A december 20-adikai műsor tartalmából…

20241216_tma_1_resz

https://hvg.hu/tudomany/20241212_szen14-izotop-gyemantban-orokeletu-akkumulator

Nem elírás, nem túlzás: 5700 évig nem merül le ez az akkumulátor

Ilyen hosszú élettartamú energiaforrás még nem volt: több ezer évig képes táplálni az eszközöket a világ első szén-14 gyémántakkumulátora.

A radióaktív szén-14 izotóp a különféle, de legfeljebb 50–60 ezer éves anyagok kormeghatározásában való felhasználásáról ismert, az Egyesült Királyság Atomenergia Hatósága és a Bristoli Egyetem kutatói viszont egészen másféle szerepet szántak neki: elkészítették a világ első szén-14 gyémánt akkuját.

Az akkumulátor a napelemekhez hasonlóan működik, de a fény elektromos árammá alakítása helyett a szén-14 izotóp radioaktív bomlásából származó, gyorsan mozgó elektronokat használja fel energiatermelésre. Az akkumulátort az emberiség által ismert legkeményebb anyagba, gyémántba burkolják, így a rövid hatótávolságú sugárzás nem tud kiszabadulni. E megbízható áramforrás élettartama is lenyűgöző. Mivel a szén-14 izotóp felezési ideje 5700 év, az akku még több ezer év után is megőrzi teljesítményének a felét.

Mindezek mellett nem mellékes a megoldás szerepe a nukleáris hulladékok kezelésében. Az akkumulátorokban használt szén-14-et grafittömbökből vonják ki, amelyek az atommaghasadási reaktorok melléktermékei (csak az Egyesült Királyságban közel 95 000 tonna grafittömb van jelenleg). Ennek a radioaktív anyagnak az újrahasznosításával a technológia csökkenti a nukleáris hulladékot, miközben értékes energiaforrást hoz létre. Ez a gyémántakku tehát nemcsak a radioaktív hulladékok gyakorlati felhasználását teszi lehetővé, hanem csökkenti a biztonságos tárolás költségeit és kihívásait is.

A gyémántakkunak számos alkalmazása lehetséges. Biokompatibilis változatuk orvosi eszközökbe, például szemimplantátumokba, hallókészülékekbe és pacemakerekbe kerülhetnek, minimálisra csökkentve a cserék szükségességét. Emellett extrém körülmények között is használhatók lehetnének – az űrben és a földön egyaránt –, ahol nem célszerű a gyakori akku-csere.

20241216_tma_2_resz

https://ng.24.hu/tudomany/2024/12/09/nebrai-korong-keszitese/

https://hu.wikipedia.org/wiki/Nebrai_korong

Miként készült a nebrai korong?

A nebrai korong egy kb. 3600–3800 éves régészeti lelet, világörökségi védelmet élvez, 1999-ben Németországban, a Szász-Anhalt tartománybeli Nebra közelében került elő, fémkeresővel való illegális ásatások során. A bronzkorong 32 cm átmérőjű, a szélénél alig 1,7 mm vastag, ami a közepén eléri a 4,5 mm-es vastagságot, súlya 2,3 kg, ami pedig az ábrát illeti a korongon – nos, az jelenleg az égbolt legrégebbi ismert ábrázolása – a Nap, a Hold, a csillagok láthatóak rajta és több tájékozódást segítő objektum.

Ami a korong értelmezését illeti, naptárszámítást segítő csillagászati mérőműszerként tartják számon, de hogy pontosan miért és hogyan készítették – eddig titok volt.

Most viszont a Szász-Anhalt Tartományi Műemlékvédelmi és Régészeti Hivatal Őstörténeti Múzeuma beszámolt egy kísérleti régészeti módszerrel végzett vizsgálatról, amelyben a nebrai korong készítési módját igyekeztek feltárni.

