Скучните предмети в помощ на науката

Къщата ви е пълна с ежедневни, скучни предмети, за чието съществуване често забравяте, нали? Нищо чудно понякога да поглеждате към вече непотребните такива и да се чудите за какво друго могат да се използват освен по предназначение. 

Вземете например дамския тампон. Представяте ли си, че той би могъл да има друго, съвсем научно предназначение освен традиционното, с което жените са свикнали? И не само той, а още много други обикновени за нас ежедневни предмети. 

Част от работата на учените е непрекъснато да правят предположения, да опитват и тестват дори най-лудите си хрумвания. Да наблюдават и проучват обектите от различни гледни точки и да си представят приложението им. В резултат на тяхната креативност днес ставаме свидетели на наистина екзотични научни постижения – употребата на тривиални, евтини и обикновени продукти в някои от най-авангардните технологични области.

 

Желатинът

Това обикновено вещество от десетилетия се използва за какво ли не. Като започнем от малките любими на децата „мечета“ Jelly Gums, някои зърнени закуски и стигнем дори до йогурта и много сладкиши и торти. Едва ли искате обаче да правят от това лепкаво и тресящо се „вещество“ дрехите ви. Но точно това може да се случи в близко бъдеще.

Макар и да си представяте желатина именно като гнусно тресящо се желе, в оригиналния си вид той представлява фин прах, произведен от… (гнусливите да не четат!) смлени и преработени животински остатъци (кожа, кости, хрущяли, костен мозък и др.). Ако оставим настрана гнусната страна на въпроса, този факт прави желатина идеален кандидат за напълно преработващ се, безотпадъчен продукт и следователно материал, от който да се правят напълно рециклиращи се дрехи.

 

Учените, работещи над тази смела идея, вече са успели да получат истинска прежда от този животински продукт. Тя се обработва с формалдехид и ланолин, което я заздравява многократно и става напълно възможно от нея да се предат тъкани и дрехи. 

Всъщност употребата на желатина в текстилната промишленост не е толкова нова идея. Тази индустрия е изпробвала какви ли не животински и растителни продукти през вековната си история до момента, в който на пазара се появява нефтът, който я променя напълно. В наши дни обаче знаете, че се търсят все по-усилено зелени, екологични методи за производство на… всичко. Затова и дизайнерите търсят по-екологични начини да ни обличат. Може днес да ви се струва странно, но нищо чудно много скоро да е модерно да се обличаме в желатинови якета, бамбукови рокли и дори фланелки от материя, създадена от млечни продукти. 

 

Слънчевата светлина

Кое е онова нещо, което всеки приветлив дом притежава в изобилие? Слънчевата светлина, разбира се. Жалко, че не можем да бутилираме този продукт.

Не и според някои учени. Те са намерили начин да бутилират слънчевите лъчи… е, не в съвсем пряк смисъл, разбира се. Употребата на слънчеви панели по света нараства с всеки изминал ден, като само в САЩ са инсталирани около 500 000 генератора на ел. енергия от слънчевите лъчи. Слънчевите електроцентрали събират и складират енергия, но те все още са доста по-рядко използвани в сравнение с традиционните.

 

Учени от Харвард се опитват да трансформират енергията от слънчевата светлина директно в течно гориво и… засега експериментите са доста успешни. Това става възможно благодарение на технологията „изкуствен лист“, която използва слънчевата енергия, за да разлага водата на съставните и елементи, а след това бактерии продължават процеса на трансформация на кислорода и водорода до течното гориво изопропанол.

С други думи – учените са се научили да наподобяват в изкуствени условия процеса на фотосинтеза. Сега пред тях обаче стои следващото предизвикателство – да повишат значително коефициента на полезно действие на процеса. И ако успеят, то бъдете сигурни, че някой ден ще пълним колите си с гориво, произведено с… любезното съдействие на светлината от Слънцето. 

 

Тампоните

Стигнахме и до тях. Ако сте се чудели, как така те може да се използват от високите технологии, ето как. Днешните градове като цяло използват два типа канализационни системи. Едните събират отходните води от домовете ни в канализационни шахти, тръби и ги отвеждат за пречистване в специални станции. Другите пък събират дъждовната вода и я отвеждат директно в реките, за да не наводнява улиците. 

За нещастие нерядко се случва двете канализации да се… смесят и дъждовната вода да се замърси от фекалните отпадъци, което превръща сладководните води в източници на зарази или просто прави водата негодна за пиене и дори за живот.

 

Така че, как по най-лесен начин можете да разберете дали водата в чистата канализация се е замърсила, за да вземете мерки? Един от начините е да се прокарват оптични кабели по дължината на цялата канализационна система и да се търси източникът на замърсяване. Тази екстра обаче струва по около 13 долара за всеки претърсен метър, което е доста скъпо. Друг метод е употребата на спектрофотометри – скъпи високотехнологични и сложни за употреба и произнасяне системи. 

