Verktøy for fattige gründere og kreative sjeler

Forestill deg at bedriften Rottefella har en banebrytende idé den vil ha testet ut før en viktig skisamling i neste uke. Hvor skal den henvende seg for å få en funksjonell prototyp raskt? Å bruke vanlige støpeformer i stål vil ta altfor lang tid.

Unge, kreative gründere opplever et lignende problem: Siden støpeformer i stål er dyre, blir usikre prosjekter lagt på is. Gründere klarer rett og slett ikke å finansiere en slik produksjon.

Nå vil en rekke industri- og forskningspartnere finne en løsning på problemet. De har gått sammen i forskningsprosjektet «AddForm» for å utvikle best mulig 3D-utskrevne støpeformer i plast.

Fra stål til plast

– Ved store kvanta egner maskinert stål og også 3D-printede stålformer seg godt. Som når Lego lager klosser i millionantall, forteller Erik Andreassen på Sintef Materialer og kjemi.

Men skal man støpe få enheter og drive prøvestøping, kan 3D-printede støpeformer i plast, eller rettere sagt polymermaterialer fylt med keramiske partikler eller metallpartikler, være tingen.

– Slike former kan lages i løpet av en dag eller to, og så kan produktet sprøytestøpes i riktig plastmateriale, sier Andreassen.

Sprøytestøping er støpemetode for masseproduksjon av gjenstander av for eksempel termoplaster, gummi og metaller. Store kvanta er nødvendig for lønnsom produksjon, siden formverktøyene er relativt dyre å framstille.

Får ut produktene i riktig materiale

3D-utskriving, eller «additiv tilvirkning», startet opp kommersielt for drøyt 25 år siden, og forskere ved Sintef har arbeidet med temaet i mange ulike sammenhenger.

I det nye prosjektet er jobben å forstå egenskapene til formmaterialene med tanke på belastningene de utsettes for ved sprøytestøping. For at industrien skal få et raskt og godt resultat, må materialene testes opp mot hverandre for å sjekke ulikheter.

– Det finnes en rekke prosesser for 3D-printing og ulike materialtyper, og alle har sine styrker og svakheter med tanke på å lage forminnsatser, forklarer Andreassen.

Forskerne vil jobbe for å finne raskere måter å montere formene på og effektive overflatebehandlinger for å gi overflaten i formen en ønsket finish.

Ikke bare skal industrien få sprøytestøpte prototyper raskt og billig, men den skal også få ut produktene i riktig materiale; det materialet som skal brukes i fullskalaproduksjonen og som har de spesielle egenskapene som er ønsket.

– Det er viktig å merke seg at for de fleste industrielle anvendelser kan man ennå ikke 3D-skrive deler i plast med «riktige produktegenskaper», som slagstyrke eller brannhemming. Man må gå veien via sprøytestøping for å få til dette, sier Andreassen.

Et hopp fram for fjernstyrte biller

Biologene har lenge kjent til muskelen 3Ax, som billene bruker til å åpne og lukke vingene. Men før nå har ingen visst at billene også bruker denne lille muskelen til å svinge når de flyr.

I redningsaksjoner

– Nå som vi fant ut at muskelen i vingen er viktig for styringsevnen, har vi for første gang klart å styre flyvingen mer presist. Tidligere har vi lykkes med å få billene til å lette og lande, men vi har hatt vanskelig for å styre dem når de flyr. Det sier Michel Maharbiz ved UC Berkeleys fakultet for informatikk og elektrovitenskap, i en pressemelding.

Tanken er at kyborg-biller vil kunne brukes som droner, for eksempel i redningsaksjoner – omtrent som kyborg-kakerlakken som forskning.no har skrevet om tidligere.

– Vi kan enkelt montere en mikrofon og temperaturmåler på billene og skape et nyttig hjelpemiddel. Dette er teknologi som kan la oss utforske steder som ikke har vært tilgjengelige før, for eksempel små områder i en sammenrast bygning, sier Hirotaka Sato ved Nanyang Technological University i Singapore, som har samarbeidet med UC Berkeley om prosjektet.

Forsøkene ble gjort med den store billen Mecynorrhina torquata. Billene var i gjennomsnitt 6 centimeter lange og veide 8 gram — omtrent like mye som en femkronemynt.

Mindre batterier, store framskritt

Nadi Bar, som er førsteamanuensis på Institutt for kjemisk prosessteknologi ved NTNU, har montert lignende apparater på flaggermus. Han forteller at mindre og bedre batterier har ført til store framskritt for denne typen forskning de siste årene.

– Folk har brukt instrumenter på fugler, pattedyr og fisk i mange år. Men nå har mikroteknologien har blitt bedre, særlig batteriene, sier Bar til Forskning.no.

Han ser for seg mange bruksområder for slike kyborg-skapninger:

– De vil kunne brukes i overvåking og til militære formål. Men det er kanskje mer sannsynlig at de vil brukes til å studere naturlige fenomener, for eksempel til å studere andre insekter eller rovfuglers adferd, sier Bar.

