Werfen Sie gebrauchte Masken nicht weg. Sie können sie mit Zement mischen und daraus ein Gebäude bauen!

Willkommen zu einer Woche voller Technologie. Diese Woche sehen Sie: 1 Eine neue Idee für das Maskenrecycling; ② Ein kleines Gerät, das hoch in den Himmel fliegt; 3 Eine kleine Spinne stößt das Objekt ab und stößt es aus, um zu entkommen. ④ Ein Lautsprecher so dünn wie Papier; ⑤ Eine Sicherheitswarnung, die unsicher ist.

Beton maskieren

Wie geht man mit der wachsenden Menge an weggeworfenem Maskenmüll um? Forscher der Washington State University haben eine neue Idee: Indem sie sie recyceln und Beton hinzufügen, können sie stärkere Baumaterialien herstellen[1].

Recycling von Mikrofasermaterialien aus Masken | WSU

Die Filterschicht medizinischer Einwegmasken besteht aus einem schmelzgeblasenen Polypropylengewebe, in das feine Polymermikrofasern eingearbeitet sind. Die Forscher extrahierten diese Mikrofaserkomponenten aus Masken, behandelten sie mit einer wässrigen Lösung aus Graphenoxid und mischten sie dann als Zusatzstoff in herkömmlichen Zementbeton. Tests haben gezeigt, dass sich durch diese Behandlung die Spaltzugfestigkeit des Betons um bis zu 47 % erhöhen lässt – das heißt, er wird fester und reißt weniger leicht.

Diese Verstärkungsbehandlung macht Masken nicht nur zu wertvollen Gegenständen, sondern kann auch die Lebensdauer von Beton verlängern und so den Energieverbrauch und die Kohlenstoffemissionen senken, die bei der Herstellung von neuem Zement entstehen.

In den Himmel aufsteigen

Wissenschaftler haben das bisher höchste mechanische Gerät zum Springen entwickelt – es kann mit einem Atemzug eine Höhe von 30 Metern erreichen.[2]

Ein mechanisches Gerät, das 30 Meter hoch springen kann | Hawkes Lab / UC Santa Barbara

Das Gerät besteht aus einem Motor, einem Kompressionsbogen aus Kohlefaser und Gummibändern. Wenn Sie an der um die motorbetriebene Spindel gewickelten Leine ziehen, wird das Gummiband gedehnt und der Bogen aus Kohlefaser wie eine Feder zusammengedrückt, wodurch er genügend Schwung aufbaut, um nach außen zu schnellen. Egal wie hoch ein Lebewesen springen kann, seine Sprunghöhe wird durch die Arbeit begrenzt, die durch einen einzelnen Muskelzug erzeugt wird. Wenn jedoch ein mechanisches Gerät springt, kann es den Motor wiederholt takten lassen, die erzeugte Energie in einer riesigen Feder speichern und dann in den Himmel fliegen. Das Gerät kann schnell auf 60 Meilen pro Stunde (ungefähr 26,8 Meter pro Sekunde) beschleunigen und in einem Atemzug 30 Meter hoch sausen.

Neues Gerät mit riesigen Federn | Hawkes Lab / UC Santa Barbara

Die Forscher gehen davon aus, dass das Gerät im Weltraum gute Leistungen erbringen und zu unbekannten Planeten reisen kann, ohne Hindernisse auf der Erde überwinden zu müssen. Sie errechneten, dass das Gerät auf dem Mond ein 125 Meter hohes Hindernis überwinden und dabei 500 Meter weit springen könnte.

Auswurfflucht

Tiervideo der Woche: Beobachten Sie, wie eine winzige Spinne mit einem blitzschnellen Katapult entkommt.

Viele Tiere sind zu verschwommenen, schnellen Bewegungen fähig, die sie häufig nutzen, um Beute zu fangen oder vor Raubtieren zu fliehen. Das Männchen der Philoponella prominens im Video prallt jedoch ab, um nach der Paarung möglichst schnell von seiner Liebsten zu fliehen und so zu verhindern, dass es von der weiblichen Spinne gefressen wird.

Studien haben gezeigt, dass diese männlichen Spinnen den angesammelten hydraulischen Druck nutzen, um die schnelle Streckung des ersten Beingelenkpaars voranzutreiben und so die Flucht zu vollenden. Die maximale Auswurfgeschwindigkeit erreicht dabei bis zu 88,2 cm/s. Bei experimentellen Beobachtungen gelang es 97,4 % der Männchen, nach der Paarung durch Ausstoßen zu entkommen, während die wenigen Unglücklichen, denen die Flucht nicht gelang, auf der Stelle von den weiblichen Spinnen gefressen wurden.

Forscher der Hubei University berichteten diese Woche in Current Biology[3] über die Entdeckung. Sie sagten, dass die größte Herausforderung bei der Studie darin bestand, die blitzschnellen Spinnen im Fokus zu behalten.

Dünne und leichte Lautsprecher

Ingenieure des MIT haben einen neuen Lautsprecher entwickelt, der so dünn wie Papier ist. Es kann hochwertigen Klang erzeugen und an jeder Oberfläche befestigt werden.[4]

Die Schlüsselkomponente des dünnen Lautsprechers ist eine dünne Schicht aus piezoelektrischem Material, die in viele winzige, 15 Mikrometer hohe gewölbte Strukturen zerlegt wird. Unter der Einwirkung von elektrischem Strom werden diese kleinen gewölbten Strukturen in Schwingung versetzt und ihre vereinte Kraft erzeugt einen Ton mit ausreichend hoher Lautstärke.

Dieser neue Lautsprechertyp kann in nur drei einfachen Schritten hergestellt werden. Darüber hinaus ist es sehr energieeffizient und verbraucht nur etwa 100 Milliwatt pro Quadratmeter. Durch Aufstellen im Raum kann ein dreidimensionaler Klangeffekt erzeugt und auch zur aktiven Geräuschreduzierung genutzt werden.

Gefahrenwarnschilder

Schilder, die die Menschen an eine sichere Fahrweise erinnern, sind nicht unbedingt sicherheitsfördernd – manchmal können sie sogar zu mehr Autounfällen führen, wie aus einer in Science veröffentlichten Studie hervorgeht[5].

Übertrieben aufmerksamkeitsheischende Warnschilder können nach hinten losgehen | Jonathan Hall

Das Warnschild, auf das sich die Forscher konzentrierten, ist eine riesige elektronische Anzeige, die die Zahl der Menschen anzeigt, die in einem Jahr in der Gegend bei Verkehrsunfällen ums Leben kamen. In Texas werden diese Warnungen nur einmal im Monat auf den Autobahnen angezeigt, was den Forschern eine gute Gelegenheit für vergleichende Analysen bietet.

Nach der Analyse von Daten aus den Jahren 2010 bis 2017 stellten Forscher fest, dass die Anzeige der Anzahl der Verkehrstoten die Sicherheit nicht verbesserte – im Gegenteil, sie führte sogar zu einem Anstieg der Verkehrsunfälle um 4,5 % innerhalb der nächsten 10 Kilometer der Straße. Die Forscher vermuten, dass diese überwältigende Zahl negativer Informationen möglicherweise die übermäßige Aufmerksamkeit der Fahrer auf sich gezogen und so ihre Fahrleistung beeinträchtigt hat.

Verweise

[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X22005912

[2] https://www.nature.com/articles/s41586-022-04606-3

[3] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)00485-7#%20

[4] https://news.mit.edu/2022/low-power-thin-loudspeaker-0426

[5] https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm3427

Autor: Mai Mai, Regen, der ans Fenster klopft

Bearbeiten: Fenster klopft Regen

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