Innovációs hírek

Járőröző robotok
Pár évtizeddel ezelőtt sokan úgy gondolták, mára már humanoid robotok özönlik el a világot, sőt akár el is pusztíthatják az emberiséget. Szerencsére vagy sem, ettől még mindig nagyon messze vagyunk. De Japánban már szolgálatba állt egy cseppet sem emberszabású és intelligens, viszont hasznos robot.A gép Fukuoka város utcáin teljesít szolgálatot. Napközben leginkább információkkal segíti a turistákat. Japánul, angolul, koreaiul és kínaiul „ért”, képes útbaigazítást adni és egyszerí kérdésekre válaszolni, ráadásul ingyenes internet-hozzáférést is biztosít. Éjszaka viszont a Guard Robot D1 névre keresztelt szerkezet más feladatot lát el. Mivel egy robotnak nincs szüksége alvásra vagy pihenésre, ilyenkor is fáradhatatlanul járja a kijelölt útvonalat, és közben érzékelőivel figyeli a környezetét. Ha bármilyen rendellenességet, furcsa jelenséget tapasztal, értesíti a hatóságokat, amelyek a robot „szeme és füle” segítségével rögtön ellenőrizhetik is, hogy valóban szükség van-e beavatkozásra.

Elektromos sebességrekord
A benzinmotorok az üzemanyagárak növekedésével lassan ki fognak szorulni a közlekedésből. A – talán nem is annyira – távoli jövőben már a repülőgépeket is valamilyen más elven míködő gépezet fogja a levegőbe emelni. Igaz, jelenleg még a tisztán elektromos üzemí autók sem valódi versenytársai a benzinnel vagy hibrid motorral hajtott jármíveknek, egy SkySpark neví cég már árammal hajtott repülővel kísérletezik. Sikerült is megdönteniük az elektromos árammal hajtott repülők gyorsasági rekordját. Júniusban átalakított, kétüléses Pioneer Alpi 300 típusú gépük elérte a 250 km/h-s sebességet egy olaszországi repülés során. Ugyan az út csak 8 percig tartott, de a 75 kilowatt teljesítményí motor jól vizsgázott, a fejlesztők szerint jó irányban haladnak, hogy néhány éven belül még ennél is gyorsabb gépet építsenek, amelynek már nem lítiumos akkumulátorok, hanem hidrogéncellák biztosítják majd az energiaellátását, és képes lesz megtenni pár száz kilométert a levegőben.

Gyorshajtás a víz alatt
Az amerikai hadsereg olyan tengeralattjáró kifejlesztésén dolgozik, amely 150-200 km/h-s sebességgel is haladhat a víz alatt. A jelenleg szolgálatban lévő tengeralattjárók félelmetes fegyverek, de elég lassúak, emiatt sebezhetőek, illetve alkalmatlanok bizonyos feladatok ellátására. A probléma természetesen a víz nagy közegellenállása, ami miatt nagyon nehéz gyorsan mozogni benne. A megoldás pedig egy különleges fizikai jelenség, a szuperkavitáció. A víz forráspontja 100 şC, de ez csak egy atmoszféra nyomás esetén igaz. Ha a nyomás ennél kisebb, a víz is alacsonyabb hőmérsékleten alakul gőzzé. Az energiamegmaradás törvénye értelmében, ha egy folyadék sebessége nő, a nyomása csökken. Ezért például a tengerben gyorsan mozgó tárgyak közelében olyan viszonyok alakulhatnak ki, melyek között a vízben kisebb-nagyobb gázbuborékok keletkeznek, amik aztán gyorsan össze is roskadnak, amint a nyomás újra megnő.

