Showing posts with label materiaalit. Show all posts
Showing posts with label materiaalit. Show all posts

Friday, August 26, 2016

Matkapuhelinten muotoilusta sekä valituista materiaaleista hieman, eli ne eivät ole yhdentekeviä asioita

Kuvituskuvaa
Kuva I

Nykyään on monia matkapuhelimia, jotka ovat oikeastaan jo niin ohuita, että itseäni hiukan ihmetyttää se, että miten ne ylipäätään kestävät käytössä. Toki kyseessä on todella upeaa teknologista kehitystä edustava väline, jota kannetaan paljon taskussa, ja siksi niiden tekeminen liian ohuiksi voi vaikuttaa haitallisesti näiden välineiden kestävyyteen, koska varsinkin housun taskussa kannettuna puhelin saattaa taipua melko paljon. Toki noiden välineiden ohentaminen tekee niiden piirilevyjen johtimista ohuempia sekä samalla lyhyempiä, jolloin niiden akku kuluu hiukan hitaammin kuin paksun puhelimen akku.

Ja samalla myös ohuen puhelimen akku on hiukan pienitehoisempi kuin paksu sekä paljon varaavaa materiaalia sisältävä akku on. Tai oikeastaan se kestää vähemmän ajan, kuin tuo suurikokoinen akku, mutta samalla ohut puhelin on kevyempi, mukavampi sekä huomaamattomampi kuin vanhanaikainen paksu kännykkä. Kun puhutaan tuosta puhelimen ohentumisesta, niin nykyään materiaalit ovat kehittyneet niin, että niiden näyttö on kestävämpi kuin ennen, ja siksi noita puhelimia voidaan käyttää melko huolettomasti, mutta nykyistenkin GSM-puhelimien ongelma on juuri se, että niiden näyttö hajoaa kovin helposti, kun puhelin putoaa maahan, joten tuo näytön lasi pitäisi kyllä vaihtaa iskun kestävään lasiin, jotta puhelin ei niin helposti tuhoudu osuessaan esimerkiksi asfalttiin tai supermarketin lattiaan.
Derringer-pistooli
Kuva II

Ohuen kännykän runkoon kannattaisi ehkä valita titaaani materiaaliksi, ja ulkokuori tehdä jostain bakelliitista tai muusta kestävästä muovista sekä näyttö valmistaa suoraan luodinkestävästä lasista, jotta tuo  puhelin ei hajoa pudotessaan vahingossa. Ohuen kännykän turvallisuutta lisää se, että tuo väline ei näy taskun läpi, eikä se vedä takkia niin helposti alas, joten puhelimen havaitseminen on vaikeaa. Siksi sillä voi soittaa hätäpuhelun, jos joku sitten ryöstää tuon henkilön. Eli hänellä vain pitää olla kaksi puhelinta, joista toisen hän antaa rosvolle, ja kun rosvo poistuu paikalta, niin hän soittaa sitten hätäpuhelun.

Tekniikka on itseasiassa sama kuin Cowboy:lla, joka saapui kaupunkiin pelaamaan pokeria, ja kun saluunaan ei saanut mennä aseen kanssa, niin toki tuo ystävämme ojensi aseensa suosiolla portsarille, jotta hän pääsi sisään ravintolaan. Toki hän piti mukanaan liivin taskuun piilotetun "Derringer"-pistoolin, joka oli suunniteltu Cowboyden sekä muiden lännen miesten taskuaseeksi. Joidenkin lähteiden mukaan Derringerista olisi olemassa myös antimagneettinen, pääosin kromista tai titaanista valmistettu ase, jonka voisi kuljettaa suoraan lentokoneeseen. Vain aseen iskuri olisi standardin derringerin iskuri, jotta se sytyttäisi patruunan.  Tarinan mukaan tuo ase suunniteltiin aikoinaan CIA:n käyttöön, tai oikeastaan vain normaalin Derringerin materiaali muutettiin STEALTH-pistoolin vaatimusten mukaiseksi. Jos tuollainen ase joutuu vääriin käsiin voi seurauksena olla lentokonekaappaus tai vastaava.

