Category Archives: computer

Når det er mørkt, har man ikke megen glæde af solceller. Det har man heller ikke af vindmøller, når det er vindstille. Men havet står aldrig stille, og derfor mener amerikanske forskere, at bølgekraft er vejen frem, skriver phys.org.

Måden, den skal høstes på, er at fremstille et mønstret plastic nanoarray, som skal have kontakt med vandet. Første forsøg har budt på en såkaldt triboelektrisk nanogenerator til at producere strøm.

Den triboelektriske effekt opstår, når der f.eks. springer gnister fra statisk elektricitet. Generatoren skal således producere denne elektriske ladning, og forskerne fra Georgia Institute of Technology har tidligere eksperimenteret med en generator, hvor det er lykkedes dem at sammenføre to materialer og få dem til at gnistre tilstrækkeligt til at oplade en mobiltelefon.

Til deres seneste prototype fremstillede forskerne en isoleret plastbeholder med elektroder af kobbertråd i låget og bunden. Indersiden af låget blev derpå coatet med PDMS tilsat små pyramider i nanostørrelse. Herefter blev beholderen fyldt med afioniseret vand.

Når så disse små pyramider kommer i kontakt med vandet, ioniserer det atomer i PDMS’en, som får en negativ ladning. Et tilsvarende positivt ladet lag bliver dannet i overfladen af vandet, og når PDMS-laget bliver fjernet fra ladet, opstår elektriciteten.

Ved at sænke og løfte låget jævnligt produceres en strøm, som kan høstes. Forskerne mener med deres prototype at kunne høste nok energi til at forsyne 60 lysdioder. Udbyttet var mindre i saltvand, men holdet mener, at man sagtens kan få fordele af at implementere systemet i havene alligevel.

Der er også andet, der får effektiviteten til at falde, men så opstår nye muligheder, fremhæver forskerne. F.eks. får varmt vejr effekten til at falde, men så er det til gengæld muligt at bruge systemet som en slags temperatursensor, der giver besked, når temperaturen stiger.

På samme måde får man mindre strøm ud af systemet, hvis man hælder ethanol i vandet. Det betyder, at man kan bruge systemet til at holde øje med kemikalier i vandet.
Resultaterne er blevet publiceret i tidsskiftet Angewandte Chemie.

Vi hører ofte, at kvinder ikke kan finde vej, og at mænd ikke kan multitaske. Og det er der en helt naturlig forklaring på, fortæller amerikanske forskere fra University of Pennsylvania School of Medicine i en meddelelse.

De har studeret hjernerne på 959 personer, 521 af hunkøn og 428 af hankøn, mellem 8 og 22 år og målt på netværksforbindelserne i hjernen ved brug af diffusion tensor imaging (DTI), hvormed man kan skabe billeder af hjernen ved hjælp af vand.

Under forsøget fandt forskerne ud af, at der var stor forskel på, hvordan kvinder og mænds hjerneneuroner er forbundet.

Hvor manden havde stor aktivitet fra pande til baghoved i hver enkelt hjernehalvdel, gik kvindens forbindelser i højere grad på tværs af hjernehalvdelene.

Forskerne mener, at det betyder, at mandens hjerne er skabt til at forbinde sanser og opfattelse med handling, mens kvinder i højere grad er skabt til at kunne forbinde det analytiske med intuitionen.

Det er samme resultater, der kan forklare, hvorfor kvinder tilsyneladende er bedre til at multitaske end mænd – eller at mænd er bedre til at koncentrere sig om ét emne ad gangen, kunne man sige – for mændene skal ikke slås med tværgående information.

Derfor er de tilsyneladende også bedre til at finde vej, mens kvinder til gengæld husker bedre og er bedre til at skabe løsninger, der fungerer for en hel gruppe.

Samtidig viste undersøgelsen, at kvinder viste størst forbindelse i storhjernen (cerebrum) mellem højre og venstre hjernehalvdel, mens mænd havde flest forbindelser i hver enkelt hjernehalvdel.

Kiggede de derimod på lillehjernen, var det modsatte tilfældet. Lillehjernen spiller en stor rolle i forbindelse med bevægelser, og her var der mere forbindelse mellem hjernehalvdelene hos mænd end hos kvinder. Det kan betyde, at mænd er bedre til koordination og handling.