A korong anyaga bronz, amelyben a réz mellett ón, illetve igen kis mennyiségben nikkel, cink és arzén található. A megmunkálása során a korong közepéből indulva a pereme felé haladva kalapálták a felmelegített anyagot, így tudták azt egyre vékonyabbá és nagyobbá alakítani. Az eredeti korongból vett kis mintadarabkát vizsgáltak meg, különféle mikroszkópos eljárásokkal, illetve az anyag eloszlását és szerkezetét mutató módszerekkel. Ennek eredményét azután a többféle másolaton is elvégzett azonos vizsgálatok révén hasonlították össze

A másolatokat egy tapasztalt rézműves szakember, Herbert Bauer igyekezett elkészíteni. Az összetétele miatt (túl kevés ón és arzén) nehéz volt jó öntvényt készíteni abból a típusú bronzból, amelyből a korong készült. Mivel az anyag a hűlése során egyre nehezebben megmunkálhatóvá válik, ezért volt szükség az egymás után melegítés-kalapálás ciklusokra.

A kísérletek és a különböző vizsgálatok arra mutattak, hogy a korong előállításához legalább 10 egymás utáni ilyen munkaszakaszra volt szükség. Ezek mindegyike során kb. 700 Celsius-fokosra izzították a bronzot, ezt a mester aztán kikalapálta, majd újabb izzítás és kalapálás következett.

A vizsgálatok feltárták, hogy az eredeti esetében a kiindulásul készült lencse alakú öntvény kissé nagyobb átmérőjű és vékonyabb volt, mint a most készült kísérleti másolatokhoz használt. Emiatt az eredetihez alkalmazott 10 ciklus helyett most 55 efféle megmunkálási ciklust kellett a modern rézműves mesternek végigcsinálnia. A munka előrehaladtával egyre könnyebb és kisebb kalapácsot használt a bronzkorong további formálására.

Mindez azt is jelzi, hogy mennyire fejlett volt a fémművesség már 3600 évvel ezelőtt, a korai bronzkorban. A korabeli mesterek nemcsak a hétköznapi tárgyak vagy fegyverek sorozatgyártásában jeleskedtek, hanem egyedi, művészi kivitelű tárgyak készítésére is volt tehetségük, tudásuk. A kutatás azt is bizonyítja, hogy a sokat kutatott tárgyakat is érdemes újra és újra megvizsgálni, ha ehhez új technológiák állnak rendelkezésre.

20241216_tma_3_resz

https://index.hu/techtud/2024/12/08/etel-bakterium-5-masodperces-szabaly-hiedelem-kutatas-tudomany/

A kutatók végre kiderítették, hogy igaz-e az öt másodperces szabály

A népszerű hiedelem szerint, ha a földre ejtett ételt öt másodpercnél rövidebb idő alatt veszed fel, akkor azt még nyugodtan megehetjük. A teória szerint ugyanis a baktériumoknak nincs elég idejük arra, hogy az ételt ellepjék. De vajon igaz ez?

2003-ban Jillian Clarke, az illinois-i Chicago High School for Agricultural Sciences végzős diákja próbára tette az öt másodperces szabályt. Kétféle – sima és durva – csempét oltott be Escherichia colival, és gumimacikat és sütiket ejtett a csempékre, melyeket öt másodperc elteltével vett fel.

Clarke és munkatársai vizsgálatából kiderült, hogy a baktériumok nagyon gyorsan, akár öt másodperc alatt is az ételre kerülhetnek.

Néhány évvel később Paul Dawson élelmiszerkutató és diákjai a dél-karolinai Clemson Egyetemen szintén tesztelték az öt másodperces szabályt. Dawsonék kolbászt ejtettek egy Salmonella typhimuriummal szennyezett csempedarabra, öt másodperc alatt a baktériumok több mint 99 százaléka átkerült a csempéről a kolbászra.

2014-ben Anthony Hilton mikrobiológus professzor és diákjai az angliai Aston Egyetemen szintén megvizsgálták a teóriát. Kísérleteikben a Kólibaktérium és a Staphylococcus aureus ételre kerülését vizsgálták különböző felületeken (szőnyeg, laminált padló és csempe). A vizsgálat alatt pirítóst, tésztát, kekszet, és ragacsos édességeket ejtettek a felületekre, melyeket 3 és 30 másodpercre hagytak a baktériumok társaságában.