Tuo melko pienikokoinen pistooli on melko tehokas väline, koska siihen voidaan ladata 45.cal. Colt- revolverin panos,  eli sen pysäytysvoima oli melkoinen, jos tuolla pistoolilla ryhdyttiin ampumaan. Ja noiden Cowboyden taktiikkana oli se, että kun portsari pyysi toisen asetta itselleen, niin tällä oli sitten jotain antaa tälle pyytäjälle.  Ja joillakin heistä oli vielä toinen revolveri liivin alla, jotta jos joku möläytti piiloaseesta, niin hänellä oli sitten sekin antaa pois, koska pelipaikoissa ei katsottu aseita hyvällä. Samoin toimii tämä kännykkäkikka, missä ryöstäjille annetaan joku puhelin, jotta he ovat tyytyväisiä, minkä jälkeen käydään soittamassa poliisi paikalle, ja nämä vain paikantavat tuon kännykän.

kimmonsivu.blogspot.fi


Saturday, August 6, 2016

Vetypallon symmetriassa on sen salaisuus

Tieteellinen vetypallo
Kuva I

Kun puhutaan esimerkiksi kuuluisan ilmapurjehtijan Andrén kohtalosta hänen pudotessaan maahan ja menehtyessään tuolla kuuluisalla ilmapallomatkalla kohti Pohjoisnapaa. Syynä tuohon putoamiseen oli se, että hänen vetykaasulla täytetty pallonsa ei ollut oikeastaan tarpeeksi symmetrinen, eikä Andrélla ollut mitään mahdollisuuksia päästä takaisin, koska hän ei ollut varautunut tähän maahansyöksyyn, kuten olisi luullut tuollaisen miehen valmistautuvan. Hänellä ei ollut mitään varajärjestelmiä mukanaan, ja itse kyllä olen sitä mieltä, että tuolloin 1800-luvulla ei paristiteknikka ollut sitä tasoa, että luotettavaa elektrolyysilaitteistoa olisi edes voitu kuljettaa mukana, ja mitään keveää tuuligeneraattoriakaan ei tuolloin ollut olemassa, joten ensimmäinen vaihtoehto, missä tuohon tyhjentyneeseen ilmapallon olisi tuotettu vetyä elektrolyysin avulla on kyllä puhdasta spekulaatiota, eikä tuolloin ollut realistista mahdollisuutta rakentaa oikeasti  toimivaa ja luotettavaa elektrolyysilaitteistoa, mitä olisi voitu käyttää tuolla kaukana pohjoisessa.

Tuolla kaukana puhjoisella jäämerellä ketään muita ei ollut paikalla auttamassa, ja nuo generaattorit eivät silloin mitään kovin kevyitä laitteita olleet. Eikä pulloihin pakattu varavety olisi ollut myöskään kovin järkevä vaihtoehto, koska tuon ajan pullot saattoivat tyhjentyä yllättäen, koska silloin venttiilit eivät olleet samaa tasoa kuin nykyään. Nykyäänkään ei voida taata sitä, että venttiili toimisi oikein, jos kaasupullo nostetaan yläilmoihin, koska tuolloin paine-ero sekä sen kautta myös venttiiliin kohdistuva rasitus kasvaa paljon suuremmaksi, kuin mitä se on meren pinnassa.
Ilmalaiva hindenburgin tuho vuonna 1937
johtui siitä että alusta ilmassa kannattavan
 vedyn sekaan oli päässyt happea, joka sitten
syttyi pienestä kipinästä.
Kuva II

Eli hänellä ei ollut käytössään varapalloa eikä edes vedyntuotto järjestelmää, eli elektrolyysilaitteistoa, jolla tuo ilmaan päästetty vety olisi voitu korvata. Tai varalla olisi pitänyt mieluummin käyttää tehottomampaa mutta varmempaa kuumailmapalloa, jonka polttoaineena olisi voitu käyttää luonnosta löydettyjä naavoja sekä jäkäliä, jotka olisivat sitten saaneet tuon välineen nousemaan ilmaan, vaikka vety olisi loppunut, ja tuota varapalloa olisi voitu käyttää laavuna. mutta jos kumiseen ilmapalloon tuli vuoto, niin silloin sitä ei olisi voitu täyttää Andrén välineillä. joten huonon valmistautumisen  takia tuota retkeä hiukan ihmetellään