Forskellene var størst i forsøgspersonerne over 14 år.I børn var der ikke så store forskelle at spore.

»Det er bemærkelsesværdigt, hvor komplimentære kvinders og mænds hjerner er. Detaljerede kort over hjernerne vil ikke alene hjælpe os til bedre at forstå forskellene mellem, hvordan mænd og kvinder tænker, men vil også give os mere indsigt i årsagerne til neurologiske sygdomme, som ofte er kønsrelaterede,« siger Dr. Ruben Gur, som har været med til at foretage undersøgelserne.

Næste skridt for forskerne bliver at undersøge mere detaljere, hvilke forbindelser der er direkte kønsrelaterede, og hvilke kønnene deler.

Markedet for droner er i hastig vækst, men det kan stadig være en kostbar affære at sende de små ubemandede fartøjer i luften.

Det vil en gruppe østrigske forskere imidlertid prøve at lave om på ved at bruge hyldevarer til formålet samt en ganske almindelig Android-smartphone som controller, skriver Technology Review.

Forskerne forestiller sig, at dronen kan sendes i forvejen i katastrofeområder for at rekognoscere, inden mennesker vover sig frem. Den kan også bruges til at tjekke svært fremkommelige områder, f.eks. lofter i kirker eller indkøbscentre.

Udfordringen har imidlertid været det evindelige problem med at få navigation til at fungere indendørs, og forskerne fandt hurtigt ud af, at GPS ikke kunne bruges til meget i den forbindelse. Samtidig syntes de, at GPS-koordinaterne blev for unøjagtige.

Derfor tog de andre og helt simple midler i brug – nemlig at sætte små papirstykker op i området, hvor de ville sende dronen op. Så satte de dronen i gang med smartphonen, hvorefter den gik i gang med at ’kigge’ efter sedlerne.

Hver gang, den fik øje på en seddel, tog den en note til udformning af et kort, og ved at bruge punkterne sammen med smartphonens accelerometer, gyro og magnetometer, lykkedes det dronen at holde sig på sporet, fortæller Annette Mossel fra Wiens tekniske universitet.

Hun mener, at SmartCopteren, som de kalder den, kun vil koste godt 2.000 kroner at fremstille foruden smartphonen, som i dette tilfælde var en Samsung Galaxy S2.

Ifølge konsulentbureauet IDTechEx vil markedet for droner stige til mere end fem mia. kroner i løbet af de kommende ti år, men det kræver tilladelse fra myndigheder at flyve med dem.

I USA regner man med, at luftfartsmyndighederne har et regelsæt for droner på plads i løbet af 2015, og i mellemtiden arbejder Annette Mossel og hendes kollger videre på dronen.

I næste ombæring vil de af med papirlapperne og gøre dronen i stand til at genkende f.eks. hjørner i et værelse eller forhøjninger.

Fujisawa, Japan

Hvis man kunne pakke et helt lands frygt og forhåbninger ind, så ville det måske se ud som den byggegrund i Fujisawa, Japan, som bussen i dette øjeblik kører ind på. Indhyllet i blå presenninger står små hundrede toetagers huse skulder mod skulder, mens nogle få hold håndværkere tyst trækker ledninger og monterer isolering i husene.

På de huse, der er tættest på at være færdige, glimter novembersolen i solcellerne på taget. De lithium-ion-batterier og brændselscelleanlæg, der skal sikre hvert hus sin egen forsyning af strøm og varme, hvis de kollektive forsyningssystemer bliver slået ud, glimrer endnu ved deres fravær.

Husene og den nybyggede bydel, Fujisawa Smart Sustainable Town (SST), som de kommer til at indgå i, skal efter planen løse en del af de problemer, som Japan umiddelbart står over for – og som på et senere tidspunkt vil ramme flere steder i den vestlige verden. De handler blandt andet om energisikkerhed, integrering af stadigt større mængder vedvarende og decentrale energikilder i energisystemet, stadigt flere ældre borgere, mobilitet og sikkerhed.

»Japan gennemgår en energimæssig forandring på et niveau, som det aldrig er blevet set før,« forklarer Nobuko Asakai, der leder den globale rådgivningsvirksomhed Accentures japanske afdeling for strategi og bæredygtighed.