Eredményeik szerint minél hosszabb ideig érintkezett egy élelmiszerdarab a padlóval, annál nagyobb valószínűséggel tartalmazott baktériumot. Hilton szerint ez az öt másodperces szabály mellett szóló bizonyítékként értelmezhető, de nem volt perdöntő.

A 2014-es kutatás nem hozta az elvárt eredményeket, ezért új kutatás kezdődött

Donald Schaffner élelmiszertudományi professzor és mesterszakos hallgatója, Robyn C. Miranda a New Jersey-i Rutgers Egyetemen kezdett szigorú vizsgálatba az öt másodperces szabályt kutatva. A kutatók négy élelmiszert (görögdinnyét, kenyeret, vajas kenyeret és rágógumit) teszteltek négy különböző felületen (rozsdamentes acél, kerámiacsempe, fa és szőnyeg).

Az eredmények elemzését követően kiderült: a hosszabb érintkezési idő több átvitelt eredményezett, de néhány átvitel „azonnal”, kevesebb mint 1 másodperc után történt, így az öt másodperces szabály egyszer és mindenkorra megdőlt.

Charles P. Gerba, Arizonai Egyetem virológus professzora szerint a padlóhoz ért étel elfogyasztása utáni megbetegedés esélye olyan tényezőktől függ, mint például a padló szennyezettsége és a jelen lévő baktériumok típusa. „Vizsgálataink alapján a konyha padlója az egyik legbacilusosabb hely a házban”. Ennek  oka, hogy a ház többi helyiségéhez képest a konyhában nagyobb a forgalom, és az ételmaradékok gyakran a padlóra hullanak, ideális táptalajt teremtve a baktériumok számára.

A professzor hozzátette, hogy amennyiben leejtjük az ételt, zöldségek és gyümölcsök esetében egy öblítéssel csökkenthetjük a szennyeződést, azonban a durvább felületük miatt a húsokról nehezebb leöblíteni a baktériumokat – írja a Popular Science.

20241216_tma_4_resz

https://www.computertrends.hu/tavkozles/forradalmi-muholdas-technologia-tarta-fel-a-nepali-pusztito-arvizek-titkat-361536.html

Forradalmi műholdas technológia tárta fel a nepáli pusztító árvizek titkát

Mint ismeretes, idén szeptember végén és október elején a kivételesen heves monszun esőzések halálos áradásokat és földcsuszamlásokat okoztak Nepál déli részén, a Katmandu régióban. Ez a katasztrófa alig több mint három évvel azután következett be, hogy egy hasonló katasztrofális esemény sújtotta az ország Melamchi völgyét, ahol pusztító áradások olyan iszapáradatot szabadítottak el, amelyek ezreket kényszerítettek lakóhelyük elhagyására és széles körű pusztítást okoztak a helyi közösségekben.

A kutatók kifinomult technológia segítségével most figyelemre méltó pontossággal értékelték a 2021. júniusi melamchi árvíz hatásait, és olyan módszereket dolgoztak ki, amelyek segíthetnek a jövőbeli katasztrofális árvizek előrejelzésében – és talán megelőzésében.

Az árvizek megfigyelésének hagyományos módszerei mérőműszerekre és helyszíni megfigyelésekre támaszkodnak, de ezek korlátozottak a távoli vagy nehezen megközelíthető területeken. A kutatók viszont ezúttal a legmodernebb műholdképek, a völgy tájának digitális modelljei és a terepi adatok kombinálásával részletesen elemezték az árvíz kiváltó okait.

A csapat az egy évtized alatt gyűjtött nagy felbontású műholdfelvételek elemzésével példátlan pontossággal térképezte fel a tájban az árvíz előtt és után bekövetkezett változásokat. Ezután speciális szoftvereket alkalmaztak, hogy rendkívül részletes 3D-s térképeket, úgynevezett digitális felszíni modelleket (DSM) készítsenek a területről.

A DSM-ek elemzésével jelentős eróziós és üledéklerakódási mintákat azonosítottak a völgyben – ezek az árvíz pusztító erejének kulcsfontosságú mutatói.

A DSM-ek lehetővé tették a kutatók számára, hogy megbecsüljék az erózió és a lerakódás mértékét, ami döntő fontosságú az árvíz tájra és a helyi infrastruktúrára gyakorolt hatásának súlyosságának megértéséhez.

