นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุในประเทศจีนได้ใช้ของไหลที่ตอบสนองทางไฟฟ้าแบบใหม่เพื่อสร้างเลนส์ของเหลวที่ปรับตัวได้ เลนส์มีรูปร่างนูนที่เปลี่ยนความโค้งเมื่อมีการใช้แรงดันไฟฟ้า ทำให้ความยาวโฟกัสของเลนส์เปลี่ยนไป นักวิจัยกล่าวว่าสิ่งนี้ทำให้เลนส์มีฟังก์ชันการทำงานที่เหมือนดวงตาซึ่งสามารถใช้สร้างเลนส์บางเฉียบที่สามารถปรับจุดโฟกัสได้อย่างรวดเร็ว สายตามนุษย์เปลี่ยนทางยาวโฟกัส
โดยการเปลี่ยน
รูปร่างของเลนส์ การหดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อปรับเลนส์จะโค้งงอและเปลี่ยนความโค้งของเลนส์ วิธีนี้ช่วยให้คุณเปลี่ยนจากการโฟกัสสิ่งที่อยู่ใกล้ เช่น โทรศัพท์ของคุณ ไปยังสิ่งที่อยู่ไกลออกไปอย่างรวดเร็ว เช่น มีคนเข้ามาใกล้จากระยะไกล นักวิจัยได้ใช้ของเหลวที่ตอบสนองทางไฟฟ้าชนิดใหม่
ที่เรียกว่า เพื่อสร้างเลนส์เหลวที่สามารถปรับและเปลี่ยนรูปร่างในลักษณะเดียวกันได้ โดยได้รับแรงบันดาลใจจากฟังก์ชัน นี้ พวกเขาอธิบายเลนส์ใหม่มีโครงสร้างโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าเป็นลบ ซึ่งหมายความว่ามันมีแนวโน้มที่จะดึงดูดอิเล็กตรอน ซึ่งหมายความว่าหากวางไว้ในวงจรไฟฟ้า
อิเลคตรอนจะเคลื่อนที่ไปทางขั้วบวกและสะสมบนพื้นผิวของมัน นอกจากนี้ยังโปร่งใส จึงเหมาะสำหรับใช้ในเลนส์เหลว ในการสร้างเลนส์ Miao Xu และเพื่อนร่วมงานของเธอเติมอิเล็กโทรดรูปวงแหวนด้วย ด้านในของอิเล็กโทรดถูกเคลือบด้วยชั้นกันน้ำซึ่งจะดันของเหลวออกจากพื้นผิวด้านนอก
เพื่อสร้างรูปร่างนูนหรือโดม เมื่อนักวิจัยใช้ไฟฟ้ากระแสตรงกับของเหลวไดบิวทิล อะดิเพต มันจะเคลื่อนที่ด้วยประจุไปยังพื้นผิวด้านนอก ซึ่งก็คือแอโนด ทำให้โดมลดลง รูปร่างและความโค้งของมันเปลี่ยนไป รูปร่างของพื้นผิวนูนขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ และเมื่อสนามไฟฟ้าถูกขจัดออก
ของเหลวไดบิวทิล อะดิเปตจะกลับสู่สถานะและรูปร่างเดิม นักวิจัยพบว่าเมื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจาก 0 ถึง 100 V ความยาวโฟกัสของเลนส์จะเปลี่ยนจาก 7.5 เป็น 13.1 มม. การวิเคราะห์พบว่าความละเอียดของเลนส์แบบปรับสภาพได้สูงถึงเกือบ 29 เส้น/มม. ซึ่งสูงกว่าสายตามนุษย์ ประสิทธิภาพนี้
ยังคงเสถียร
ที่อุณหภูมิตั้งแต่อุณหภูมิห้องไปจนถึง 100°C และเลนส์ส่งผ่านแสงที่มองเห็นได้ประมาณ 95% ที่ความยาวคลื่นระหว่าง 390 ถึง 780 นาโนเมตรนักวิจัยกล่าวว่าโครงสร้างที่เรียบง่ายและคุณสมบัติการถ่ายภาพที่ยอดเยี่ยมทำให้ เป็นตัวเลือกที่มีแนวโน้มว่าจะผลิตเลนส์ชนิดของเหลวที่ปรับเปลี่ยนได้
เนื่องจากเลนส์ดังกล่าวจะมีน้ำหนักเบาและกะทัดรัด จึงพิสูจน์ได้ว่าเหมาะสำหรับกล้องโทรศัพท์มือถือ กล้องเอนโดสโคป และแอปพลิเคชันวิชันซิสเต็ม“เราพัฒนาเลนส์ของเหลวที่ปรับสภาพได้ซึ่งมีลักษณะคล้ายดวงตา ซึ่งสามารถใช้แยกหรือรวมแสงได้โดยการเปลี่ยนรูปร่างของของเหลวไดบิวทิล อะดิเพต”
