Tallózás

Tallózás

"Önjavító" mûanyag. A Kaliforniai Egyetem (Los Angeles) vegyészei és mérnökei olyan átlátszó mûanyagot fejlesztettek ki, amelynek letört részei melegítés hatására "maguktól" megjavulnak.

A kutatók az anyagot Automendnek (Önjavítónak) nevezték el. Az átlátszó mûanyag szobahõmérsékleten szilárd; mechanikai tulajdonságai alapján az epoxigyantára hasonlít. Az Automend többször is eltörhet és 120 ^oC körüli hõmérsékletre melegítve helyreállíthat.

Az egyetem Egzotikus Anyagok Intézetének igazgatója, Fred Wudl szerint az új mûanyagnak nagy hasznát vehetjük például az elektronikai eszközökben, amelyek gyakran melegednek fel és hûlnek le. Ha egy ilyen termék Automendbõl készül, és megreped vagy eltörik, a következõ felmelegedéskor "megjavulhat". Ezután a törés láthatatlanná válik, és a mûanyag eredeti szilárdságának 60 százalékát nyeri vissza. A hagyományos mûanyagok letört darabjait ragasztóval vagy olvasztással rögzítik újra egymáshoz. A törés azonban látható marad, és az anyag eredeti szilárdságának 40 százaléka áll csak helyre. A korábbi önjavító anyagokkal szemben az Automend mindennemû katalizátor vagy mas segédanyag nélkül heged.

Az új mûanyagot egy olyan kísérletben fedezték fel, amelyben a gyémánthoz hasonló erõsségû polimert akartak készíteni. A kutatók tudták, hogy az elõállításhoz használt reakció megfordítható, így az anyag képes lehet önmaga javítására. Az Automend ugyan nem olyan kemény, mint a gyémánt, de az (ön)javulás útjára lépett...

Nanohõmérõ. A kutatók újabb és újabb célokra használják a szén nanocsöveket. Japánban most olyan hõmérõt készítettek, amely mindössze tíz mikrométer hosszú szénoszlopból áll, és 50–500 ^oC közötti hõmérséklet mérésére alkalamas.

A 150 nanométernél kisebb átmérõjû csövet folyékony galliummal töltötték meg. A gallium – nagyobb mennyiségben – 30 és 2403 ^oC között folyékony. A kutatók megállapították, hogy a fém nanomennyisége is hasonlóan viselkedik, és a csõbe töltött folyadék megjósolhatóan változik a hõmérséklet függvényében.

Ugyanúgy, mint a higanyos hõmérõben, a nanocsõben is fel-le mozog a meniszkusz, amikor a gallium kitágul és összehúzódik a hõmérséklet hatására. A kutatók azt remélik, hogy a nanohõmérõkkel a parányi rendszerek hõmérsékletét a mostaninál szélesebb tartományban is mérhetik majd.

Teázás az ûrben. A nemzetközi ûrállomás fedélzetén hamarosan japán módra teázhatnak az ûrhajósok.

A japán ûrkutatási szervezet munkatársai egy apró teázót terveznek az ûrállomás japán részébe, valószínûleg a Kibo laboratóriumi modulba, amelyet 2004-ben szeretnének felbocsátani. A nyugodt környezetben az ûrutazás pszichés terhelésén próbálnak könnyíteni.

Az ûrbeli teázás mégsem követheti teljesen a földi szertartást. A súlytalanság állapotában aligha szolgálhatják fel kimonós hölgyek a zöld teát. És bár az ûrben forralhatnak vizet, még a kutatók sem tudják, hogyan isszák majd meg a teát.

A tokiói képzõmûvészeti és zenei egyetem szakemberei mindenesetre hozzáláttak a teázó tervezéséhez. Élvezik a feladatot, hiszen a súlytalanság miatt a szokásosnál jobban kihasználhatják a háromdimenziós tér lehetõségeit.

Tüdõvel hallanak. Egy korábbi vizsgálat szerint a fül nélküli békák néhány típusa a tüdejével érzékeli a hangrezgéseket. Az Ohiói Állami Egyetem nemrégiben végzett kísérleteibõl arra következtetnek, hogy számos szárazföldi állat esetében elõfordulhat a tüdõn alapuló hallás, s talán az elsõ szárazföldi állatok egyszerû hallórendszere is ezen az elven mûködött.

A kísérletben négy szalamandra- és három gyíkfajt tanulmányoztak. A szalamandráknak nincs külsõ és középfülük. Mindkét állatcsoportnak van azonban belsõ füle, így az állatok képesek a hang feldolgozására.

