NewsCat.ru^beta

Разработан метод очистки воды видимым светом

Воскресенье, 31 Янв. 2010, 09:45:59 / источник: pavlonews.info

Дезинфицировать воду обычным светом научились специалисты из университета Иллинойса.При этом новая технология позволяет установке продолжать свою полезную деятельность даже после выключения освещения.
Воду обеззараживают множеством способов: пропуская через систему фильтров (подчас необычных), хлорируя, облучая ультрафиолетом, используя банальное кипячение. Ультрафиолет, к примеру, используется очень часто (от систем очистки бассейнов до портативных устройств для туристов), так как известно, что ультрафиолетовые лучи убивают микроорганизмы. Цзянь Ку Шан и его китайские коллеги из Национальной лаборатории материаловедения Шэньяна разработали фотокатализатор, который быстро и эффективно дезинфицирует воду даже под воздействием лучей видимой части спектра (а именно в диапазоне длин волн 400-550 нанометров).
«Обычный материал в таких случаях перестаёт работать почти сразу после выключения освещения», – комментирует Шан. Но новый фотокатализатор в руках у профессораспособен дезинфицировать воду после отключения примерно столько же времени, сколько его до этого освещали. Для начала учёные допировали волокна оксида титана азотом (чтобы они смогли поглощать видимый свет). Получилось соединение TiON, которое само по себе способно убивать бактерии, но не очень эффективно. Далее химики добавили в систему наночастицы оксида палладия (PdO). Оказалось, что подобное дополнение значительно повысило эффективность дезинфекции. Раствор, в котором содержалось большое количество бактерий E. coli, просто осветили обычной галогенной настольной лампой (варьируя время воздействия). Спустя час концентрация микроорганизмов снизилась с десяти миллионов клеток на литр до одной клетки на десять тысяч литров!
Затем исследователи проверили, что происходит с раствором в темноте (после выключения освещения). Для этого сосуд с водой сначала освещали в течение 10 часов, после чего свет выключили и проверили, как проходит дальнейшая дезинфекция. Выяснилось, что даже спустя 24 часа фотокатализатор продолжал убивать E. coli. Оказалось, оксид палладия увеличивает эффективность дезинфекции сразу по двум направлениям. Фотоны, попадая на поверхность TiON, образуют пары электрон-дырка. При этом положительно заряженные дырки реагируют с водой, давая жизнь гидроксильным радикалам, а те в свою очередь атакуют бактерии.
Наночастицы PdO забирают на себя оставшиеся электроны, в результате последние не могут соединиться с дырками и таким образом нейтрализовать их. При этом сами наночастицы переходят в другое химическое состояние, сохраняя на себе отрицательный заряд. После выключения света электроны постепенно высвобождаются, образуя с водой новые окисляющие агенты. «Было бы интересно попробовать сдвинуть работу традиционных фотокатализаторов в область видимого света. Ведь если задуматься, в солнечном спектре только 5% ультрафиолета и 46% видимого излучения», – считает не участвовавший в данном исследовании Александр Орлов, профессор университета Стони Брук. Такие установки использовали бы энергию солнечного света более эффективно. А в помещении воду можно было бы дезинфицировать с помощью люминесцентных ламп.
Украина промышленная
Ученые близки к победе над самым агрессивным типом рака
Сотрудники Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе впервые выполнили полное геномное исследование клеток злокачественной опухоли головного мозга – глиобластомы.
В результате исследования ученым удалось создать полный перечень разнообразных мутаций, ведущих к развитию злокачественного новообразования и его распространению в тканях мозга.
По словам координатора исследовательского проекта Стэна Нельсона, благодаря внедрению высокоточных и дешевых методов исследования, затраты на расшифровку генома злокачественной опухоли составили всего 35 тысяч долларов. Для сравнения, финансирование законченного несколько лет назад проекта по полной расшифровке генома человека превысило миллиард долларов.
В исследовании использовалась линия клеток глиобластомы U87, образцы которой были многократно изучены в ведущих лабораториях мира. Авторам новой работы удалось составить полный перечень мутаций и хромосомных аномалий, отличающих клетки глиобластомы от здоровых клеток мозга.
Расшифровка генома клеток глиобластомы позволит ученым уточнить причины этого заболевания и разработать новые методы лекарственного воздействия на опухоль. Кроме того, знание генетических особенностей опухолевых клеток открывает возможности для разработки высокочувствительных методов генетической диагностики, позволяющих определять наиболее эффективную схему лечения, оценивать его результативность, а также отслеживать возможные рецидивы заболевания.
day.az

читать дальше

Самое полное сообщение сюжета

Вариаторы.