Тук на помощ идват обикновените тампони! Те са направени от силно абсорбиращ течностите непреработен памук. Когато този материал влезе в контакт с „тоалетните химикали“ – сапуни, шампоани, миещи препарати и др., той има свойството да ги абсорбира. И дори най-малкото погълнато количество химикал от тампона може да го накара буквално да свети, облъчен с ултравиолетова светлина цели 30 дни, след като е бил добре „наквасен“. 

Този факт прави тампоните идеално средство за откриване на замърсявания във водата. Екстравагантните изследователи започват търсенето си по посока на все по-силното замърсяване (повишаване на концентрацията), докато открият самия източник, който го причинява. 

За разлика от останалите методи за откриване на замърсявания, тампоните са изключително евтини, лесни за употреба и като цяло хората, които ги използват, не се нуждаят от някакви специализирани знания и обучение. 

Картофите

Свикнали сме да ги ядем. Предимно. А правили ли сте си някога батерия от картоф? Учените са правили, както се оказва, и то… доста успешно. Система от „картофени батерии“ и LED крушки може да осветява стая в продължение на… цял месец!

Картофите са изминали странен път от декоративни растения до петата най-масова храна в света днес. Някой ден те могат да се окажат и в ролята на натурален енергиен продукт с ниска цена, който произвежда енергия по лесен начин и не замърсява околната среда.

 

Изследователите са установили, че ако сварите картоф за около 8 минути, а след това го разрежете на парченца, които подредите и свържете по определен начин, то се получават идеални условия за „солеви мост“ – пространство, в което се генерира насочено движение на електроните. Да, последното съвпада с определението за електрически ток! Комплектът за „домашно конструиране“ на картофени батерии включва неща, които някои от вас може би помнят от училищните „кръжоци“ по електротехника – две контактни щипки и два електрода. Частите са малки, лесни за подмяна и евтини. Е, нуждаете се и от един сварен картоф. 

Картофената батерия може да се окаже полезно нещо особено в развиващите се страни, където електричеството е лукс. Само че има малък проблем – същите тези държави се нуждаят от същите тези картофи в качеството им на храна. Затова изследователите са насочили усилията си над използването на хранителни отпадъци в качеството им на батерии.

 

Писалката

Докато в момента много от вас си драскат с химикалките за удоволствие, някои учени се опитват да използват същите тези предмети за… складиране на енергия! 

Повечето мастилени химикалки съдържат мастило на петролна основа, създадено да тече лесно, да съхне бързо и да не се размазва. Обикновеното мастило освен това може да превърне стандартните кондензатори в суперкондензатори с много повече мощ. 

Кондензаторите складират енергия във вид на статичен заряд. Спомнете си как ходите по някой килим и след това докосвате нещо електропроводимо. Удря ви ток, нали? Вие просто събирате енергия и после я освобождавате с докосване на пръста си. Суперкондензаторите се използват в много машини, които трябва да складират сериозни количества енергия, като например вятърни турбини или хибридните електрически автомобили.

 

Учени от Китай опитвали да намерят начин да повишат ефективността на суперкондензаторите и случайно хвърлили поглед към обикновените писалки. Мастилото се оказало много ефикасно покритие за целта. Суперкондензатор, покрит с фин слой мастило, се оказал способен да задържи до 10 пъти по-голям заряд в сравнение със стандартния! 

Намастилените кондензатори могат да помогнат за създаването на енергийно заредени дрехи, а оттам съответно и до електроника, която може да се облича. Само си представете, че след няколко години феновете на iPhone вече ще обличат своята самозахранваща се… iShirt?

 

Котешките тоалетни

През февруари 2014 година в силоз за ядрени отпадъци край Ню Мексико се включват алармените инсталации. 55-галонни контейнери с радиоактивна течност са се пробили и отделят радиоактивно замърсяване в атмосферата. Нужни са няколко месеца разследване, за да се установи причината за проблема – някой купил погрешното вещество за котешка тоалетна, което не било точно същото, което вършело работа. 

Котешките тоалетни съдържат продукт, които абсорбира чудесно не само котешката урина, но и радиоактивните отпадъци. До средата на 50-те години на миналия век тези тоалетни се правели от пясък, прах, сгурия. Но днешните са съставени от специално суперабсорбиращо лепкаво вещество, което позволява на домашните любимци да не разнасят неприятните миризми из къщата ви.

 

Поради същите причини съдържанието на тоалетните за домашни любимци на практика представлява идеален стабилизатор за радиоактивните отпадъци. Смесването им в специалните контейнери предотвратява изтичането на опасните вещества, тъй като те са здраво „задържани“ към абсорбента. 

В случая с радиоактивното изтичане специалистите от Ню Мексико решили да подходят още по-екологично към околната среда и започнали да използват естествени органични вещества за котешки тоалетни. За разлика от предишните, тези органични варианти използват смес от растения и растителни влакна, които са и чудесно гориво. 500 галона радиоактивен отпадък били смесени с новия вариант на абсорбента, за да се получи идеалната „бомба със закъснител“. За щастие повечето от засегнатите контейнери били складирани под земята, а останалите били подсигурени с двойни контейнери. 

