον blogger τεχνολογίας Kevin Kelly, έχει εμπνεύσει τη δημιουργία πολλών μηνυμάτων σε blogs όλου του κόσμου και στη συγγραφή emails προς τη Vlach, από δεκάδες πρόθυμους κατασκευαστές.

Ο ειδικός σε φορητές συσκευές ηλεκτρονικών υπολογιστών, Roy Want, δήλωσε τη Daily News ότι η αναγκαία τεχνολογία υπάρχει.

«Είναι εφικτή η κατασκευή μιας ασύρματης κάμερας με τις διαστάσεις ενός λοβού ματιού», είπε ο Want, σημαντικό στέλεχος της Intel. «Υπάρχουν κατασκοπευτικές κάμερες ή μικροκάμερες που είναι σχεδιασμένες να χωρούν στα πιο απαρατήρητα σημεία ενός σπιτιού.»

Ο Want είπε ότι η κάμερα, η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει το προσθετικό της Vlach ως περίβλημα για να αποφύγει την υγρασία, θα μπορούσε να συνδεθεί ασύρματα με ένα smart phone.

Το smart phone θα μπορούσε να διοχετεύει με ενέργεια την κάμερα ασύρματα και να διοχετεύει το υλικό της βιντεοσκόπησης μέσω του δικτύου κινητής τηλεφωνίας σε κάποιο άλλο πρόσωπο, σε ένα τηλεοπτικό στούντιο ή σε έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή.

Σε έναν κόσμο όπου η οφθαλμικές κάμερες είναι συνηθισμένο φαινόμενο, θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως μια μορφή ψηφιακού backup των ανθρώπινων αναμνήσεων, είπε ο Want.

«Δεν θα χρειαζόταν ποτέ ξανά να θυμάστε κάτι συγκεκριμένο», είπε. «Δεν θα χάνατε καμία ανάμνηση. Θα μπορούσατε να ρωτήσετε την κάμερα: ‘πότε ήταν η τελευταία φορά που είδα τα κλειδιά μου;’»

Πηγή: Daily News

h1

Τα παιδιά γίνονται η πιο πρόσφατη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας

Νοέμβριος 12, 2008

merry-go-roundΕίδατε ποτέ παιδιά να παίζουν σε μια παιδική χαρά και σκεφτήκατε: «αν μπορούσα μόνο να τιθασεύσω την ενέργειά τους;» Αυτό ακριβώς σκέφτηκε μία ομάδα Αμερικανών εφευρετών με οικολογική συνείδηση και μετέτρεψαν τον εξοπλισμό που βρίσκει κάποιος στις παιδικές χαρές σε συστήματα που παράγουν ηλεκτρισμό.

Σύμφωνα με την Karen Cavanaugh, γενική διευθύντρια της Saber Technical, μιας εταιρίας με έδρα τη Νέα Υόρκη που σχεδιάζει και κατασκευάζει εξοπλισμό για παιδικές χαρές που μπορεί να παράγει ηλεκτρισμό, τα όργανα είναι εξοπλισμένα με εναλλακτήρες και γρανάζια που, όταν ενεργοποιούνται, μπορούν να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα.

Για παράδειγμα, αν τα παιδιά περιστρέφουν ένα «γύρω-γύρω όλοι» που έχει σχεδιαστεί για να αντλεί νερό από κάποιο πηγάδι, η περιστροφική κίνηση του όργανου στέλνει ισχύ σε έναν εναλλακτήρα ο οποίος στην συνέχεια μεταφέρει το ηλεκτρικό ρεύμα σε μια αντλία αποστράγγισης. Από εκεί η αντλία αποστράγγισης σπρώχνει το νερό μέσα από υπόγειους σωλήνες σε μια δεξαμενή, η οποία είναι τοποθετημένη στην κορυφή ενός πύργου. Το καθαρό νερό μπορεί στην συνέχεια να χρησιμοποιηθεί ως πόσιμο, για τις αποχετεύσεις ή για την άρδευση άνυδρης γης.

Ο «παιδικός» ηλεκτρισμός μπορεί επίσης να αποθηκευτεί σε μπαταρίες και να ενισχυθεί από γεννήτριες ηλιακής ενέργειας για να χρησιμοποιηθεί στην συνέχεια ως πηγή εσωτερικού και εξωτερικού φωτισμού.

Όμως, πως αντιδρούν τα παιδιά μπροστά σε αυτές τις συσκευές υψηλής τεχνολογίας;

«Μιλάμε για μικρά παιδιά», λέει ο John Mason, ένας από τους ιδρυτές της Saber Technical. «Τρέχουν αρκετά γρήγορα για να κάνουν τα φωτάκια (της γεννήτριας) να ανάψουν. Οι συσκευές τους προσφέρουν μία οπτική ανταμοιβή».