Vetypallon ongelma oli se, että tuo valine oli valmistettu kumista, joka ei kuitenkaan ollut tasaisen paksua, ja vaikka se normaalissa ilmanpaineessa vaikutti pallolta, alkoi se sitten korkeammalla pullistella verkkomaisen suojakudelman sisällä, mikä sitten saattoi aiheuttaa vaaratilanteita sekä pelkoa, mikä sai Andrén sitten päästämään kaasua pois. Nykyään nuo ennätyskorkeutta varten valmistetut kaasupallot mitä käytetään meteorologisiin tutkimuksiin pakataan yleensä toisen, yleensä kankaasta valmistetun pallon sisään, mikä tietenkin auttaa niitä pysymään muodossaan, ja yhä enemmän käytetään myös avaruudessa täyteen puhallettavista  Echo-satelliiteista tuttua, alumiinilla päällystettyä mylar-palloa, joka on valmistettu äärimmäisen tasapaksusta materiaalista, ja joka on myös äärimmäisen tiivis. Tuo satelliitti oli aikoinaan pelkkä mylar-pallo, ja sitä on ajateltu käyttää myös pysyvien avaruusasemien suunnitelun pohjana, koska noiden puhallettavien mylar-pallojen voidaan valmistaa valtavia pallomaisia asemia, joihin voidaan luoda keinotekoinen painovoima pyörimisliikkeen avulla.
Moderni ilmalaiva
Kuva II

Tuo alumiinipinnoite tarvitaan muuten siksi, että pallon sisällä oleva vety ei kuumene liikaa, jolloin kaasun paine pysyy aisoissa. Ja noiden verraten isojen vetypallojen täyttäminen tehdään siten, että pallo viedään ensin tyhjiökammioon, missä siitä poistetaan kaikki ilma, ja tilalle puhalletaan puhdasta vetyä, mikä ei yksin ole räjähtävää. nimenomaan kaasutankkiin jäänyt happi aiheutti ilmalaiva Hindenburgin tuhon vuonna 1937, ja jos kaikki kaasu olisi poistettu tuolloin tankista, ennen kuin vetyä aletaan siirtää siihen, niin tuo ilmalaiva ei olisi räjähtänyt.

Puhun tässä samalla myös ilmalaivoista, koska ne ovat pohjimmiltaan vain moottoreilla varustettuja ilmapalloja.  Nykyaikaisissa mylar-ilmalaivoissa sekä ilmapalloissa noiden kaasutankkien täyttämiseen erityistä tekniikkaa, mikä on kehitetty nimenomaan raketteja varten. Siinä kaikki ilma poistetaan ennen kuin tankkiin aletaan siirtää nesteytettyä tai kaasumaista vetyä, joka sitten nostaa ilmalaivan ylös maasta.

Echo- satelliitti oli oikeastaan pelkkä
mylar pallo, joka puhallettiin täyteen
avaruudessa.
Kuva III
Nesteytetyn vedyn käyttö on turvallisempaa siksi, että se ei aiheuta pilveä, joka voi räjähtää, mutta toki tuo ilmapallon täyttö voidaan tehdä ulkoilmassa. Toisaalta tuolloin ei kaasunpoisto ole niin tehokasta ja varmaa kuin tyhjiökammiota käytettäessä, ja nuo ilmalaivat voivat lentää yli 30 kilometrin korkeudessa, ja käyttää hybridivoimanlaitetta, eli yöllä se käyttää normaaleja dieseleitä tai diesel-sähköisiä järjestelmiä, joissa dieseleillä pyöritetään generaattoria, mistä johdetaan virtaa sen potkureita pyörittäville sähkömoottoreille, ja päivällä voidaan sitten käyttää aurinkovoimaa, mikä pidentää tietenkin sen toiminta-aikaa. Ja myös polttokennoja voidaan käyttää tuon sähkövoiman kehittämiseen.

Nuo ilmalaivat voivat tarjota esimerkiksi jatkettua kommunikaatiokapasiteettia kriisialueille, tai ne voivat toimia suurella korkeudella olevina tarkkailuasemina, joissa on sekä tutka- että infrapunalaitteita, joilla ne valvovat tiettyjä alueita. Eli ne voivat olla jatkuvasti paikallaan jopa vuosia kerrallaan, tai niitä voidaan siirrellä tarkkailu- sekä kommunikaation tarpeen mukaan paikasta toiseen. Eli niissä voi olla sekä GSM-tukiasemia että myös kameroita, joilla nämä laitteet näkevät esimerkiksi kaikki yleisökeskittymät jollain alueella, ja tuota tietoa voivat turvallisuusviranomaisten lisäksi hyödyntää myös markkinointiasiantuntijat, jotka voivat yleisön kerääntymisestä tietylle alueelle esimerkiksi festivaaleilla päätellä millainen musiikki tai tuote sitten myy jatkossa, joten sitä musiinkin tai muiden tuotteiden lajia tietenkin lisätään, mikä yleisöä kiinnostaa. Ja samoin turvamiehet näkevät silloin, missä on uhkaava mellakka lähellä.

