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Technologie zur Übertragung von Audionachrichten mit Laserlicht

10.02.2019

Die neue Technologie, die in einem der Labors des Massachusetts Institute of Technology entwickelt wurde, ermöglicht es Ihnen, Audionachrichten, die nur für die Ohren einer Person bestimmt sind, in einer Entfernung von mehreren Metern zu übertragen. Eine Schlüsselrolle bei dieser Technologie spielt das Licht eines speziell abgestimmten Lasers, der die Wassermoleküle in der Luft anregt und zum Schwingen bringt. Der Anwendungsbereich dieser Technologie ist ziemlich breit und reicht von Militärtechnologie, gezielter Werbung und vielem mehr, wo, aus welchen Gründen auch immer, die Verwendung von Kopfhörern inakzeptabel oder unpraktisch ist.

Machen Sie sich keine Sorgen über den "auf Ihr Ohr gerichteten Laser", die Entwickler der Technologie behaupten, dass all dies für den Menschen völlig ungefährlich ist. "Dies ist das erste derartige System, das Laser verwendet, die für menschliche Augen und Haut absolut sicher sind", sagte Charles M. Wynn, Leiter des Forschungsteams.

Die Hauptkomponente des Systems ist ein Thulium-Laser, der im Bereich von 1.9 Mikrometern emittiert. Licht in diesem Bereich wird effektiv von den Wassermolekülen des in der Luft vorhandenen Wasserdampfs absorbiert, was zum Auftreten eines photoakustischen Effekts führt. Gleichzeitig benötigt die neue Lasertechnologie für qualitativ hochwertige Arbeit eine sehr geringe Menge Wasser in der Luft, sie funktioniert selbst unter trockensten Bedingungen normal.

Wissenschaftler verbrachten einige Zeit damit, eine der Methoden zur Schallübertragung mit Laserlicht auszuwählen. Die erste Technologie war die einfachste Amplitudenmodulation von Laserlicht, die es ermöglichte, den von einem Mikrofon aufgenommenen Ton in einer Entfernung von bis zu 2.5 Metern wiederzugeben. Bei der zweiten Methode wurde keine Lichtmodulation verwendet, der Schlüsselpunkt dieser Methode, die als dynamische photoakustische Spektroskopie bezeichnet wurde, waren Spiegel und Mehrfachreflexionen von Licht, die Schwebungen mit der erforderlichen Schallfrequenz erzeugten. Mit dieser zweiten Methode können Sie Schallschwingungen mit größerer Amplitude empfangen oder Schallinformationen über große Entfernungen übertragen.

Als Ergebnis des Ausprobierens verschiedener Methoden haben Wissenschaftler ihre eigene Methode entwickelt, die nur die besten Eigenschaften der beiden oben beschriebenen Methoden der Schallübertragung verwendet. Als Ergebnis lieferte das experimentelle Muster des Geräts eine Schallübertragung mit einem Pegel von 60 Dezibel (dem Pegel eines normalen Gesprächs) in einer Entfernung von bis zu mehreren Metern.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Bauen im Weltall 15.09.2013

Die amerikanische Weltraumbehörde hat im Rahmen des NIAC-Programms Tethers Unlimited, Inc. (TUI) 500 US-Dollar für die Weiterentwicklung der automatisierten Montagetechnologie im Weltraum. Dies ist das zweite Stipendium, das erste in Höhe von 100 US-Dollar wurde für die Entwicklung des Konzepts und der Laborprototypen bereitgestellt.

Die SpiderFab-Technologie ist im gegenwärtigen Entwicklungsstadium von Wissenschaft und Technologie machbar. Es ermöglicht die Herstellung im Weltraum sehr großer, man könnte sogar sagen, gigantischer, mehrere Kilometer langer Rahmen von Raumschiffen, Antennenträgern, Grundstrukturen von Solarkraftwerken, riesigen Teleskopen usw. Alle notwendigen Teile der Orbital-Fertigungsanlage von SpiderFab können mit vorhandenen Trägerraketen ins All geschossen werden. Tatsächlich ermöglicht SpiderFab bereits mit der heutigen Technologie die Umsetzung bahnbrechender Projekte, wie den Bau von Raumstationen jenseits der Mondumlaufbahn oder Solarkraftwerke mit einer Leistung von Hunderten von Megawatt. Gleichzeitig werden die Kosten für Strukturen, die mit SpiderFab hergestellt werden, relativ gering sein. Ein Beispiel für den Einsatz von SpiderFab wäre der Bau eines 200 Millionen US-Dollar teuren Weltraum-Radioteleskops mit einem Antennendurchmesser von mehr als 100 m. Astronomen träumen heute nur von einem solchen Instrument, aber die SpiderFab-Technologie kann diesen Traum in den kommenden Jahrzehnten Wirklichkeit werden lassen .

SpiderFab wird zwei Haupttechnologien verwenden, um Weltraumstrukturen zu bauen. Das ist zunächst ein Gerät namens Trusselator, das derzeit erfolgreich im Labor getestet wird. Der Trusselator ist eine Art Kreuzung zwischen 3D-Drucker und Strickmaschine. Auf der einen Seite des zylindrischen Körpers befindet sich eine Fadenspule (das Gerät verwendet Kunststoff wie Kohlefaser als Rohstoff) und auf der anderen Seite ein Extruder, durch den die drei Hauptrohre der zukünftigen Farm herausgepresst werden . Das Fachwerk wird durch Wickeln mit Faden verstärkt, wodurch ein etwa einen Meter langes Gerät ein zehn Meter langes Fachwerk erzeugen kann.

Der Trusselator-Roboter wird mithilfe eines Manipulators und einer speziellen Schweißmaschine in der Lage sein, die ursprünglichen Farmen zu großen komplexen Strukturen zu verbinden und sie mit Sonnenkollektoren und reflektierender Folie zu bedecken und je nach Missionsziel andere Operationen durchzuführen. Der Typ des Trusselators kann variieren, zum Beispiel kann er Rund- oder Vierkantrohre mit verschiedenen Durchmessern und Dicken herstellen.

Die SpiderFab-Technologie wird es ermöglichen, auf die Herstellung von Comic-Strukturen umzustellen, die kilometerlang sind und nicht wie heute Dutzende Meter lang sind. Derzeit haben Strukturen, die in den Weltraum geschickt werden, einen enormen Sicherheitsspielraum, um Überlastungen beim Start standzuhalten. Normalerweise werden solche Hochleistungsstrukturen im Weltraum nicht benötigt, aber eine sehr große Größe wird beispielsweise für Interferometer-Teleskope benötigt. SpiderFab-Geräte werden es ermöglichen, genau solche Strukturen zu bauen: leicht, groß und mit niedrigen Lebenszykluskosten.

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