Bille med ryggsekk

Forskerne valgte å jobbe med de store billene fordi de kan løfte tungt. På ryggen fikk de montert en «ryggsekk» bestående av en mikrokontroll, en trådløs sender og mottaker, og seks elektroder koblet til billens synssenter og muskulatur. Alt dette ble drevet av et 3,9-volts batteri. Utstyrets samlede vekt var mellom 1 og 1,5 gram.

Nadi Bar forteller at større dyr kan bære mer utstyr, og dermed rustes med flere egenskaper, enn billene.

– På insekter er det først og fremst styringen man kan jobbe med. Vi har ikke små nok kameraer, og de vil uansett trenge altfor mye energi. Men større dyr kan bære større instrumenter.

Bar ser at slik forskning kan være en etisk utfordring:

– Alt som handler om å styre dyr er etisk problematisk, fordi du forvandler dyret til en robot og fjerner dets frie vilje. Så jeg tror mange vil mislike dette. Men i vår forskning med flaggermus observerer vi bare, vi styrer ikke dyret. Da er det mindre problematisk, sier Bar.

Trådløst

Hirotaka Sato  tror det er den trådløse teknologien som skal ha takk for at forskerne oppdaget den lille muskelens betydning. En viktig del av prosjektet var nemlig å utvikle et styrings- og overvåkningssystem som lar dem observere de flyvende billene uten bruk av ledninger.

– Når biologer tidligere har jobbet med å analysere flyvende insekter, har dette oftest blitt gjort med ledninger koblet til insektet. Dermed har det vært vanskelig å si om ledningene har påvirket hvordan insektet flyr, sier Sato.

Referanse:

Hirotaka Sato m.fl.: Deciphering the Role of a Coleopteran Steering Muscle via Free Flight Stimulation, Current Biology 2014, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.01.051. Sammendrag.

Vil rive opp jernbaneskinnene og bygge bussveier

I Norge er i gjennomsnitt 223 tog forsinket eller innstilt hver eneste dag, ifølge Jernbaneverket. Det tilsvarer mer enn hvert femte tog, skriver VG i dag.

Avisa følger opp med å fortelle at i 2014 var togene inn til Oslo forsinket 364 dager. Én dag i fjor gikk alle tog som de skulle.

Både i Norge og over store deler av verden er beskjeden fra transportmyndigheter og politikere den samme år etter år: Når vi bare får ordnet et par ting til, så skal toget bli det transportmiddelet mange av oss så gjerne vil at det skal være.

Kanskje er det bedre å tenke helt annerledes om transport rundt storbyer?

Ser mot Sør-Amerika

To britiske transportforskere foreslår å rette blikket mot Sør-Amerika.

I det som ofte kalles framvoksende økonomier er nye hurtigbusser – Bus Rapid Transit – blitt en suksess. Først ut var den brasilianske millionbyen Curitiba. Nå har nærmere 200 byer verden rundt fulgt etter.

BRT-systemene er effektive, de er fleksible og de transporterer folk langt rimeligere enn det lokale og regionale tog er i stand til. Like fort går det også.

40 prosent billigere

Det radikale forslaget fra transportforskerne Paul Withrington og Richard Wellings er rett og slett å rive opp skinnene langs mange av dagens jernbanestrekninger inn mot byer, legge asfalt – og reservere disse nye og rette «veiene» for moderne hurtigbusser.

I Oslo har selskapet Ruter i tre år kjørt busser på hydrogen, med vanndamp som eneste utslipp. Både i Kina, Frankrike, USA – og nå også i Norge – ruller det elektriske busser utstyrt med batterier. Begge deler fungerer bra.

De to forskerne ved Institute of Economic Affairs i London har regnet seg fram til at hver reise inn mot byene kan bli minst 40 prosent billigere om tog erstattes med hurtigbusser. I tillegg blir det enklere å garantere de reisende sitteplasser.

Kommer fram når de skal

Sist men ikke minst, er det mye mer sannsynlig at de reisende kommer fram når de skal.

Bredden på doble jernbanespor egner seg bra for tofelts busstraseer. Busser kan også ta av fra ekspressporene og kjøre folk mye nærmere dit de skal. De kan også ha hyppigere avganger.

Også langs T-baner og trikkelinjer mener forskerne at skinnene bør rives opp og erstattes med to- eller firefeltstraseer reservert for nye hurtigbusser.

Lite innovasjon i kollektivtransport

Withrington og Wellings mener at en slik nyorganisering av kollektivtransporten også vil kunne åpne for langt mer effektiv konkurranse mellom private aktører. Og tilsvarende mulighet for å redusere både offentlige subsidier og billettpriser.

Tenketanken de to jobber hos, er plassert på den politiske høyresiden i Storbritannia. At de foreslår mer privat konkurranse, kommer kanskje derfor ikke som noen overraskelse.

