Auftauen der Oberfläche in einer Sekunde. Kostenlose Neuigkeiten aus der Technischen Bibliothek

Kostenlose technische Bibliothek

NACHRICHTEN AUS WISSENSCHAFT UND TECHNOLOGIE, NEUHEITEN IN DER ELEKTRONIK
Kostenlose technische Bibliothek / Newsfeed

Oberflächenabtauung in einer Sekunde

11.09.2019

Eine Gruppe von Forschern der University of Illinois at Urbana-Champaign (USA) und der University of Kyushu (Japan) hat eine Methode zur sehr schnellen und effizienten Entfernung von Eis von Oberflächen entwickelt, die weniger als 1 % Energie verbraucht und auskommt die Aufgabe hundertmal schneller als herkömmliche Auftaumethoden.

Anstelle des üblichen Auftauens, bei dem das gesamte Eis von oben nach unten schmilzt, ausgehend von der obersten Schicht, haben Wissenschaftler ein Verfahren entwickelt, bei dem Eis „von innen“ schmilzt: an der Verbindung von Eis und Oberfläche. So entsteht in der unteren Schicht Wasser, auf dem die Eiskappe gleitet.

Die Forscher entschieden sich für die Entwicklung einer neuen Abtaumethode, da die derzeitigen Methoden aufgrund der Notwendigkeit des periodischen Abtauens und der Energiesysteme von Gebäuden enorme Mengen an Energie in Kühlsystemen verbrauchen. Den Autoren zufolge besteht die größte Quelle der Ineffizienz herkömmlicher Systeme darin, dass der größte Teil der Energie, die zur Verarbeitung von „Frostschutzmittel“ verwendet wird, zum Erhitzen anderer Komponenten des Systems verwendet wird, anstatt Eis oder Eis zu erhitzen.

Daher schlugen die Wissenschaftler vor, einen sehr starken Stromimpuls an die Stelle zu geben, an der sich Eis und Oberfläche treffen, um eine Wasserschicht zu bilden. Damit der Impuls den richtigen Platz erreicht und die oberste Schicht nicht beeinträchtigt, wird eine dünne Schicht aus Indium-Zinn-Oxid (ITO), einem Halbleiterfilm, der häufig zum Auftauen verwendet wird, auf die Oberfläche des Materials aufgebracht. Den Rest erledigt die Schwerkraft.

Um ihre Methode zu testen, tauten die Wissenschaftler eine kleine Glasoberfläche auf, die auf minus 15,1 Grad Celsius gekühlt wurde – etwa die gleiche Temperatur in den wärmsten Teilen der Antarktis – und minus 71 Grad Celsius – was noch kälter ist als in den kältesten Regionen der Antarktis. Durch einen Test bei sehr niedrigen Temperaturen konnte überprüft werden, ob das neue Verfahren in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt werden kann. Bei allen Tests wurde das Eis mit einem Stromimpuls in weniger als einer Sekunde entfernt.

Die Gruppe muss ihre Methode noch auf schwierigeren Oberflächen wie Flugzeugflügeln testen. Aber das ist eine Frage der nahen Zukunft.

<< Zurück: Maxim MAX30208 und MAXM86161 medizinische Sensoren 12.09.2019

>> Weiter: Mini-Ionen-Triebwerk im Orbit getestet 11.09.2019

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

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

Überwachung des Gehirnsauerstoffs mithilfe einer Mikrosonde 28.01.2024

Chinesische Wissenschaftler haben eine implantierte Miniatursonde entwickelt, die den Sauerstoffgehalt in tiefen Teilen des Gehirns kontinuierlich überwachen kann. Dieser technologische Fortschritt verspricht, bei der Bekämpfung von Gehirnkrankheiten und -störungen zu helfen, indem er deren Diagnose in einem frühen Stadium ermöglicht.

Die Entwicklung einer implantierten Miniatursonde zur Überwachung des Sauerstoffgehalts im Gehirn eröffnet neue Perspektiven bei der Diagnose und Behandlung neurologischer Erkrankungen. Dieser technologische Fortschritt hat das Potenzial, die Wirksamkeit medizinischer Eingriffe erheblich zu verbessern und die Behandlungsergebnisse für die Patienten zu verbessern.

Die Studie wurde von Wissenschaftlern der Beijing Tsinghua University in Zusammenarbeit mit anderen chinesischen wissenschaftlichen Institutionen, darunter der Medizinischen Universität und dem Institute of Technology der Hauptstadt, durchgeführt.

Sauerstoffmangel oder Hypoxie, gekennzeichnet durch einen verringerten Sauerstoffgehalt im Gewebe, können schwerwiegende Folgen für die Gesundheit des Gehirns haben. Bei dem von chinesischen Wissenschaftlern entwickelten Gerät handelt es sich um eine implantierbare drahtlose Sonde mit einem Durchmesser von etwa 300 Mikrometern, die sofort auf Veränderungen des Sauerstoffgehalts im Gehirn reagieren kann.

Das Funktionsprinzip der Sonde basiert auf der Verwendung einer Leuchtdiode und eines Fotodetektors, der mit einem sauerstoffempfindlichen phosphoreszierenden Film beschichtet ist. Das Gerät sendet Licht aus, dessen Intensität sich je nach Sauerstoffkonzentration ändert, und ermöglicht so eine schnelle Reaktion auf Veränderungen in der Umgebung.

Dieser bedeutende Schritt in der medizinischen Wissenschaft hat das Potenzial, unsere Fähigkeit zur Diagnose und Behandlung von Hirnerkrankungen erheblich zu verbessern und neue Wege für Forschung und Entwicklung zu eröffnen.

Voll sehen Archiv für Wissenschafts- und Technologienachrichten, neue Elektronik

Alle Sprachen dieser Seite

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen