อากาศเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วผ่านช่องเปิดที่ยาวและแคบ บาคาร่า โน้ตต่ำสุดของเครื่องมือส่งกำลังรูปทรงรู f ของไวโอลินสามารถส่งผลต่อโน้ตต่ำสุดของเครื่องดนตรีได้อย่างไร
นักวิทยาศาสตร์ของ MIT ร่วมกับผู้ผลิตไวโอลินในบอสตัน
ได้วิเคราะห์ว่าอากาศเคลื่อนที่ผ่านรูรูปตัว F ของไวโอลินอย่างไร และผ่านรูเสียงทรงกลม พระจันทร์ครึ่งเสี้ยว และรูปตัว C ของบรรพบุรุษไวโอลินจากศตวรรษที่ 10 ถึง 16 อากาศเร่งความเร็วได้เร็วกว่าผ่านรูรูปตัว F ที่ยาวและแคบกว่ารูกลม ทำให้ไวโอลินส่งเสียงที่ทรงพลังกว่าที่ความถี่ต่ำ การค้นพบนี้เผยแพร่ทางออนไลน์ในวันที่ 11 กุมภาพันธ์ในProceedings of the Royal Society A ชี้ ให้เห็นว่ารูปทรงของรูไวโอลินอาจมีวิวัฒนาการมาเพื่อสร้างพลังเสียงที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย
จากการคำนวณการไหลของอากาศและการทดลอง ทีมงานพบว่าเครื่องมือที่มีรูรูปตัว F ควรมีพลังเสียงเป็นสองเท่าของเครื่องดนตรีที่มีรูกลม ซึ่งสอดคล้องกับความแตกต่างประมาณสามเดซิเบล — แยกแยะได้ง่ายโดยหูของมนุษย์ ซึ่งสามารถรับรู้การเปลี่ยนแปลง 0.5 ถึง 1 เดซิเบล
ความแตกต่างเพียงเล็กน้อยของความยาวรู f ก็ยังส่งผลต่อพลังเสียงของเครื่องมือ การคำนวณสามารถอธิบายได้ว่าทำไมไวโอลิน Amati ซึ่งมีรู f-hole สั้นกว่าและพลังการสะท้อนกลับน้อยกว่า จึงเป็นที่นิยมในกลุ่มแชมเบอร์ขนาดเล็ก ขณะที่ Guarneri ไวโอลินที่มีรู f-hole ยาวกว่าและมีพลังสะท้อนมากกว่า จึงเป็นที่นิยมในวงดนตรีและคอนเสิร์ตฮอลล์ที่ใหญ่ขึ้น พูด.
พวกเขาสังเกตว่าการวิเคราะห์นี้พิจารณาอิทธิพลของรูปทรงรูรูบนโน้ตต่ำสุดของไวโอลิน ซึ่งเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของอะคูสติกโดยรวมของไวโอลิน
เคมีแบบเก่าทำให้แบตเตอรีสมัยใหม่สั่นสะเทือน
แมงกานีสไดออกไซด์หยุดกลยุทธ์ลิเธียมซัลเฟอร์จากการละลายSAN JOSE, Calif. — เคมีที่เก่ามากบางอย่างอาจเป็นเคล็ดลับใหม่สำหรับการผลิตแบตเตอรี่ที่ดีขึ้น
นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนากลยุทธ์ที่ทำให้แบตเตอรี่ที่ใช้กำมะถันมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาเคมีที่ค้นพบในปี ค.ศ. 1800 งานวิจัยดังกล่าว ซึ่งอธิบายในวันที่ 14 กุมภาพันธ์ในการประชุมประจำปีของ American Association for the Advancement of Science ทำให้นักวิทยาศาสตร์ใกล้ชิดกับการพัฒนาแบตเตอรี่ราคาถูกและใช้งานได้ยาวนาน ไปสู่รถยนต์และคอมพิวเตอร์ หรือเก็บพลังงานสำหรับโครงข่ายไฟฟ้า
แบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์เป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งเป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้ที่ใช้ในโทรศัพท์มือถือ แล็ปท็อป และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคอื่นๆ กำมะถันมีน้ำหนักเบา อุดมสมบูรณ์ และราคาถูก และแบตเตอรี่ลิเธียม-กำมะถันควรเก็บพลังงานได้มากกว่าลิเธียมไอออน แต่แบตเตอรี่ที่ใช้กำมะถันจะตายอย่างรวดเร็ว เนื่องจากกำมะถันที่ใช้เป็นแคโทดมักจะละลายลงในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ไอออนเคลื่อนผ่านในขณะที่แบตเตอรี่ชาร์จและคายประจุ ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย Linda Nazar จากมหาวิทยาลัยวอเตอร์ลูในแคนาดาได้ค้นพบวิธีที่จะทำให้แคโทดกำมะถันเสถียร
เคล็ดลับคือการหาพ่อค้าคนกลางทางเคมีที่จับกับกำมะถันและป้องกันไม่ให้ละลาย Nazar กล่าว หากไม่มีพ่อค้าคนกลาง กำมะถันจะมีอยู่ในวงแหวนที่มีอะตอมแปดอะตอม ซึ่งเมื่อได้รับอิเล็กตรอน จะแตกออกเป็นโซ่ของกำมะถันที่มีความยาวต่างกัน เกร็ดเล็กๆ น้อยๆ ของกำมะถันเหล่านี้ — ในทางเทคนิคแล้วโพลีซัลไฟด์ — จะละลายและมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนไปที่ขั้วลบของแบตเตอรี่ ทำให้พื้นผิวเป็นประกายและทำให้แบตเตอรี่ลัดวงจร
“กำมะถันเป็นแร่ที่หลวมและมีอิเลคตรอน” นาซาร์กล่าว “พอลิซัลไฟด์เหล่านี้กำลังเต้นระดับโมเลกุลและไปทุกที่”
นาซาร์และทีมของเธอจึงเริ่มมองหาสิ่งที่จะดักจับกำมะถันให้เข้าที่ หลังจากทดสอบวัสดุหลายอย่าง เธอและเพื่อนร่วมงานของเธอพบว่าแผ่นแมงกานีสไดออกไซด์ที่บางเฉียบสามารถจับสารประกอบกำมะถันระดับกลางเพื่อไม่ให้ละลายหายไป นักวิทยาศาสตร์คิดว่าเมื่อแมงกานีสออกไซด์จับสายกำมะถัน มันจะแยกสายกำมะถันอื่นๆ ที่ไม่ละลายออก จึงไม่ไหลเข้าไปในสารละลายอิเล็กโทรไลต์
“มันผูกมัดพวกมันแล้วหยดลงบนพื้นผิวของแคโทด” นาซาร์กล่าว เคมีที่แม่นยำของโมเลกุลกำมะถันยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ แต่พื้นฐานของปฏิกิริยากลับกลายเป็นว่าได้รับการอธิบายโดยนักเคมีชาวเยอรมัน ไฮน์ริช วิลเฮล์ม เฟอร์ดินานด์ แวคเคนโรเดอร์ในช่วงทศวรรษที่ 1840
การวิจัยเป็นตัวอย่างของนักวิทยาศาสตร์ที่คิดค้นกลยุทธ์ใหม่เพื่อเอาชนะอุปสรรคของการจัดเก็บพลังงานที่ดีขึ้น “วัสดุใหม่มีความสำคัญมาก” นักเคมี Yi Cui จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว
แคโทดซัลเฟอร์-แมงกานีสออกไซด์ผลิตแบตเตอรี่ที่อนุญาตให้รถยนต์ใช้แบตเตอรี่รถยนต์ในปัจจุบันได้ถึงสามเท่าก่อนที่จะต้องชาร์จใหม่ Nazar กล่าว และแบตเตอรี่ที่ทำด้วยแคโทดกำมะถันอาจทำงานได้ดีในการจ่ายไฟให้กับโทรศัพท์มือถือและเพื่อเก็บพลังงานไว้ในโครงข่ายพลังงานไฟฟ้า บาคาร่า / ลายสัก
