A hét legérdekesebb tudományos hírei.
Hatékonyabb turbinaSzinte bármely erőmű több energiát termelhet a Siemens fejlesztésének köszönhetően. A gáz, szén, tűzifa elégetésével a hőenergia révén gőz keletkezik, ezzel turbinákat meghajtva nyerik az elektromos áramot. A forgó alkatrészek a mágneses indukciót kihasználva termelik az elektromosságot, és bár az évszázados technológia alapjain nincs mit változtatni, a hatékonyságot most sikerült két százalékkal növelni. Az új turbinák egyik legnagyobb előnye, hogy feleannyi idő kell a beindításukhoz, mint az eddigieknek. Különösen a változó mennyiségű megújuló energiaforrások terjedése miatt fontos, hogy a keresletet a lanyhuló szél vagy a gyengülő napsütés esetén is minél gyorsabban pótolni lehessen, biztosítva az elektromos hálózat stabilitását. A turbinák lapátjait úgy helyezték el, hogy a beáramló gőz nagyobb része érje azokat, de a tökéletesebb szigetelésnek köszönhetően is több gőz fogható munkára. Az anyagtudományi fejlesztések eredményeként a turbina háza hamarabb éri el az üzemi hőmérsékletet, és a hő egyenletesebben oszlik el.
Vitorlás teherhajókA leginkább környezetbarát szállítási mód a tengeri, de így is a világ hajói évente összesen 1 milliárd tonna szén-dioxidot bocsátanak ki, ez körülbelül megegyezik a németországi értékkel. A nemzetközi vizeken nincsenek emissziós előírások és ellenőrzések sem. Északír tervezők a hajózást zöldebbé tennék, méghozzá a régóta bevált vitorlákkal. Egy 3000 tonnás kapacitású, száz méter hosszú hajó tervein dolgoznak. A hajó vitorlái csak rásegítenének a hajtásra, a mozgási energia nagy részét biogázt égető motor biztosítaná. Észak-Amerika partjainál például a hetekben tiltották be a kazánfűtőolaj használatát, a kénmentes üzemanyagok pedig 60 százalékkal drágábbak. A költségcsökkentést egy hamburgi vállalkozás, a SkySail is segíti. Ők már több tucatot adtak el sárkányra emlékeztető, utólag is felszerelhető, fogyasztást csökkentő eszközeikből.
Génekbe kódolt könyvNem kevesebb mint 70 milliárd példányban tárolták el a Harvard kutatói egyik professzoruk, George Church legújabb könyvét a gének segítségével. Az energiahatékony, 3,5 milliárd éves fejlesztési időszakra visszatekintő genetikai adattárolási rendszert már többször szerették volna bevonni a számítástechnikába. A mostani kísérletben a legújabb génszekvenáló eljárásokat használták, és 96 bitenként írták fel az adatokat. Egészen elképesztő adatsűrűséget sikerült elérni: négyzetmilliméterenként 1 millió gigabitet tudnak tárolni. Más high-tech eljárásokhoz, mint például a több száz fokos hideget megkívánó kvantumelektronikához képest előnye, hogy bárhol tárolható, a sivatagtól kezdve a tundráig, és akár 400 ezer évig is megmaradnak az adatok. Az írás és a kiolvasás viszont lassú folyamat, így archiváláshoz lehet majd a technológiát használni.
Magyar nanosikerA világon elsőként az MTA kutatóinak sikerült a grafén szerkezeti hullámzását nanométer alatti pontossággal szabályozniuk. Ez a szénatomból álló anyag azért különleges, mert egyrészt kristályos szerkezetű, másrészt az elképzelhető legvékonyabb membrán. Ez utóbbi tulajdonságot használta ki Tapasztó Levente munkatársaival, és ezt az atomnyi vastagságú kifeszített anyagot elektromos feszültséggel tudták nagyon pontosan megrezegtetni. Az eddigi 300 helyett 0,7 nanométer pontossággal szabályozták a mozgását. Ez a Nature Physicsben publikált eredmény alapvető fontosságú a grafénalapú nanoelektronikai rendszerek működésének tervezésében. A magyar kutatók felfedezésüknek köszönhetően grafénben először tudtak elektromos szuperrácsot létrehozni, amely számos új alkalmazás alapját képezheti.
Elérhető robotkézBár már számos olyan, a kezünket imitáló eszköz van, amely szinte tökéletesen utánozza a valódit, ezek elterjedését az igencsak borsos, több tízmillió forintos áruk hátráltatja. A Sandia Labs az amerikai hadügyminisztérium kutatási ügynökségének (DARPA) segítségével egy olcsóbb és hosszabb ideig is használható alternatívát fejlesztett ki. Ennek moduláris felépítése több okból is előnyös: az ujjak helyére akár csavarhúzót vagy kamerát is lehet szerelni, illetve egy esetleges beütődésnél az ujjak leesnek, de a szerkezet többi része ép marad, nem lehet túlerőltetni. Ha pedig leesett egy ujj, a robot akár magának is visszateszi. A 14 irányban mozgatható robotkéz már 2 millió forintból előállítható, még kisszériás gyártás mellett is. Vezérléséhez egy kesztyűt kell az emberi kézre húzni, és a robot valós időben leköveti a mozdulatokat. Nagy hasznát veszik az ilyen rendszereknek bombák hatástalanításánál és emberekre veszélyes környezetben, például katasztrófák esetén.
Parányi kondenzátorA japán Murata cég elkészítette a világ legkisebb kondenzátorát. A 0,25 mm hosszú, 0,125 mm széles és magas lapka térfogata negyede a manapság az okostelefonokban és táblagépekben használtaknak. A nagy szilárdságú monolit kerámiából készült alkatrészek lehetővé teszik az elektronikai eszközök méretének további csökkenése mellett a teljesítmény növelését is. A kompaktabb eszközből a mai 4-500 darabnál jóval kevesebbre lesz szükség egy mobilkészülékben, és ez tovább csökkentheti az árukat. A távol-keleti cég már 1944 óta a terület specialistája, 2004-ben ők jelentek meg először a piacon a milliméternél kisebb kerámiás kondenzátorral, amely fontos volt az okostelefonok elterjedéséhez.