Пятница, 21 Авг. 1970, 18:22:11 / источник: all-news.net.ua

L@M@K (Добавлено Сегодня, 00:16)Описание и принцип работы клиноременных вариаторов CVTВ последние годы всё чаще слышно про автомобили оснащённые клиноременными вариаторами (CVT). Аббревиатура расшифровывается следующим образом - CVT (Continuously Variable Transmission), что можно перевести как трансмиссия с плавно изменяемым передаточным числом. Этот новый тип трансмиссии устанавливают на автомобили различных марок, включая и все ведущие японские компании по производству автомобилей. Рассмотрим принцип работы и те преимущества, которые даёт новая трансмиссия на примере разработок в этой области у компании NISSAN.NISSAN лидирует в мире по разработке коробок передач с непрерывно изменяющимся передаточным числом - CVT (фирменное название - Hyper CVT). На выпускаемую в Англии модель MICRA коробка передач CVT устанавливается с 1992 года. Однако CVT, устанавливаемая на автомобили сегмента D c 1997 года - открытие совершенно нового поля деятельности. Этой трансмиссией начали оснащать модели PRIMERA, BLUEBIRD, AVENIR с 1.8 и 2-х литровыми двигателями. Эти машины - не только первые авто из сегмента D, на которые устанавливается CVT, но и первые в мире автомобили с двухлитровым двигателем и такой коробкой передач.Вариатор CVT предоставляет водителю возможность выбора режимов движения, аналогичных обыкновенным автоматическим коробкам: P-R-N-D-L. В новой коробке CVT М-6 с возможностью выбора фиксированных передаточных отношений, справа от традиционной прорези находится еще одна, по которой рычаг селектора может перемещаться к знакам "плюс" или "минус", означающих повышение или понижение передачи, рис. 2. При рычаге селектора, находящемся в этой прорези, водитель может пользоваться одним из шести зафиксированных передаточных чисел. Этот рычаг можно просто двигать вперед - назад для переключения на повышающую или понижающую передачу. Новая коробка передач CVT М-6 предлагает водителю больше возможностей при выборе режима движения: спокойное, расслабленное при автоматическом режиме или более динамичное при ручном.Рис.2 Рычаг селектора CVT M-6CVT предпочтительней обычной автоматической трансмиссии, так как проще, экономичнее и совершеннее. Как и обыкновенная автоматическая коробка, CVT позволяет водителю не напрягаться выбирая передачи. Но вместо ее фиксированных передаточных чисел, CVT самостоятельно выбирает передачу из бесконечного их количества в соответствии с условиями движения и режимом, выбранным водителем.Рис.3 Сравнение режимов работы обычной автоматической трансмиссии и клиноременного вариатора Использование традиционной автоматической коробки ведет к повышенному расходу топлива вследствие потерь на внутреннее трение и скольжение в постоянно вращающихся частях планетарных редукторов, к тому же включение и выключение передач может вызывать такие же рывки, как при неудачном переключении передач в ручной трансмиссии.В CVT планетарные редукторы и связывающие их элементы заменены двумя шкивами переменного диаметра, связанными сегментированным стальным ремнем. Один из шкивов является ведущим (приводимым во вращение двигателем), а другой - ведомым, от которого идёт привод на колёса. Схему работы CVT можно понять из рисунка 4. Привод включается через электромагнитное сцепление. Система настроена на оптимальное использование режима работы двигателя и обеспечивает идеальную плавность при изменении передаточного числа.Чтобы использовать больший крутящий момент двухлитрового двигателя, в новой CVT использован более широкий и крепкий стальной ремень, а система управления шкивами работает под более высоким давлением жидкости в магистрали. Привод ведущего шкива регулируется гидротрансформатором, сходным с обычными автоматическими трансмиссиями, вместо электромагнитного сцепления. Этот гидротрансформатор позволяет автомобилю, оснащенному новой CVT, медленно двигаться при отпущенной тормозной педали, что облегчает парковку и троганье на подъемах.Рис.4 Принцип работы вариатора типа CVTЧтобы предотвратить традиционный для гидротрансформатора повышенный расход топлива, NISSAN разработал золирующийего блокирующий механизм. Благодаря ему, разница в расходе топлива автомобилей с ручной трансмиссией и CVT или CVT М-6 очень мала. Поэтому водитель, остановивший выбор на любой из этих трансмиссий, может пользоваться всеми преимуществами обыкновенной автоматической коробки передач, совмещая их с совершенством и низким расходом топлива CVT.Рис.5 Расстояние, которое проходят автомобили с обычной автоматической трансмиссией и CVT, на одном литре топливаКак и все системы новой трансмиссии, блокировка гидротрансформатора, выполняющего роль сцепления, контролируется электроникой. Контрольный блок CVT управляет всеми ее функциями и узлами: гидротрансформатором, гидравлическим масляным насосом, собственно переключением передач, включая заднюю, а также ручным режимом работы CVT М-6.Рис.6 Вариатор типа CVT в разрезеАктивизированный селектором, ручной режим CVT М-6 выбирает одно из шести заранее запрограммированных передаточных чисел. Пять из них близки к передаточным числам обыкновенной ручной коробки передач, шестая - оптимально подобрана для экономичного движения на высокой скорости. Далее водитель переключает передачи простыми движениями селектора вперед - назад. Например, при включенной пятой передаче, что высвечивается на специальной шкале панели приборов, два движения селектора назад означают переход на третью передачу, одно вперед - на шестую.Система разрабатывалась вместе с новыми двигателями и шасси автомобиля на огромном количестве дорог Великобритании, Европы и Японии. Время переключения передач оптимизировано и значительно быстрее времени переключения на ручной коробке. На автомобиле, оборудованном CVT М-6, водитель столь быстро и плавно переключает передачи, особенно понижающие, потому что ему не нужно подстраиваться под обороты двигателя и нажимать педаль сцепления.Рис.6 Сравнение эффективности работы 5-ти ступенчатой механической трансмиссии и CVT M-6Как альтернатива, стандартная CVT имеет спортивный режим, управляемый кнопкой на селекторе. В этом режиме трансмиссия работает в районе оборотов двигателя, при которых достигается максимальная мощность и, как следствие, более быстрый разгон и торможение двигателем. Спортивный режим впервые появился на данном вариаторе CVT.В заключение отметим, что CVT является куда более совершенным типом трансмиссии по сравнению с традиционными автоматическими коробками передач. Совершенство проявляется в более лучшей динамике разгона, меньшем расходе топлива, более плавной езде у автомобилей оснащённых клиноременными вариаторами. И в тоже время, CVT проще по конструкции, чем традиционные "автоматы". Думается, что в недалёком будущем автомобили оснащённые CVT полностью вытеснят машины, оснащённые обычными "автоматами" и сильно потеснят машины с "механикой".Источник: most72.ruЧтение темы

читать дальше