Поиск по тегу: тепла

Агентство НАСА в последнее время часто радует, иногда довольно сумасшедшими, на первый взгляд, планами освоения космоса и космических тел в Солнечной системе. На этот раз в одной из инновационных подразделений НАСА, Институт передовых концепций (Institute for Advanced Concepts, NIAC), представлена концепция подводной лодки для исследования Титана — самого большого спутника планеты Сатурн. Титан больше Меркурия и интересным по нескольким причинам: во-первых, он имеет плотную атмосферу, а во-вторых Титан — второе после Земли, тело в Солнечной системе с жидкостью на поверхности. Давление на поверхности в полтора раза выше, чем на Земле, но гравитация является лишь 0.14 Г, а температура, как правило, около -179 °C.

Космическая миссия «Вояджер», «Кассини» и зонд «Гюйгенс» доказали, что на полюсах Титана имеет три основных жидких море. Они состоят из жидкого этан (76-79 %), метан (5-10 %), пропан (7-8 %), бутилена (1 %) и менее 1% аргона, азота, окиси углерода и водорода вместе. Самое большое море Кракена, его площадь составляет около 400 тысяч квадратных километров, а глубина — до 300 м. Там НАСА планирует отправить на исследования субмарину в 2040 году. Она будет весить около 1 тонны и будет перемещаться благодаря модифицированному электродвигателю. Продолжительность миссии будет 90 дней, за это время субмарина будет проходить порядка 2000 км, планируется, что подлодка будет двигаться со скоростью около 3,6 км/ч.

Питаться подводная лодка будет благодаря 1-киловаттному генератору Стирлинга. Она обеспечит энергией для движения и тепла, которое необходимо, чтобы электроника не замерзла от сверхнизких температурах Титана.
Источник: Gizmag

Робототехника переживает активное развитие, и все чаще инженеры применяют силу, чтобы создать не просто интересные устройства, которые способны упростить жизнь, как, например, роботы-пылесосы, но и спасти ее. Так, робот-пожарный прошел тест, во время которого, чтобы справиться с идентификацией и тушением реального пожара.
SAFFiR (Shipboard Autonomous Firefighting Robot, Морской автономный робот-пожарный), в самом деле, справиться с этой задачей значительно хуже, чем живой человек — робот был медлительным, а для работы ему пришлось выполнять подсказки нескольких своих создателей, чтобы внести свой вклад в успешное проведение испытаний. Однако, несмотря на пристальный контроль, SAFFiR не растерялся и справился с поставленной задачей выступил специально подожженный стул, с небольшой помощью со стороны программистов Virginia Tech.
Робот  в состоянии пройти по узким коридорам списанного судна, потушить огонь за закрытой дверью и после ее открытия найти человека, найти источник пламени и успешно его затушил. Главной особенностью SAFFiR — системы для обнаружения пожара, которая сочетает в себе информацию от стереокамер, инфракрасные камеры для обнаружения источника тепла и лазерный радар, который также отвечает за передвижения на частном помещению без специально оборудованной навигационной системы.

Тестируемый робот-пожарный находится в разработке уже четыре года, и это первая демонстрация весь комплекс навыков SAFFiR. Проект будет развиваться еще год, прежде чем робот выйдет в серийное производство и будет использоваться в реальной работе, отмечает пресс-секретарь Virgina Tech. Кроме того, проблема не только в его медлительности, что конечно же  будут исправлено и приведет к «приемлемым» уже довольно скоро — по стоп-фактором для массового использования, является его высокая стоимость в настоящее время (условно, один робот стоит 1 миллион долларов).

Главная перспектива использования таких роботов строится на их использование в условиях дистанционного управления живым человеком, так как снижает риск для жизни самый пожарный, а робот, за счет использования специальных сплавов, могут выдерживать более высокие температуры, чем человек. Кроме того, в силу такой машины может быть в разы выше, чем человеческая, которая также поможет, когда это необходимо выбить дверь или освободить проход.

В последние годы учёные из разных стран предпринимают попытки создания тепловых транзисторов — устройств, которые позволяли бы отключать поток тепла и затем произвольно включать его заново — подобно тому, что происходит с током в обычном транзисторе.

Такие тепловые транзисторы основывают свою работу на передаче фононов, квазичастиц — квантов колебательного движения.

Но есть и другой метод переноса тепла — посредством теплового излучения, то есть не фононов, а фотонов. Преимуществом тут считается отсутствие необходимости в непосредственном контакте двух элементов.

Список применений устройств, подобных этому, может быть чрезвычайно обширным. Микроэлетромеханические машины, в которых тепло используется для перемещения других микроскопических устройств, кажутся оптимальными для МЭМС вообще, а скорость новых тепловых транзисторов потенциально может не только оказаться выше всех предшествующих аналогов, но и весомо превзойти сегодняшние транзисторы, управляющие движением электронов.

«Наш концепт допускает гораздо более высокие скорости работы (скорость света), а потому должен быть весьма конкурентоспособным по сравнению с предшествующими устройствами», — уверены авторы.

Подготовлено по материалам Technology Review.