A kutatók hangsúlyozták annak fontosságát is, hogy ezeket az adatokat felhasználják a földhasználat és az infrastruktúra tervezéséhez. Az árvízveszélyes területeket fel kell térképezni és meg kell érteni, nemcsak a jelenlegi kockázatot, hanem azt is, hogy ezek a kockázatok hogyan fognak alakulni a jövőben, ahogy az éghajlat tovább változik.

A nyilvánosság számára a tanulmány megerősíti annak szükségességét, hogy jobban tudatosítani kell az árvízkockázatot a veszélyeztetett régiókban, különösen a hegyvidéki területeken és azokon a helyeken, ahol az erdőtüzek felperzselték a földet, mert itt az időjárás gyors változásai drámai hatással lehetnek.

Mivel a bolygó egyre melegszik, és a szélsőséges időjárási események egyre gyakoribbá válnak, a tanulmány értékes információkkal szolgál arról, hogy a tudósok hogyan tudják jobban előre jelezni és enyhíteni az árvizek és más természeti katasztrófák hatásait.

20241216_tma_5_resz

https://index.hu/tudomany/til/2017/12/26/edison_kapcsolta_fel_a_vilag_elso_karacsonyi_izzojat/

Edison kapcsolta fel a világ első karácsonyi izzóját

Thomas Alva Edison (Milan, 1847. február 11. – West Orange, 1931. október 18.) amerikai feltaláló és üzletember, egyes vélemények szerint minden idők egyik legnagyobb feltalálója. Az Egyesült Államokban 1093, az egész világon 2332 szabadalmat jegyeztetett be. Találmányai – mint a fonográf, a mikrofon, a tökéletesített elektromos izzólámpa, a kinetoszkóp – nagy hatással voltak a modern ipari társadalom életmódjára. Az elsők között alkalmazta az ipari fejlesztés területén a szervezett csapatmunkát, számos más kutatóval, mérnökkel dolgozott együtt. Ő alapította az első ipari kutatólaboratóriumot.

Egy-egy találmányt többnyire nagy leegyszerűsítés egyetlen feltalálónak tulajdonítani – a villanyégőket például biztosan nem egyedül és nem is először neki köszönhetjük: az izzólámpákat az 1870-es években Woodward és Evans szabadalmaztatta Amerikában, a jogokat csak később adták el a Edison cégének, aki a terméket tovább fejlesztette és eladhatóvá tette.

A karácsonyi izzók első dokumentált megvalósítása azonban valóban Edison nevéhez kötődik. Amikor 1880-ban minden módon próbálta reklámozni az új találmányt, a karácsonyi szezonra úgy teleaggatta a Menlo Park-i laboratóriuma teljes komplexumát ünnepi izzókkal, hogy azt már messziről lássák a közeli vasúton utazók. Az egészet egy nyolc mérföldre lévő generátorral látta el árammal, és bár ez még nem karácsonyfa-kivilágítás volt, arra sem kellett sokat várni: 1882-ben Edison és Edward Johnson nevű társa már a saját – állítólag kirívóan ronda – karácsonyfáját világította ki egy nyolcvan izzós sorral Manhattanben.

A karácsonyi izzósor elég sokáig a villogni akaró gazdagok játékszere maradt: 1900-ban például 12 dollárt kóstált az otthoni fénydísz, ami mai áron úgy 300 dollárnak, vagyis 80 ezer forintnak felel meg. Nem véletlen, hogy az első karácsonyiizzó-hirdetések nem is a megvásárlásukra buzdítottak; inkább kölcsönzésre kínáltak izzókat az ünnepekre valamivel jutányosabb áron.

Bár a túlmelegedett izzók is lángba boríthatnak egy kiszáradt fenyőt, népszerűségükhöz a fokozatosan csökkenő áruk mellett az is hozzájárult, hogy még mindig jóval biztonságosabbak, mint a hagyományos gyertyák. Utóbbi akkora kockázatot jelentett, hogy a századelős Amerikában nem is lehetett a karácsonyi otthoni tüzekre biztosítást kötni, a családok meg inkább odakészített vizesvödrökkel merték csak néhány perce meggyújtani a gyertyákat.