ilmailukokeiluja.blogspot.fi

Thursday, December 31, 2015

Nanomateriaalit sekä niiden tuomat mahdollisuudet


Nanotekniikkaa hyödyntävät materiaalit ovat aivan muuta kuin perinteiset metallit.  Nämä mahdollisesti nanokoneista eli erityisesti eräänlaisista älykkäistä molekyyleistä koostuvat metallia tai latexia muistuttavat materiaalit voivat tulevaisuudessa muuttaa maailmaa todella paljon. Niiden toiminta perustuu siihen, että kehitetään pitkulaisia metallihiloja, joiden päissä on eräänlaisia koukkuja. Jos materiaali jostain syystä katkeaa, niin nämä koukut tekevät mahdoliseksi sen, että riittää kun kappaleet tuodaan toistensa lähelle, niin sitten ne liittyvät takaisin yhteen. Eli nämä äärettömän pienet molekyylien kokoiset koukut tarttuvat toisiinsa, kun kappaleet koskettavat toisiaan. Kyseessä on erityinen metallipolymeeri, joka muistuttaa hiukan PTFE eli Teflon-muovia, mutta siihen on lisätty esimerkiksi Alumiini-tai jotain muita metalliatomeja, joiden ionimuodon sähkövarauksen napaisuus saa aikaan noita nanokoukkuja taivuttavan reaktion.

 Niiden toiminta voi olla kemiallista tai sähköistä, joten ehkä tulevaisuudessa voidaan rakentaa todellisen elämän "Chriestie", eli auto joka korjaa itsensä, mikäli se sattuisi saamaan lommoja tai silmälaseja, jotka eivät väänny tai rikkoudu. Tämän materiaalin salaisuus on metallipolymeereissa, eli eräälaisissa muovien sekä metallien yhdistelmissä, joita voidaan tuottaa erityisissä reaktioympäristöissä, missä luodaan suuripaineiset, mutta täysin hapettomat reaktio-olosuhteet. Eli näitä nanotekniikassa käytettäviä molekyylejä ei edes muodostu luonnossa, vaan niiden valmistaminen tapahtuu äärimmäisen tehokkaasti kontrolloiduissa reaktioympäristöissä, mistä happi on poistettu täysin tai jonka happamuustasoa säädellään äärettömän tarkasti.

Osa näistä reaktioista vaatii tietenkin erittäin suuren paineen sekä korkean lämpötilan, joka sitten aikaansaa kemiallisen reaktion. Ja esimerkiksi keinotekoisen timantin valmistaminen tapahtuu kasvattamalla hiilikiteitä korkeassa paineessa ja lämpötilassa, olosuhteissa jotka vastaavat luonnontimantin muodostumista. Näin voidaan valmistaa erittäin puhtaita sekä täysin oikean kokoisia ja  oikean värisiä timantteja sekä teknisen- että koruteollisuuden käyttöön. Samoin suuria lasipintoja voidaan päällystää keinotimantilla. Eli esimerkiksi lentokoneesta voidaan tehdä niin kestävä päällystämällä se timanttilasilla, että se kestää kaikki maailman ammuset, koska timanttia kovempaa ainetta ei ole luonnossa, ja toki myös esimerkiksi luoti voidaan päällystää keinotimanttisella pinnoitteella, joka tekee jokaisesta kivääristä panssarintorjunta-aseen.

Mutta nämä nanomateriaalit tekevät mahdolliseksi eäänlaisten jousen tai pienen pyramidin kaltaisten molekyylien rakentamisen. Eli voidaan luoda latex, joka muuttaa jokaisen maailman auton tai lentokoneen luodinkestäväksi. Tämä latex perustuu siihen, että nämä molekyylin kokoiset pyramidit eivät mahdu painumaan kasaan, kun tuota pintaa vasten kohdennetaan painetta. Ja toki pelkkien nanokuulien avulla voidaan voiteluöljyjen luistoa parantaa erittäin tehokkaasti. Nonokuuliin voidaan myös lisätä RFID-tunnistin, joka paljastaa mikäli, joku päästää kemikaaleja luontoon. Eli esimerkiksi vesistössä voi olla laitteita, jotka tunnustelevat sitä, onko näitä kuulia vedessä, ja jos niitä sitten löytyy, niin viranomaiset voivat niiden avulla jäljittää saastuttajan

What was before the Big Bang. (Part II)

  What was before the Big Bang. (Part II) "Our universe could be the mirror image of an antimatter universe extending backwards in time...