2015年6月21日 星期日

無葉風扇

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Dyson
無葉風扇又稱為空氣倍增器,因為吹出來的空氣量最高可帶動從基座吸進氣流量的15倍以上,工作原理請參考→How Dyson’s Air Multiplier works
下列影則介紹如何以保溫杯或是二個杯子來DIY這種無葉風扇
呵呵,做這事還是要有點物理底子才行,試問這樣跟直接拿那個散熱風扇來吹不是一樣嗎?重點在於這個作品就差臨門一腳→附壁效應。從狹縫中所吹出來的風必須沿著杯壁再跑一段距離才行,如此才不會產生一大堆 紊流,也才能讓氣流來「黏住」外界的空氣而產生挾持效應(entrainment),出氣量才會變多。所以這個臨門一腳就是「還要在保溫杯外緣貼上一圈塑膠片來避免紊流的發生」,就如同下列的裝置:
這種無葉風扇是空氣層流的應用,至於水的層流,美麗華中庭的 水拱門 就是一個漂亮的應用!

生物演化

達爾文 : 生物演化的漸變論
古爾德 : 平衡中斷的躍變論, 間斷平衡理論 ( Punctuated Equilibra )

* 變異 => 適應環境 => 適者生存
* 天擇具有創造力, 演化適應能改良生物設計過程
* 演化包含進化和退化
   - 哺乳動物腦容量增大
   - 寄生蟲身體結構簡化





2015年6月20日 星期六

石墨烯可發光!史上最薄燈泡誕生

http://www.techbang.com/posts/24308

粉製造而成的白光  LED,也陸續在生活周遭負責照明工作。日前以哥倫比亞工程研究為首的團隊發表論文,指出能夠以單層石墨烯加上晶圓製造技術,做出發射可見光的小巧光源。
愛迪生利用碳化纖維首次製造出能夠長時間穩定運作,並且大量製造便宜並商業化的白熾燈泡,雖然因發光效率問題被螢光燈和發光二極體 LED 逐漸取代,但是碳又回來了,而且是用更為純淨、單一的形式「石墨烯」。
石墨烯是以碳為材料,在 2 維平面上以 6 角蜂巢的形狀排列而成,質輕且堅硬,幾乎不吸收光線呈現透明狀,傳遞電子的速度則比任何 1 種已知的導體更為快速。

▲石墨烯的結構圖。(圖片來源維基百科,作者AlexanderAlUS)
以哥倫比亞工程團隊為首的一群科學家們,則是將 1 片單原子厚度的石墨烯放置在金屬電極上,再將此結構和晶圓基底結合,通電後石墨烯加熱震盪並同時釋放出可見光。傳統上來說,使用加熱方式製造光源,需要相當高的溫度才能夠實行(數千度以上),因此放到矽晶圓上幾乎是不可能的事,整個結構無法承受如此高溫。
實驗中,研究團隊能夠將石墨烯加熱到攝氏 2500 度以上,放出的光芒不須任何的放大加成,可直接被肉眼捕捉到。量測到的光譜也是所謂的寬頻光,團隊還發現到石墨烯發出的光,其峰值波長可由石墨烯和晶圓基底的間距來調整。
至於為何加熱到攝氏 2500 度以上卻能夠維持其機械結構,這就是石墨烯特性的其中之一,當溫度越高,石墨烯的導熱性就會下降,使得溫度能夠保持在石墨烯的正中央不影響周邊結構。此發明不僅是照明用途,還可對未來所謂的光子矽晶電路帶來新的可能(光比電子在晶片內部移動更快,可製造更高速的晶片),或者是在極小點升溫觀察物質的化學變化。

▲利用石墨烯發光的影片介紹。

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