Ingeniøren møder hende på 1. sal i en mandskabscontainer på byggepladsen. Her er et hold journalister fra Europa og USA bænket for at høre, hvad japanske politikere og virksomheder vil gøre for at løse ø-rigets enorme energiproblemer – som kun er blevet yderligere forstærket siden jordskælvet og den efterfølgende tsunami 11. marts 2011.

52 atomkraftreaktorer ude af drift

Japan er i dag verdens største importør af naturgas (LNG), nummer to på listen over kulimportører og importerer tredjemest olie. Før jordskælvet leverede atomkraftværkerne omkring 30 procent af landets energiforbrug, og det var planen, at den andel skulle op på mindst 40 procent. Men i dag er ikke en eneste af landets 52 reaktorer i drift.

Både industrien og regeringen mener, at det af økonomiske årsager er nødvendigt at genstarte nogle af atomkraftværkerne igen, men et lille flertal af japanerne er stadig imod. Senest har regeringen lovet, at de vil fastlægge nye målsætninger for Japans energimiks inden for tre år – måske for at slippe for at tage stilling til atomkraftværkernes fremtid, indtil erindringen om Fukushima-katastrofen er blegnet til fordel for utilfredsheden med de cirka 30 procent højere energiregninger, som er fulgt i katastrofens kølvand.

Selv om nogle atomkraftværkerne får lov til at producere igen, skal der imidlertid stadig spares energi. Og det er her, byggeriet i Fujisawa kommer ind i billedet.

Indtil 2007 producerede konglomeratet Panasonic fjernsyn i en fabrik på den 19 hektar store grund, men i dag er byggeprojektet et udstillingsvindue for virksomhedens ambitioner og evner. Da Panasonic nedlagde fabrikken, opstod ideen om at omdanne området til en ny grøn bydel.

Brisen køler lavenergihuse

Panasonic, der i Danmark nok er mest kendt for sine fjernsyn og sin forbrugerelektronik – og af teknisk interesserede for deres solceller og varmepumper – har også et datterselskab kaldet Panahome. Selskabet har i mere end 50 år leveret enkeltboliger, lejlighedskomplekser, plejehjem og hele byområder i Japan. Og i maj 2011 præsenterede Panasonic sammen med 16 partnere, heriblandt Accenture, projektet Fujisawa Sustainable Smart Town.

Fra mandskabscontaineren kan man se ud over de første 50-100 præfabrikerede lavenergihuse, der er under opførelse. De første huse bliver sat til salg i marts næste år, og frem mod 2018 skal der efter planen opføres i alt 600 huse og 400 lejligheder.

Oversigtsplan over Fujisawa Smart Sustainable Town

Masterplanen for området er udformet sådan, at brisen fra den nærliggende strand kan blæse langs vejene og ind gennem hele bydelen. Husene er desuden placeret med en afstand, der er usædvanlig stor i Japan – nemlig 1,6 meter(!).

Det ‘vindvenlige’ design skal mindske kølebehovet om sommeren og øge lysindfaldet for at mindske behovet for kunstig belysning.

Boligerne er også teknologisk interessante i sig selv. De fleste enfamilieshuse vil således blive udstyret med både solceller, naturgasdrevne brændselsceller og et lithium-ion-batteri, der både kan bruges om backup i tilfælde af strømafbrydelser og til at undgå strømforbrug i højbelastningsperioden midt på dagen.

Hele systemet kan kontrolleres ved hjælp af dedikerede skærme, husets fjernsyn eller beboernes mobile enheder. Der kan beboerne også vælge forskellige forbrugsscenarier – eksempelvis om batteriet altid skal være fyldt, eller om det skal bruges til at mindske energiforbruget og dermed energiregningen, når energien er dyrest.

På en tur rundt i byen kan man desuden skimte den komplicerede kabling til husenes todelte strømsystem. Alle husene udstyres nemlig både med et almindeligt vekselstrømssystem og et jævnstrømssystem, der forbinder solceller, batteri og de enheder, der kan køre på jævnstrøm – eksempelvis bærbare pc’er og LED-belysningen.

Bæredygtig i 100 år

Men hvis man fokuserer på lavenergitiltagene i de enkelte huse, misser man den største revolution i projektet, påpeger Hiroyuki Morita, der er projektleder i den del af megakoncernen Panasonic, som promoverer den nye bydel.