Ezt a jelenséget kavitációnak nevezik, és előfordulhat szivattyúk belsejében vagy nagy fordulatszámmal pörgő hajócsavaroknál. Az összeomló buborékok erős akusztikus lökéshullámokat keltenek, emiatt akár tönkre is tehetik ezeket az eszközöket – a mérnökök tehát igyekeznek elkerülni, hogy a kavitáció fellépjen. Bizonyos feltételek mellett azonban megtörténik, hogy a keletkező buborékok összeolvadnak, így a mozgó test körül tulajdonképpen egy gőzburok jön létre. Ezt nevezik szuperkavitációnak.

A jelenség kihasználásával olyan eszközök hozhatók létre, melyek szinte ellenállás nélkül haladhatnak a víz alatt. És ez nem csak elméleti lehetőség. Szovjet tudósok már a ’60-as években azon dolgoztak, hogy szuperkavitációs torpedóval szerelhessék fel a kommunista ország haditengerészetét. Végül 1977-ben rendszeresítették a Skval névre keresztelt rakétatorpedót, amely ugyan csak egyenes vonalban volt képes haladni, viszont akár 370 km/h-s sebességgel. A fegyvert azóta továbbfejlesztették, célkereső programmal látták el, és például Kínának is eladtak belőle 40 darabot.
Egy ilyen sebességgel érkező torpedó ellen a jelenlegi elhárítórendszerek nem sokat érnek. Valószíníleg ezért is döntött úgy a DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency, azaz Fejlett Védelmi Kutatási Projektek &Uumlgynöksége), az Egyesült &Aacutellamok Védelmi Minisztériumának kutatásokért felelős részlege, hogy ideje létrehozni egy tengeralattjárót, ami felveszi sebességben a versenyt ezekkel a torpedókkal.

Az Underwater Express néven futó program körül persze nagy a titkolózás, de annyit azért lehet tudni, hogy két magáncég is kapott 4-5 millió dollárt erre a célra, és már az első prototípusok tesztelése zajlik. A legnagyobb problémát a szerkezet hatékony kormányzása jelenti, ezt a hajótesten elhelyezett rakétafúvókákkal igyekeznek megoldani, melyek az íreszközökön használtakhoz hasonlóan míködnének. Mivel egy ilyen jármí a rakétahajtómí miatt nagyon hangos lenne, egyelőre nem várható, hogy a kifejezetten rejtőzködésre tervezett atom-tengeralattjárókat képes lenne kiváltani egy szuperkavitációs tengeralattjáró, viszont más feladatokra nagyon is alkalmas lehet egy ilyen jármí, amely talán már pár év múlva rendszeresítve lesz az amerikai flotta kötelékében.

Tükröm, tükröm…
Egy tudóscsoport olyan tükröt hozott létre, amely a ráeső sugarakat pontosan a forrásuk irányába veri vissza. A kutatók ezt az eredményt egy különleges metaanyag alkalmazásával érték el. Már egy kisgyerek is tudja, hogy a tükörben csak akkor láthatja magát, ha szemben áll vele. Viszont az úgynevezett „univerzális” tükröt nézhetnénk akármilyen szögből, mindenképp magunkat csodálhatnánk meg benne. Jelenleg ez még ebben a formában nem míködik, mivel a most létrehozott felület csak a látható fénynél nagyobb hullámhosszú, mikrohullámú sugarakat küldi „vissza a feladóhoz”.
A természetben megtalálható anyagok tulajdonságait leginkább kémiai összetételük határozza meg. Ezzel szemben a metaanyagok olyan, mesterségesen létrehozott matériák, melyek módosított szerkezetüknek köszönhetően produkálnak különleges jelenségeket.

