Nowinki techniczne
Grafen ratuje zabytki
Starożytni Chińczycy, a niezależnie od nich Egipcjanie, wpadli na pomysł ochrony (i jednocześnie zdobienia) rozmaitych przedmiotów metodą pozłacania. Ta bardzo precyzyjna technika polega na nakładaniu bardzo cienkich płatków złota lub innego szlachetnego metalu na wybraną powierzchnię. W ten sposób np. ozdobiono egipski grobowiec faraona Tutenchamona. Pozłacane były także rękopisy, ale też całkiem spore fragmenty budynków.
Sameh Tawfick, profesor inżynierii na University of Illinois Urbana-Champaign (USA), postanowił ulepszyć tę starożytną technikę. Pokrycie płatków złota warstwą grafenu (wykorzystano tu technikę chemicznego osadzania z fazy gazowej) o grubości jednego atomu sprawia, że warstwa ochronna zdecydowanie zyskuje na wytrzymałości. Proces jest względnie prosty i szybki, bo trwa 30 min. Takie samo wzmocnienie folii wykonanej z palladu dwukrotnie zwiększa jego odporność na wgniecenia.
Płatki metalu można nanosić zarówno na niewielkie powierzchnie, jak i całe budowle. Ilość zużywanego przy tym grafenu jest naprawdę niewielka – do pokrycia pojedynczą warstwą budynku wielkości Pałacu Kultury wystarczy ilość niewiele większa niż główka szpilki.
Kamera wykryje broń i powiadomi policję
Co jakiś czas dochodzą nas wieści ze świata o strzelaninach w szkołach, centrach handlowych czy na otwartej przestrzeni. Ale przecież często są tam zamontowane kamery monitoringu, a ktoś, kto zamierza popełnić przestępstwo z użyciem broni, musi w pewnym momencie ją wyciągnąć i skierować w odpowiednią stronę. Często też przestępca przez kilka chwil przygotowuje się do zamachu. Jeśli udałoby się go w takim momencie wykryć, można by zapobiec strzelaninie albo przynajmniej ograniczyć liczbę ofiar. Z pomocą przychodzi tu sztuczna inteligencja, która bardzo szybko analizuje obraz i wykrywa obiekty potencjalnie niebezpieczne, jak pistolety czy karabiny. Stworzony w USA system Athena Security bez problemu radzi sobie z tymi zadaniami. Po wykryciu ewentualnego zagrożenia informacja zostaje natychmiast przekazana policji oraz ochronie obiektu, w którym zainstalowano kamery. System można zintegrować z infrastrukturą budynku – zamachowiec zostaje np. zatrzaśnięty w windzie. Firma oferuje swoje usługi w ramach niezbyt drogiego abonamentu (do 100 dol. na miesiąc).
Nowy typ poduszki przeciwodleżynowej
Odleżyny stanowią bardzo poważny problem zdrowotny. Są to ogniska martwicy, które powstają wskutek niedotlenienia tkanek, wynikającego z długotrwałego ucisku. Bardzo ciekawą nowoczesną metodę zapobiegania ich powstawaniu zaproponowali specjaliści z University of Texas w Arlington (USA). Jest to specjalna poduszka przystosowana do wózka inwalidzkiego. Kiedy siada na niej pacjent, system czujników bada punktowo ciśnienie wywierane na powierzchnię ciała, a elektronika analizuje całość danych, znajdując miejsca, gdzie nacisk przekracza wartości krytyczne. Następnie układ ciśnieniowy rekonfiguruje powierzchnię poduszki w taki sposób, aby w jak najmniejszym stopniu negatywnie wpływała na ciało pacjenta. System testowano na zdrowych ochotnikach, którzy zmieniali pozycję na fotelu, pochylając się w przód i w tył oraz na boki. Za każdym razem poduszka błyskawicznie adaptowała się do nowych warunków.
Podobne rozwiązanie można zastosować w przypadku protezy nogi. W miejscu jej mocowania zwykle dość szybko pojawiają się odleżyny. Niewielkich rozmiarów poduszka mogłaby znacznie wydłużyć czas korzystania z protezy, przyczyniając się do poprawy jakości życia niepełnosprawnego. Rozwiązanie konstruktorów z Arlington zostało właśnie opatentowane.