»Rundt omkring i verden er der så mange byer, der kalder sig smarte eller intelligente, men hvis det skal være virkelig bæredygtigt, skal man have en langsigtet plan for, hvordan byen skal kunne imødekomme beboernes behov og udvikle sig med dem. Det vigtige er, at vi har en plan for, hvordan vi kan fortsætte med at være bæredygtige ikke bare nu, men også om 100 år,« forklarer han.

Derfor skal bydelen ikke blot have et lavt energiforbrug, den skal også kunne håndtere Japans anden store udfordring: den stærkt aldrende befolkning. I 2012 var 24,8 procent af befolkningen over 65 år, og i 2030 vil knap hver tredje japaner være over 65.

Derfor skal der foruden børneinstitutioner og et butikscenter også opføres ældreboliger, plejehjem og et hospital/lægehus i den nye bydel.

»Her køber man ikke bare et hus, man køber en livsstil og et lokalsamfund,« supplerer Nobuki Asakai.

Bydel kan fungere uden el i tre dage

Og man køber sikkerhed – noget, som den japanske befolkning forståeligt nok er villig til at betale en del for.

Bydelens energikoncept skal sikre, at bydelen kan fungere i op til tre dage, selv om resten af byen er mørklagt af strømafbrydelser. Som nævnt har hvert hus sit eget batteri, og bydelens lokalcenter bliver udstyret med solceller og et lignende anlæg, der gør, at det kan fungere som nødcenter under en katastrofe.

Lygtepælene i bydelene udstyres også med solceller og batteri, så de bliver ved med at virke, selv om strømforsyningen skulle svigte. Den lokale strømforsyning sikrer desuden at mobilmasterne bliver ved med at fungere, så kommunikationslinjerne kan holdes åbne lige meget hvad.

De mange solcelleanlæg vil desuden gøre det muligt at oplade nogle elcykler, elscootere og elbiler, så transportmulighederne ikke forsvinder. Til forskel fra mange andre byer er alle forsyningsledninger desuden gravet ned, så de ikke bliver revet over så let.

Derudover er der også et omfattende kameraovervågningssystem, for sikkerhed bliver ifølge Panasonic stadigt vigtigere for japanerne, selv om risikoen for at blive udsat for indbrud og overfald er minimal i forhold til i Danmark. Under besøget på byggepladsen fortæller Panasonic ikke meget om systemet, men under et besøg i en anden del af koncernen demonstrerede de et overvågningssystem udviklet til butikker, der var i stand til at genkende ansigter og bedømme de passerendes køn og alder.

De fælles anlæg skal styres af et driftsselskab, som også tilbyder at dække alle beboernes transportbehov.

»Mobilitet er vigtig, navnlig når der kommer flere ældre i befolkningen. Derfor vil man i denne bydel kunne dele elcykler, elscootere og elbiler. Men man kan også leje elbiler eller have sin egen bil med ind i bydelen,« fortæller Hiroyuki Morita, mens han viser rundt mellem nogle af husene.

I dag er det ikke tilladt at bruge elbilers batteri som strømforsyning, men Fujisawa-holdet regner med, at det vil blive muligt fremover, så de har forberedt det lokale elnet til det. Driftsselskabet skal også drive en portal, der både skal give områdets beboere et virtuelt mødested og et fællesskab.

Spar energi og få lav rente

En anden af driftsselskabets opgaver, som minder lidt om, hvad nogle myndigheder forsøger herhjemme, er at animere beboerne til at få en sundere livsstil – og selvfølgelig til at spare på energien. En af metoderne skal efter planen være, at man kan få en lavere rente på sit huslån, hvis man er god til at spare på energien.

Prisen for at bo i den nye bydel er endnu ikke fastlagt, men husene vil uden tvivl koste mere end standardhuse. Ifølge Hiroyuki Morita vil det lavere energiforbrug dog opveje den højere købspris over tid.

Bydelen skal være fuldt udbygget i 2018, hvor Panasonic fejrer sit 100-års jubilæum, men koncernen er allerede i gang med at sælge konceptet andre steder – f.eks. til områder i Tohoku-regionen, der blev udslettet af tsunamien i 2011.

»Vi taler med mange forskellige byer, blandt andet i Tohoku-regionen,« bekræfter Hiroyuki Morita.

I dag er der stadig omkring 53.000 indbyggere fra de ramte områder, der ikke har fået at vide, om de kan få lov til at vende tilbage til deres huse, eller om strålingsniveauet er for højt. Den japanske regering har dog lovet, at den vil hjælpe med at finansiere genopbygningen.