20241216_tma_6_resz

https://ipon.hu/magazin/cikk/a-csillagszorok-fizikaja

A csillagszórók fizikája

A csillagszóró a világ legegyszerűbb tűzijátéka: egy drótdarabot vastagon bevonnak egy különböző éghető anyagokat tartalmazó masszával, és amikor ez az anyag elég, mindenfelé színes vagy fehér szikrák pattognak belőle. A jelenségnek látványosságán kívül nagyon érdekes a fizikai háttere is.

A legizgalmasabb, és talán legmeglepőbb tény a csillagszórókkal kapcsolatban, hogy a pattogó szikrák rendkívül forróak. Attól függően, hogy milyen gyártmányt kezdünk lóbálni a karácsonyfa mellett (bár ezt nagyon száraz fa esetén inkább ne tegyük), a rudacskákból kiinduló villanások hőmérséklete 1000‒1600 °C között alakulhat. Ez pedig tényleg roppant melegnek tűnik, tekintve, hogy a vas olvadáspontja 1500 °C. A hagyományos izzókban az izzószál hőmérséklete ugyan magasabb ennél, nagyjából 2500 °C-os, ehhez viszont normális esetben nem érünk hozzá meztelen bőrünkkel.

Felmerülhet tehát a kérdés, hogy hogyan lehetséges az, hogy a csillagszórókat különösebb veszélyek nélkül használhatjuk. A kezünkbe fogott égő rúdból kiinduló szikrák gyakran elérik a bőrünket, mégsem szenvedünk égési sérüléseket. Ennek egyik oka, hogy a szikrák ugyan nagyon forrók, hőenergiájuk viszont alacsony tömegük miatt nem lesz jelentős, így nem is tudják annyira felmelegíteni a bőrünket, hogy károkat okozzanak abban.

A dolog hasonlóan működik, mint az alufólia esetében. Míg a sütőből kivett étel néhány perc elteltével még mindig tűzforró, az alufólia, amelyen sült, a kivétel pillanatában sem fogja megégetni a kezünket (hacsak nem nagyon vastag fajtáról van szó). A hőmérséklete persze ennek is az ételéhez hasonlóan magas, de mivel nagyon vékony, és alacsony tömegű, nincs annyi energiája, amivel kárt okozhatna ujjainkban.

A másik ok, amiért a csillagszóró nem bántja bőrünket, a szikrák mérete. Mivel nagyon picike kiterjedésű szikrákról van szó, ezek nem képesek hosszú ideig forrók maradni, a kisebb dolgok ugyanis gyorsabban hűlnek, mint a nagyok. Az alufóliás példára visszatérve, míg az étel még egy fél órával a sütőből való kivétel után is meleg marad (feltéve persze, hogy a kinti hőmérséklet nem túlságosan hideg), az alufólia kis térfogatának köszönhetően pár perc alatt felveszi a környezet hőmérsékletét.

De hasonló a helyzet, ha veszünk egy fémből álló kockát. Ez felforrósítva nyolcadannyi hőenergiát tárol, mint egy kétszer akkora élhosszúságú kocka. A térfogat mellett azonban az objektum levegővel érintkező felületeinek nagysága sem lényegtelen, ami a hűlés sebességét illeti. A kockák esetében a dupla élhosszúságú darab négyszer akkora felületen adja le a hőenergiát, mint a kisebb kocka. Együttesen mindez azt jelenti, hogy a nagyobb kocka több hőenergiával rendelkezik ugyan, de felülete nem annyival nagyobb a kisebb kockáénál, hogy ezt azonos sebességgel tudná leadni, így lassabban fog hűlni annál.

A csillagszóró szikrái viszont nagyon-nagyon picik, ugyanakkor térfogatukhoz viszonyítva óriási felületen adhatják le hőenergiájukat, így gyorsan lehűlnek. Azt ugyanakkor nem árt figyelembe venni, hogy bár a szikrák bennünk nem fognak kárt tenni, ha nagyon száraz a karácsonyfa, azt esetleg belobbanthatják, így tanácsosabb a fa helyett a szobanövények fölött, vagy a szabadban csillagszórózni.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.