Την ώρα που αρκετά ιδιωτικά σχολεία στις ΗΠΑ χρησιμοποιούν τις «παιδικές χαρές ενέργειας» που τους δώρισε η Saber Technical για να έχουν ενέργεια στις εγκαταστάσεις τους, ανάλογα σχέδια ετοιμάζονται για την Ινδία, την Αϊτή, την Δομινικανή Δημοκρατία και πιθανά το Αφγανιστάν.

Ένα σχέδιο που προορίζεται για κάποιο σχολείο στην Τανζανία θα αλλάξει κυριολεκτικά τις ζωές των παραπάνω από 600 παιδιών που το παρακολουθούν. Αυτή τη στιγμή οι μαθητές του σχολείου Sinai στο Babati αναγκάζονται να περπατήσουν 5 χιλιόμετρα για να έχουν πρόσβαση σε καθαρό, πόσιμο νερό. Αναγκάζονται επίσης να μελετούν σε αίθουσες χωρίς ηλεκτρισμό, που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και ως αποθήκες. Μετά την κατασκευή της νέας τους παιδικής χαράς, τα παιδιά όχι μόνο θα απολαμβάνουν καθαρό νερό που θα αντλείται από τα όργανα, αλλά θα έχουν και αρκετό αποθηκευμένο ηλεκτρισμό για να φωτίζουν τις αίθουσες διδασκαλίας τους.

«Δεν έχουν τρεχούμενο νερό στο σχολείο», εξηγεί ο Clive Shiret της Livingstone Tanzania Trust, μιας φιλανθρωπικής οργάνωσης. «Δεν έχουν εγκαταστάσεις υγιεινής. Αυτό λοιπόν θα μας επιτρέψει να κάνουμε το μέρος πολύ πιο υγιεινό και βασικά να επεκτείνουμε τη διάρκεια ζωής των παιδιών.»

Σύμφωνα με έναν δάσκαλο στο σχολείο Woodlands Hills Montessori της Νέας Υόρκης, όπου μία παιδική χαρά παραγωγής ηλεκτρισμού βρίσκεται ήδη υπό λειτουργία, όλα έχουν να κάνουν με ορισμένες βασικές αρχές: «Προσπαθούμε να κάνουμε τα παιδιά να συμμετέχουν στο σχέδιο, και από που να αρχίσει κανείς καλύτερα αν όχι από τις βασικές ανάγκες. Ξεκινάμε με το νερό επειδή είναι βασικό συστατικό της ζωής.»

Άραγε πρέπει οι σύλλογοι γονέων και κηδεμόνων να αρχίσουν να βλέπουν τα παιδιά σαν φυλακισμένα χάμστερ μέσα στους τροχούς που παράγουν ηλεκτρισμό;

«Το μόνο που κάνουν είναι να αποθηκεύουν ενέργεια», λέει μία προσεκτική Cavanaugh. «Αλλά το πιο σημαντικό είναι να μάθουν αυτά τα παιδιά ότι είναι η δική τους ενέργεια που θα δώσει λύση στα προβλήματα. Το όργανο με το οποίο παίζουν κάθε μέρα είναι το ίδιο όργανο με αυτό που παίζουν κι άλλα παιδιά σε όλο τον κόσμο.»

Οι γονείς δείχνουν να συμφωνούν, λέει η Kris Gernert-Dott, μητέρα δύο μαθητών του δημοτικού στο σχολείο Montessori: «Μέσα από αυτό το σχέδιο παραγωγής ηλεκτρισμού και νερού… οι κόρες μου έχουν πάρει το έναυσμα να σκέπτονται με τρόπους που μπορούν να βοηθήσουν τον κόσμο να γίνει καλύτερος.»

Φυσικά, όπως κάθε σχέδιο παραγωγής ήπιας ενέργειας υπάρχει πάντα το ρίσκο της εκμετάλλευσης στην ελεύθερη αγορά. Όμως στην περίπτωση των παιδικών χαρών παραγωγής ενέργειας που λειτουργούν υπό εποπτεία, μια τέτοια πιθανότητα μοιάζει ιδιαίτερα μικρή. Ένας εργολάβος οικοδομών στη Νέα Υόρκη, ο David Canfield, που εργάστηκε για την κατασκευή της παιδικής χαράς στο σχολείο Montessori, είπε: «Είναι μια ευκαιρία για τα παιδιά σε όλο τον κόσμο να μοιραστούν κάτι κοινό. Η παιδική χαρά λειτουργεί σε πολλά επίπεδα που περιλαμβάνουν τον επιστημονικό, τον οικολογικό και τον πολιτιστικό χώρο. Φυσικά αν κάποιος αρχίσει να χρησιμοποιεί τα παιδιά και τις παιδικές χαρές για να εξορύξει διαμάντια, αυτό θα είναι λάθος.»

Όμως αυτό που είναι το σημαντικό με τις παιδικές χαρές που παράγουν ενέργεια είναι ότι όχι μόνο προσφέρουν πρόσβαση σε βασικές ανθρώπινες ανάγκες όπως το νερό και ο ηλεκτρισμός, αλλά και ότι μπορούν να γεφυρώσουν το πολιτισμικό χάσμα.

Πηγή: Russia Today