Uratować zamyślonych
Po ulicach chodzą ludzie wpatrzeni w ekrany smartfonów. Ponieważ nie zwracają uwagi na to, co się wokół nich dzieje, bywa, że stają się ofiarami wypadków. Jest szansa, że chociaż część z tych osób da się uratować dzięki systemowi komunikacji PHADE. Zespół z Purdue University wykorzystał fakt, że coraz więcej obszarów w miastach jest monitorowanych. PHADE może analizować poruszanie się osób znajdujących się w zasięgu takich kamer (dane pozyskuje z serwera) i w przypadku zagrożenia komunikować się z nimi w czasie rzeczywistym za pomocą smartfona.
Oczywiście serwer nie zna adresów IP wszystkich znajdujących się w okolicy telefonów. Tę przeszkodę pokonano w ciekawy sposób. Istotą jest tu właśnie analiza ruchu danej osoby. Z jednej strony dokonuje jej serwer, a z drugiej – sam smartfon. Jeśli są one zgodne, łączność może zostać nawiązana. Testy wykazały, że telefon da się zlokalizować z dokładnością do 19 cm i 90-procentową skutecznością. Możliwości PHADE są olbrzymie – od ostrzegania pieszego przed nadjeżdżającym pojazdem przez spersonalizowane informacje w muzeach aż do przekazywania w supermarkecie kuponów zniżkowych na konkretne produkty. Oczywiście korzystanie z systemu będzie wymagać zgody posiadacza telefonu na przekazywanie informacji.
Idea PHADE przedstawiona jest na filmie: https:// youtu.be/eUvslFNlLnM.
Origami chroni drony przed uszkodzeniem
Latające roboty, zwane popularnie dronami, znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach – od prostej zabawy przez badanie zanieczyszczenia powietrza aż do misji wojskowych polegających na śledzeniu czy nawet atakowaniu wojsk przeciwnika. Niestety bywa, że zderzają się z szybą, ptakiem, innym dronem czy przewodami elektrycznymi. W najlepszym razie prowadzi to do zaburzenia stabilności lotu, a w najgorszym – do destrukcji urządzenia, czasem bardzo cennego.
Pooya Sareh (School of Engineering przy University of Liverpool) postanowił zmierzyć się z tym wyzwaniem i stworzył projekt obudowy chroniącej drona, którą nazwał rotorigami. Inspiracją była w tym przypadku oczywiście tradycyjna japońska sztuka składania papieru – origami. Obmyślana przez Sareha wyjątkowo lekka obudowa nie obciąża drona, a do tego koszt jej produkcji jest niewielki. Wycina się ją precyzyjnie z tworzywa sztucznego za pomocą lasera. Testy laboratoryjne wykazały jednoznacznie, że w przypadku kolizji z przeszkodą rotorigami pochłania bez problemu energię zderzenia, a dron kontynuuje lot.
Autonomiczny motocykl
Od jakiegoś czasu słyszymy o autonomicznych samochodach. Ale motocykl bez kierowcy? To brzmi nieco surrealistycznie. A jednak firma BMW Motorrad (Niemcy) już od jakiegoś czasu pracuje nad takim rozwiązaniem. Niedawno maszyny opuściły hale testowe i zaczęto eksperymenty na zwykłych drogach. Aktualnie badany model sam startuje, dostosowuje prędkość do typu trasy, bez problemu pokonuje zakręty i zatrzymuje się bez ingerencji z zewnątrz.
Inżynierowie z BMW od razu zastrzegli, że na pewno takie maszyny nie pojawią się zbyt szybko na ulicach. Projektowane systemy mają być montowane seryjnie w motocyklach wykorzystywanych przez człowieka. Dzięki temu poziom bezpieczeństwa motocyklisty podróżującego w trudnych warunkach zdecydowanie wzrośnie. Twórcy tej koncepcji pozwalają sobie jednak puścić nieco wodze fantazji. Zgodnie z ich propozycjami maszyny tego typu mogłyby posłużyć np. do automatycznej dostawy towarów spożywczych czy przemysłowych w miastach. Wiadomo bowiem, że ze względu na natężenie ruchu i korki czas przejazdu motocyklem jest najczęściej znacznie krótszy niż samochodem. Nie bez znaczenia pozostaje też mniejsze zużycie paliwa.
Film z testów można obejrzeć na https://youtu.be/XMuMoZlVYqs.