กล่าว “เลนส์ชนิดของเหลวที่ปรับเปลี่ยนได้ชนิดนี้อาจมาแทนที่ระบบเลนส์ทึบแบบเดิมได้ในวันหนึ่ง ซึ่งจะทำให้กล้องของโทรศัพท์มือถือสามารถเปลี่ยนความยาวโฟกัสได้อย่างรวดเร็วในขณะที่ยังคงความบางเท่ากับตัวโทรศัพท์”ขณะนี้นักวิจัยกำลังทำงานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเลนส์
ในช่วงเวลา
หนึ่งปี เซิร์นทั้งหมดใช้พลังงานไฟฟ้า 1.3 TWh เมื่อใช้งาน “เราใช้พลังงานประมาณหนึ่งในสามของรัฐเจนีวา หรือ 0.2% ของปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดในฝรั่งเศส”ผู้อำนวยการฝ่ายเร่งความเร็วและเทคโนโลยีของ CERN อธิบาย ซึ่งเทียบเท่ากับบ้านในสหราชอาณาจักรประมาณ 300,000 หลังต่อปี
“ในแง่ของเครื่องเร่งความเร็ว เซิร์นเป็นโรงงานที่ใหญ่ที่สุดและด้วยเหตุนี้จึงต้องใช้พลังงานมากที่สุดในโลก” แม้แต่สายเคเบิลตัวนำยิ่งยวดของแม่เหล็กก็ต้องการพลังงานมากพอที่จะทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิการทำงาน (1.9 เคลวิน) เนื่องจากประหยัดกระแสไฟฟ้าได้โดยไม่มีความต้านทาน
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของ CERN ด้วยงบประมาณที่จำกัด ต้องจัดลำดับความสำคัญของการปรับปรุงความยั่งยืน “ทุกครั้งที่ผมมีคนเข้ามา พวกเขาพูดว่า ‘ทำไมคุณไม่ทำเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ในอาคารล่ะ’” เขากล่าว “อาคารใหม่ของเรามีแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาและฉนวนกัน
ความร้อนจำนวนมาก แต่ถ้าฉันมีเงินหนึ่งหรือสองล้านยูโรใช้จ่าย แน่นอนว่าจะเป็นการดีกว่าถ้าอัดฉีดเข้าไปใน 90% ของการใช้พลังงาน [ที่ใช้โดยเครื่องจักร เครื่องตรวจจับ และ คอมพิวเตอร์] มากกว่า 10% [อาคารใช้]”ขณะนี้ความเร็วในการตอบสนองช้าเล็กน้อย และพวกเขากำลังตรวจสอบ
วิธีลดแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการปรับความยาวโฟกัสของเลนส์เหลวกล่าว “สิ่งเหล่านี้จะช่วยประหยัดพลังงานได้ 90%”เซิร์นยังได้แนะนำเกณฑ์การออกแบบสำหรับเครื่องเร่งความเร็วและอุปกรณ์ใหม่ที่เน้นความยั่งยืน รวมถึงต้นทุน 10 ปี แทนที่จะเป็นเพียงราคาซื้อ ซึ่งหมายความว่าเมื่อผู้คนกำลังอัปเกรด
หรือซื้ออุปกรณ์ใหม่ พวกเขาเห็น “ผลที่ตามมาของการใช้จ่ายเพื่อแจ้งมโนธรรมของพวกเขา” ในรูปแบบของ “ใบแจ้งหนี้เสมือน”แน่นอนว่า มีข้อจำกัดในสิ่งที่สามารถทำได้เพื่อเป็นสีเขียว ตัวอย่างเช่น เครื่องตรวจจับขนาดใหญ่และราคาแพงสี่ตัวที่ติดตั้งใน LHC ตั้งใจให้ใช้งานได้ตลอดอายุการใช้งาน
ของโรงงาน แต่มีเพียงCMS เพียงตัวเดียว ที่คำนึงถึงการใช้พลังงานในการออกแบบ จะต้องรอจนกว่าตัวตายตัวแทนของ LHC ไม่ว่าจะเป็นอะไรก็ตาม ได้รับการติดตั้งในปี 2040 และ 2050 ก่อนที่จะสามารถอ้างสิทธิ์ว่าตัวเร่งความเร็วของเรือธงนั้นมีข้อมูลรับรองสีเขียวที่มีความหมาย
ในทำนองเดียวกัน การอัปเกรดหรือเปลี่ยนเครื่องเร่งความเร็ว CERN อื่น ๆ ที่ต้องใช้พลังงานสูงจะใช้เวลา เนื่องจากบางเครื่องก็เก่าพอ ๆ กับตัวองค์กรเอง แต่ด้วยประสิทธิภาพด้านพลังงานและความยั่งยืนที่ขณะนี้ได้รวมเข้ากับการซื้อและการตัดสินใจครั้งใหม่ที่ CERN ก็แสดงให้เห็นเช่นกันว่าวิทยาศาสตร์แม้ว่าจะใช้พลังงานมากก็ตาม กำลังแสดงความรับผิดชอบอย่างจริงจัง
แนะนำ ufaslot888g