A tudósok már évek óta kísérleteznek azzal, hogy a fénysugarak viselkedését megváltoztató anyagokat hozzanak létre. Korábban sikerült például már olyan bevonatot alkotni, amely „láthatatlanná” tesz apró tárgyakat, mivel kitérésre kényszeríti a rájuk eső fényt. A természetben sem ismeretlenek a hasonló jelenségek, a félig vízbe helyezett szívószál is azért hajlik meg látszólag, mert a folyadék máshogy töri meg a fényt, mint a levegő. Jelen esetben a réz mikroszerkezetének átalakításával érték el, hogy a sugarak ne a természetes módon verődjenek vissza. Az univerzális tükröt több területen is jól lehetne használni, például felszerelhető lenne repülők vagy hajók testére. &Iacutegy a jármívek helyzetének meghatározására szolgáló rádióhullámok koncentráltan verődnének vissza a radarernyők irányába, míg jelenleg a szélrózsa minden irányába szóródnak szét, ezzel nagyobb távolságból is pontosabban mérhetnénk be pozíciójukat.

Szolgálatra született
A világ országaiban rendőrautók milliói róják az utakat nap mint nap. Mégsem készült még olyan jármí, amelyet kifejezetten a bínüldöző szervek igényei szerint építettek volna. De ez hamarosan megváltozik. Sok gond van a hagyományos, utcai modellekből átalakított rendőrautókkal. Hiába tehet szert viszonylag olcsón az állam ezekre a jármívekre, átalakításuk elég drága, ráadásul az eredmény sem tökéletes. A normál használatra tervezett kocsik elektromos rendszere például nehezen bírja a különböző eszközök – fényhíd, kommunikációs rendszer, sziréna, rendszámfelismerő stb. – okozta többletterhelést. Egy családi autó tervezésénél arra sem gondol a gyártó, hogy jól bírjon a szerkezet egy nagy sebességí, esetleg ütközésekkel is tarkított üldözést, vagy hogy biztonságosan, de könnyen elérhetően lehessen benne fegyvereket szállítani.

A Carbon Motors neví amerikai cégnél ezért gondolták úgy, itt az ideje egy speciálisan rendőri célokra tervezett autó piacra dobásának. A tervezőcsapat vezetője, Stacy Dean Stephens maga is Texas állam útjain járőrözött korábban, így pontosan tudhatta, mire lenne szüksége a bínüldözőknek. Tanácsai alapján készült el az egyelőre E7 néven futó modell. A 300 lóerős dízelmotorral szerelt, impozáns külsejí jármíre jelenleg még csak előrendeléseket vesznek fel, de megfelelő érdeklődés esetén már jövő évben szolgálatba állhatnak az első darabok. Az E7-be minden szükséges elektronikai felszerelést gyárilag beépítenek, például infravörös – illetve a gyakorlatilag egy darab míanyagból készült hátsó ülést figyelő – kamerával is ellátták. Az autó szélvédője és első ajtói golyóállóak, és míködőképes marad akkor is, ha 130 km/h sebességgel belerohannak hátulról, de az orrát is úgy alakították ki, hogy bírja az ütközéseket.
Bár pontos árat még nem tett közzé, a Carbon Motors azt ígéri, az E7 nem kerül majd többe, mint egy utcai kocsiból átalakított rendőrautó, de valószíníleg nem a magyar szervek tizenéves roncsait vették viszonyítási alapnak. Hiába tervezik tehát, hogy európai igényekre kialakított gépet is gyártanak majd, egyhamar nem találkozhatunk speciális rendőrautókkal a hazai utakon.

&#368rkarcoló
&Uacutegy látszik, Kanadában vannak, akik nem ismerik, vagy nem veszik komolyan Bábel tornyának történetét. A Torontói Egyetem három munkatársa egy 15 kilométer magas építmény felépítését javasolja. A világír elérése jelenleg csak drága és egyszer használatos rakétákkal lehetséges. Több ötlet is született már, hogyan lehetne ezen változtatni, ezek közül a legismertebb talán az írlift elgondolása. Ez úgy míködne, hogy egy Föld körüli pályán keringő állomás és a bolygó között kifeszített kábel segítségével juttatnának fel az írbe tárgyakat vagy embereket. Brendan Quine, Raj Seth és George Zhu szerint van jobb megoldás. &#336k „egyszeríen” építenének egy tornyot, amelynek a teteje 15–20 kilométer magasan lenne. Ebben a magasságban ugyan még érezhető a gravitáció, de a látvány hasonló ahhoz, mint ami egy írállomás fedélzetéről tárul a szemünk elé. Innen indulva sokkal kisebb energiabefektetéssel lehetne pályára állítani míholdakat, vagy éppen légköri kutatásokat végezni.