A megfigyelés szerint a hang hatására az állatok mellkasa rezgésbe jön. A rezgéseket a levegõ szállítja a tüdõbõl a belsõ fülbe. A tüdõ fontos szerepet játszhat a hallásban. Az egyik szalamandrafajnál, amelynek nincs tüdeje, nem jelentkeztek a mellkasi rezgések. Amikor más fajok tüdejébe oxigénnel dúsított sóoldatot vezettek, a mellkasi rezgések ugyancsak elmaradtak.

Az egyik kísérletsorozatban az állatokat egy hangszigetelt kamra asztalára helyezték. A bõrükre lézersugarat irányítottak, hogy megmérjék a bõr mozgását, amikor egy hangszóróból különbözõ frekvenciájú hangokat bocsátottak ki a kamrában.

A kis frekvenciájú hangok keltették a legnagyobb rezgéseket. A legerõsebb mozgást 1600–2500 Hz-en figyelték meg a kicsi és 1250–1600 Hz között a nagyobb szalamandrák esetében. A gyíkok 1000–2000 Hz-en "rezegtek". Ezeknek az állatoknak van középfülük; itt helyezkedik el a donhártyájuk. A középfület fedõ bõrfelület az állat fején egy kicsit nagyobb frekvencián rezgett, kb. 2000–3000 Hz-en. A tüdõ nélküli szalamandrák nem reagáltak a hangokra. A tüdõbe vezetett sóoldat hatásra a többieknél 90%-kal csökkent a rezgés erõssége.

A kis állatoknak igen hasznos lehet, hogy a tüdejükkel fogják fel a hangokat. A vékony testfal könnyebben reagál a hangra, és a tüdõ nagyobb frekvenciatartományt érzékel, mint a nagyobb állatokban – vélik a kutatók.

Az autógumik "második élete". A Massachusettsi Egyetem kutatói két olyan programban is részt vesznek, amelyben a használt autógumik feldolgozását tûzték ki célul. Az egyik csoport új gumiáruk elõállításán kísérletezik, a másik aszfalt és régi gumi keverékébõl fejleszt ki új terméket, amely útépítéseken, építkezéseken alkalmazható.

A gumi korunk egyik legfontosabb anyaga. Az ipar szilárdsága, rugalmassága és kopásállósága miatt alkalmazza. A használt gumi feldolgozása azonban nagy nehézségek elé állítja a szakembereket.

Az Amerikai Egyesült Államokban évente 273 millió autógumi kerül a szemétbe: ez másodpercenként kb. 100 kg gumit jelent. 170 millió autógumiból üzemanyagot készítenek, 60 milliót egyszerû eljárásokkal dolgoznak fel, például sportpályák mesterséges gyepszõnyegébe kerül, a maradék 40 milliót terepfeltöltésre használják. A földeken azonban a gumi vizet szív magába, s a szúnyogok és rágcsálók táptalaja lesz.

Az egyik kutatócsoport egy olyan eljárást fejlesztett tovább, amelyet 1853-ban vezetett be a Goodyear. Az eredeti módszer alapján a használt gumit porrá õrlik és vulkanizálatlan gumival keverik. A keveréket ezután vulkanizálják: az anyagot felhevítik és kénnel vagy más anyagokkal térhálósítják, hogy erõs és rugalmas legyen. Jelenleg a hulladék gumi 5%-át hasznosítják ezzel a módszerrel.

Az új eljárás szerint a hulladékból nyert, térhálós port körülbelül 7 MPa nyomásnak teszik ki 200 ^oC körüli hõmérsékleten. Az így szinterelt por szilárd gumivá áll össsze. (Szintereléskor a port olvadáspontja alá hevítve tömörítik.) Az új anyag kizárólag használt gumiból készül; az eredeti anyag szilárdságának és rugalmasságának 50–90%-át õrzi meg a kiindulási anyag összetételétõl függõen.

A másik kutatócsoport porrá õrölt aszfalt és gumi keverékének szinterelésével állít elõ új anyagot. A termék 15–40% aszfaltot tartalmaz, nem olvad meg a melegben és alacsony hõmérsékleten is rugalmas. A két új eljárás az egyre népszerûbb "zöld kémia" elvein alapszik: használt anyagokból indul ki, kevés hulladékot termel, segédanyagok helyett pedig nyomást és hõt alkalmaz.