Men også uden for Japan vil man kunne møde elementer af den pakke, som de kommende beboere i Fujisawa SST kommer til at møde, for udfordringen med at spare på energien går igen i størstedelen af den vestlige verden, mener Hiroyuki Morita.

»Vi vil bruge teknologierne på andre markeder fremover, men det, som man måske kan lære mest af i Vesten, hvor man også har problemer med energiforbrug og en aldrende befolkning, er nok servicetankegangen. Man får ikke folk til at spare energi, hvis man ikke gør det lettere,« understreger han.

Ingeniøren var inviteret til Japan af Panasonic.

Ødelagte ledbånd er en almindelig skade for løbere, men det kan måske undgås i fremtiden, hvis løbere og joggere begynder at bruge mere intelligente løbesko.

Tyske forskere fra Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems er til formået gået i gang med at udvikle en sådan sko i EU-projektet Runsafer

De har indlagt sensorer og mikroelektronik i sålen på en løbesko, som herefter vil måle på løberens måde at løbe på og vurdere, hvordan det står til med teknikken og fysikken, forklarer Dr. Andreas Heinig, som er forsker i projektet.

»Pulsure og remme om brystet optager kun åndedræts- og hjertefrekens. Vores løbesko evaluerer derimod selve træningen, mens du jogger. Skoen informerer løberen om f.eks. forkert fodposition, asymmetrisk belastning eller advarer om overanstrengelse eller overbelastning,« siger han.

Målesystemet kan nemt installeres eller fjernes fra sålen, forklarer forskerne videre i en meddelelse fra instituttet. Og når det skal oplades, sætter man blot skoen på en oplader, som følger med.

Indholdet i systemet er dels en mikrocontroller, et radiomodul, batterier, accelerometre og GPS-sensorer. På den måde kan man få data sendt til sin smartphone via Bluetooth. En app på smartphonen kan derefter evaluere disse data på et øjeblik, så løberen kan få at vide, hvordan det står til.

Er der brug for det, kommer app’en med forslag til ændring af løberutinen. Det kunne handle om at løbe langsommere eller at løbe på græs i stedet for asfalt for at skåne ledbåndene.

Foreløbig er det blevet til en prototype af løbeskoen og app’en, men forskerne arbejder på at få formindsket elektronikken, så den bliver nemmere at implementere i skoen. Det ser de som en stor udfordring, da det både skal være vandtæt og helst ikke veje for meget og stadig kunne tåle at blive trampet på.

Dog håber holdet, at skoen kan komme i handlen allerede i begyndelsen af 2015.

Udviklingen af robotter vil i højere grad gå mod bløde, fleksible apparater frem for store maskiner med tandhjul og stive arme, mener en række italienske forskere, som selv studerer algers opførsel for at kopiere dem over i robotverdenen.

Antonio De Simone er forsker på the International School for Advanced Studies of Trieste, og når han tænker på fremtidens robotter, ser han elefantsnabler og blækspruttetentakler fors sig, fremgår det af en pressemeddelelse.

»Og hvis jeg tænker på mikrorobotter, tænker jeg på encellede organismer, der bevæger sig i vand. Fremtidens robotter vil i stigende grad blive som biologiske organismer,« spår han.

Sammen med sine kolleger har Antonio De Simone i flere år studeret de bevægelser, som euglenaer gør. Dette er en form for øjealge, som er omkring 0,5 mm store og kan ændre form ved hjælp af de euglenoide bevægelser.

Gruppen har fået tildelt knap 10 millioner kroner fra Det Europæiske Forskningsråd til netop at undersøge muligheden for at kopiere algernes bevægelighed over på mikrorobotter.

Idéen er, at robotterne bliver så små og fleksible, at de kan få stor betydning i sundhedssektoren, hvis de nærmest kan flyde ind i kroppen og levere medicin mere målrettet, åbne tilstoppede blodårer eller hjælpe med at hele sår.

»Forestil dig at prøve at formindske et apparat med vægtstænger og tandhjul. Du kan ikke komme under en bestemt minimumsstørrelse. Men ved at kopiere biologiske systemer kan vi nå helt ned på celleniveau i størrelse, og det er præcis den retning, forskningen tager,« siger Antonio De Simone.