Persze hagyományos technológiákkal lehetetlen ilyen magas épületet felhúzni, a tudósok ezért felfújható, háromlábú szerkezetben gondolkodnak. A torony üreges kevlár-polietilén hengerekből épülne fel, ezeket pedig valamilyen könnyí gázzal, például héliummal töltenék fel, hogy a belső nyomás megfelelő szilárdságot biztosítson az építménynek. A három különálló tornyot bizonyos magasságokban elhelyezett rögzítőelemek tartanák össze. A 15 km-es toronyhoz lábanként 100, egyenként 150 méter hosszú és 230 méter átmérőjí hengerdarabot használnának fel. Ezek gázzal feltöltve nagyjából 800 000 tonnát nyomnának, ez körülbelül két, jelenleg használatos legnagyobb tankhajó tömege. A 20 kilométeres magasságot úgy érnék el, hogy a tornyot egy hegy tetejére építenék. Tervük bemutatására a tudósok egy 7 méter magas, méretarányos modellt is elkészítettek, persze ebben nem volt szükség olyan bonyolult szerkezetekre, mint például a kilengést megakadályozó giroszkópokra. Az ötlet tehát még messze van a megvalósulástól, de Quine szerint 2020-ig akár fel is épülhetne a torony, mivel csak már ma is létező, kipróbált anyagokat és technológiákat kellene felhasználni. Emiatt is találhat a terv lelkes támogatókra, hiszen az írlifthez például még szükséges elkészíteni azt a speciális, nanocsöves szerkezetí kábelt, amely meg tudja tartani a saját súlyát 20–30 kilométeres magasságba kifeszítve.

&Aacutetlátszó alumínium
&Uacutegy tínik, oxfordi tudósoknak sikerült az, ami a Star Trek IV címí filmben a fantázia vad szüleményének tínhetett – egy nagy energiájú lézer segítségével átlátszó alumíniumot hoztak létre. Az Oxfordi Egyetem tudósai által vezetett nemzetközi kutatócsoport ezt úgy érte el, hogy a lézerrel „kiütöttek” egy-egy kötésben nem lévő elektront a felhasznált minta minden egyes atomjából, anélkül hogy a fém kristályszerkezete szétszakadt volna. A kutatók szerint a létrejött anyag halmazállapotához hasonlót korábban még nem figyelhettünk meg. Jelenlegi tudásunk szerint a világegyetem anyagának 99%-a plazmaállapotban található, földi körülmények között pedig leginkább szilárd, folyékony vagy légnemí halmazállapotban találkozhatunk az anyagokkal. Különböző kísérletekben sikerült már rövid időre létrehozni egyik kategóriába sem illő mintákat, az átlátszó alumínium is ilyen.

A kutatók bíznak benne, hogy ez a sosem látott anyag segíthet jobban megérteni, mi zajlik a nagyobb bolygók belsejében. A felfedezés ahhoz is közelebb juttathatja a tudósokat, hogy rájöjjenek, mi történik, amikor úgynevezett miniatír csillagok keletkeznek. Ezeket hatalmas energiájú lézerrobbanások hozzák létre, és tanulmányozásukkal előrébb léphetünk azon az úton, amely a magfúzió energiájának biztonságos kihasználása felé vezet.
A felfedezést egy új berendezés tette lehetővé, a Hamburgban található „FLASH” lézer neví, nagy energiájú szinkrotronsugárzás-generátor, amely tízmilliárdszor erősebb sugárzást képes kibocsátani, mint bármely hasonló berendezés a világon. Egy-egy felvillanásának energiája képes lenne fedezni egy egész város áramszükségletét. Az oxfordi csapat ezt a sugárzást egy, az emberi hajszál átmérőjének huszadánál is kisebb pontba fókuszálta, ekkor jött létre az átlátszó alumínium. A jelenség még így is nagyon rövid ideig, mindössze 40 femtoszekundumig (azaz egy másodperc 40*10-15 részéig) tartott, de megmutatta, milyen elképesztő eredményeket hozhatnak az ilyen kísérletek. A kutatók bíznak benne, hogy ezen az ösvényen továbbhaladva jelentős előrehaladást érhetnek el a planetológia, az asztrofizika és a magfizika területén.

