Isejõulised nutikellad lehmadele, kuidas mesilased topoloogiliste defektidega toime tulevad PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikaalne otsing. Ai.

Isejõulised nutikellad lehmadele, kuidas mesilased topoloogiliste defektidega toime tulevad

Veiste jõujaam: Hiina teadlased on välja töötanud lehmade jaoks isejõulise nutikella. (Viisakalt: iStock/Gerard-Koudenburg)

Kas olete üks neist inimestest, kes jälgib nutikellaga kõiki oma tegevusi, et tagada piisav liikumine? Olen selles mõttes piiripealne obsessiivne ja lehmad võivad olla järgmised – kui Hiina Edela-Jiaotongi ülikooli teadlased oma tahtmise suudavad. Zutao Zhang ja kolleegid on välja töötanud lehmadele kantava nutiseadme, mis kogub olendite väikseimatest liigutustest kineetilist energiat. See muundatakse elektrienergiaks, mis salvestatakse akusse, mis toidab nutika rantšo tehnoloogia andureid.

Zhangi sõnul võib anduritega kogutav teave hõlmata hapniku kontsentratsiooni, õhutemperatuuri ja -niiskust, treeningu mahtu ja palju muud. Teadlased väidavad, et andmed laadiksid põllult üles 5G-võrkude kaudu ja need võiksid parandada maailma toidusüsteeme.

Zhang ütleb, et energiatootmissüsteemi on testitud ka inimeste peal ning temperatuurianduri käivitamiseks piisas kergest jooksust.

"Kineetiline energia on kõikjal keskkonnas – lehed kõikuvad tuule käes, inimeste ja loomade liikumine, lainete lainetus, maa pöörlemine – need nähtused sisaldavad palju kineetilist energiat," ütleb Zhang. "Ära lase sellel energial raisku minna."

Uuringut kirjeldatakse artiklis iScience.

Topoloogilised mesitarud

Alates lehmadest kuni mesilasteni on USA teadlased uurinud, kuidas mesilased muudavad oma kärgede struktuuri, et sobitada need õõnsustesse ja muudesse piiratud aladesse. Nominaalselt on kärgedel kuusnurkne võre. Kuid need on sageli ehitatud geomeetriliste piirangutega suletud ruumidesse. Mesilased kohanevad nende piirangutega, lisades oma kärgstruktuuridesse ebaregulaarsed kuusnurgad ja topoloogilised defektid.

Et mõista, kuidas mesilased seda teevad, on Francisco López Jiménez ja Orit Peleg Colorado ülikoolist ning kolleegid kasutanud 3D-printimist, et luua "stardiraamide" kogu, mis sisaldab spetsiifilisi geomeetrilisi pettumusi kärgstruktuuri ehitavatele mesilastele.

Meeskond väidab, et leidis "selgeid tõendeid", et mesilased kasutavad teatud korduvaid mustreid vastuseks konkreetsetele pettumusele. Nad modelleerisid ja kordasid ka mesilaste strateegiat, kasutades simuleeritud lõõmutamisprotsessi. Kuna kärgvõresid leidub mujal looduses, eelkõige grafeenis, loodab töörühm, et tema uuring võiks tuua valgust paljudele struktuuridele ja materjalidele.

Nende uurimistööd on kirjeldatud artiklis Proceedings of the National Academy of Sciences .

Ajatempel:

Veel alates Füüsika maailm