Найлоновите пликчета

Те са всеизвестни заради епохалната си вреда за околната среда. Изработени са от петролни продукти, органичното „злато“, което намалява глобално по света с всяка изминала година. Колкото и обикновено да изглеждат, те са трудни за изработка и в процеса се отделят много вредни вещества. Като за капак природата се нуждае от 10 до 20 години, за да ги разгради. Когато торбичките попаднат в дивата природа, животните могат да ги погълнат и да се задавят с тях, а в някои части на Световния океан количеството на тези отпадъци надхвърля няколко пъти количеството на планктона.

 

В опита си да се избавят от ужасяващите последствия над околната среда някои държави въвеждат различни мерки, за да се намали продукцията и изхвърлянето на торбички. Това включва значително повишаване на цената им и дори въвеждане на специални закони. Някои еколози обаче смятат, че са открили начин планините от найлонови боклуци да бъдат превърнати в наистина полезни предмети.

Един от вариантите е от тях да се създава специално дизелово гориво. Друга технология пък демонстрира превръщането на пликчетата в природен газ, нафта, асфалт или масло за хидравликата в автомобилите. И това е съвсем логично, защото те са буквално създадени от гориво – чрез днешните технологии от пликчетата може да се възстанови около 80% от нефтопродукта, от който са били изработени. 

 

Бебешката пудра

Това полезно вещество е създадено, за да предпазва пеленачетата от обриви и подсичания. Но напоследък не се препоръчва за употреба, защото прахът е толкова фин, че може лесно да се вдиша от бебетата и да увреди нежните им дробове. Някои жени също използват бебешка пудра, за да намаляват ефекта от изпотяването в интимните области, но тази практика също не е добра, защото има изследвания показващи, че използването й може да доведе до рак на яйчниците.

По този начин старата добра бебешка пудра започва да става все по-излишен продукт. Но явно не съвсем – според учените, които изучават… вулканичните изригвания!

 

Бенджамин Андрюс е един от учените, изучаващи унищожителната сила на вулканите. Той се е приближавал толкова близо до тях, че буквално рискувал да бъде изпечен. И тъй като според статистиката ежегодно около 900 човека загиват вследствие изригване на вулкани, Андрюс се е посветил на изследвания, които да намалят човешката смъртност при такива инциденти. 

Ясно е, че проблемът при изучаване на вулканите се крие в това, че не можете да се приближавате прекалено близо до тях. Истинската опасност при проучване на вулканичните изригвания обаче не се крие в бавно движещата се лава. По-скоро тя се дължи на пепелта и отломките, които летят и се носят наоколо. 

За да изучава процесите на изригване, Андрюс създава симулатор на вулкани, нещо като минивулканчета, изригващи в лабораторията. За целта купува цели туби с талк (основна съставка на бебешката пудра) и започва да симулира процеса на разнасяне на отломки, прах и пепел по време на изригване. Пудрата е лека, мека и много лесно се вижда, ако се освети със силен лъч светлина. Това я прави много полезна в случая. Ето как тя намира неочаквано приложение в науката.

 

Глитер

Знаете ли какво е това? Хилядите малки лъскави люспички, които се смесват с боя или грим и нанесени върху някаква повърхност (или очите ви), придават извънземен, блестящ на милиони „звездички“ външен вид.

Модата на лъскавите гримове и бои в последните години е отминала, като дори днес се подиграваме на лъщящите лица и дрехи от недалечното минало.

През декември 2014 година обаче този „прашец“ от лъщящи люспици намери нов, неочаквано голям дом. Този на NASA. Американската космическа агенция работи над изграждането на гигантския космически телескоп James Webb, който трябва да замени легендарния "Хъбъл" през 2018 година. Новият супертелескоп е гигантски във всякакъв смисъл на думата, не само на размери. Крайната цена за изграждането му ще достигне сериозните 8 милиарда щатски долара, а теглото му – цели 7 тона, което за космически апарат е доста сериозно нещо.

Поради тези скъпи и тежки причини NASA непрекъснато търси алтернативи за подмяна на досегашните космически телескопи, като една от най-важните е намирането на начин за намаляване на теглото на 400-килограмовото огледало, използвано в мощния оптичен уред. 

Вместо да използват плътно и тежко огледало, екип учени на Агенцията предлагат използването на Orbiting Rainbow – технология, при която се разчита на изпускането в Космоса на цял облак отразяващи светлината миниатюрни частици – огромен рояк от микроогледалца. Те могат да вършат същата работа като гигантското и тежко огледало с тази разлика, че ще бъдат доста по-евтини, леки и лесни за употреба. Цената на „облаците блестящ прах“ ще бъде многократно по-ниска от тази на огромното полирано огледало, а комбинираното действие на такива блестящи облаци може да помогне на NASA да хвърля поглед все по-надалеч в необятния Космос.