&Oumlltöztető napelem
Eszébe jutott már, milyen lenne, ha sosem kellene a telefonját hálózati áramról feltölteni? Ezt ígéri a Konarka, egy amerikai elektronikai cég. Ahelyett, hogy konnektor után kutatnánk, egyszeríen csak bedugjuk a telefont, az MP3-lejátszót, vagy más kütyüt egy ultravékony napelemekkel átszőtt kabát egyik speciális zsebébe. A cég régóta kísérletezik különféle napelemekkel, és más, a Nap energiáját hasznosító berendezéssel. Egyik céljuk olyan fotovoltaikus szálak létrehozása, amelyek elég vékonyak és rugalmasak ahhoz, hogy akár egy ruha szálai közé is be lehessen szőni őket. A fotovoltaikus anyagokban fény hatására áram folyik, amit közvetlenül, vagy egy akkumulátor segítségével használhatnak fel a fogyasztók.

Sikerült is olyan, pár milliméter átmérőjí szálakat alkotniuk, amelyek napfény hatására áramot termelnek. Ugyan a termék még kísérleti fázisban van, de míködőképes, és reményeik szerint nemsokára már tömegesen is gyártható lesz. Az áramtermelő szövet minden szálában két, emberi hajszál vastagságú rozsdamentes acélhuzal található, az egyik néhány réteg organikus fotovoltaikus anyaggal borítva. A két szálat aztán áttetsző polimerbe burkolják, amely megvédi a sérülésektől, és máris készen áll arra, hogy viselhető ruha készüljön belőle – póló, kabát vagy akár egész testet borító overall is előállítható. A technológia egyetlen hátulütője a lehangolóan alacsony hatékonyság, de egy egész testfelületnyi ilyen napkollektor már most is elég lenne arra, hogy óránként néhány újabb hívásnyi energiát biztosítson a telefonunknak, vagy ne kelljen lemondanunk a zenehallgatásról, ha kimerülne az MP3-lejátszónk.

Szimuláns internet
Amerikai tudósok egy szuperszámítógép segítségével szeretnék modellezni az internet míködését. A MegaTux elnevezésí projekt fő célja, hogy tanulmányozni tudják a botnetek, azaz egy vírus által megfertőzött, és távolról irányított számítógépek hálózatának míködését. A feladatra egy 8960 processzoros Dell szuperszámítógépet készítenek fel úgy, hogy képes legyen egymillió virtuális Linux operációs rendszer futtatására. Mivel a számítógépes vírusok és férgek nagy része Windows alatt míködik, de egymillió licenc megvásárlására a kutatóknak nincs pénzük, egy úgynevezett emulátorprogrammal teremtik meg a megfelelő környezetet terjedésükhöz.

A legnagyobb kihívás, hogy a kártevő programok ne ismerjék fel, nem valódi gépeken futnak, mivel ezek egy része képes érzékelni, ha biztonsági cégek kifejezetten befogásukra készült csapdáiba kerül. A projekt része az USA Védelmi Minisztérium National Cyber Range kódneví programjának, melyben a jövő várhatóan kirobbanó on-line háborúinak védelmi és támadási stratégiáit igyekszenek kifejleszteni, tesztelni.