Kollektivtransport er en bransje preget av lite innovasjon. Forskerne sammenligner med bilproduksjon, som de ser på som verdens kanskje mest innovative bransje. En mulig forklaring er at bilfabrikkene opererer i et marked med hard konkurranse og små fortjenestemarginer. Kollektivtransport er på sin side stort sett offentlig drevet, og det er lite konkurranse.

– Begynn med nye bussløsninger

Arvid Strand, forsker ved Transportøkonomisk institutt (TØI) i Oslo, mener at advarselen fra de to britene mot å satse enda mer på jernbane, er verdt å lytte til:

– Når vi nå må øke kollektivkapasiteten inn til flere norske byer, bør vi være åpne for å satse på flere hester. Slik kan vi skape bedre alternativer til biltransport, sier han

Arvid Strand foreslår å etablere nye, doble ekspressveier for buss rundt flere norske byer. Viser det seg at mange nok bruker dem, går det så an å vurdere å legge skinner langs de samme strekningene og bygge såkalte bybaner. Slik som den Bergen har bygd ut.

– Slik unngår vi store investeringer i skinnegående løsninger, som det så viser seg at brukes av for få.

Langs noen av jernbanestrekningene i Norge går togene sjelden og det er få reisende. Disse løsningene er kostbare å opprettholde. Kanskje kan også disse erstattes av BRT-løsninger? spør han.

Norsk jernbane for enhver pris

Arvid Strand mener at Norge er veldig orientert mot jernbane. Det er også tilfelle når det er få reisende og dyrt å transportere dem på skinner.

TØI-forskeren peker på at det i realiteten bare er rundt Oslo at jernbane spiller noen vesentlig rolle i den lokale og regionale kollektivtransporten.

Og selv om flere byer nå ønsker å kopiere suksess i Bergen med ny bybane, tror ikke Strand at det ligger til rette for dette verken i Trondheim eller i Stavanger.

Rogalendingene satser nå heller på å bygge et transportsystem med hurtigveier for busser inn til Stavanger. Selv om dette systemet ikke fungerer bra ennå, mener Strand at det er en riktigere prioritering enn å satse på skinnegående transport inn til Stavanger.

Dette gjør vi med mobilen på bussen

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. 7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.

Intelligente gardiner kan skape mer bærekraftige hjem

Naturens muligheter har ikke plass i et stresset storbyliv. Det har betydning både for miljøet og for helsen til hver enkelt. Det er den tanken Aurélie Mossé forfølger i doktorgradsprosjektet sitt. 

– Prosjektet er et forsøk på å bringe folk i byene nærmere naturen. Jeg har undersøkt hvordan kombinasjonen av stoff og ny teknologi kan gjøre hjemmet mer bærekraftig og samtidig bringe naturens rytme nærmere oss igjen, forklarer Mossé. Hun forsker ved kunst- og designskolen École nationale supérieure des Arts Décoratifs i Paris, og har nettopp forsvart doktorgraden sin ved Kunstakademiets Arkitektskole i København.

Prosjektet består av en rekke eksperimenter hvor hun har samarbeidet med andre forskere og utviklere av ny teknologi. De har tenkt på sammenhengen mellom moderne, intelligent teknologi og bruken og designen av tekstiler. 

Naturlig liv i stuen 

En av eksperimentene til Mossé viser hvordan det kan føre til mer miljøansvar å integrere naturen i hjemmet.

– Jeg ville vise hvordan tekstiler kan skape hjem som er mer bærekraftige. Jeg har sett på hvordan gardiner kan samle energi og endre form ut fra sollyset, sier Mossé. 

Via solceller trekker gardinen seg for når lyset er kraftig. Når solen er på sitt høyeste, dekker gardinen hele vinduet. Senere trekker den seg unna. 

En annen prototype er et tak med stoffblomster som åpner seg med vindens egen rytme. 

– Vi satte opp en vindsensor utenfor. Den informasjonen ble sendt videre til en mikrokontroll i taket. Det aktiverte blomstene, forteller Mossé. 

Resultatet ble en estetisk, nesten poetisk installasjon. 

Er for mye hjemme 

Det er lidelsen Sick Building Syndrome som har gitt Aurélie Mossé ideen om at det er for lite natur i hverdagslivet i byen. Personer med dette syndromet blir syke av bestemte bygninger. 

Symptomene kan være hodepine, svimmelhet, pustebesvær, irriterte øyne, irriterte luftveier eller irritert hud. Årsaken er dårlig luft, feil temperatur og mangel på naturlig lys. 

Mossé tror ikke blomstertak og intelligente gardiner kan fjerne slike problemer helt. Men hun håper de kan gi bedre balanse og ro.

– Kultur og natur har blitt betraktet som motsetninger innen design. Det har hatt konsekvenser for kropp og sjel. Det har også påvirket miljøet, mener Mossé. 

Design er ikke nok 

Lars Mølhave er enig i at interiørdesign og arkitektur ikke kan fjerne Sick Building Syndrome. Mølhave forsker på inneklima ved Institut for Folkesundhed ved Aarhus Universitet. 

– Det er en betegnelse for en rekke uspesifikke symptomer forårsaket av inneklima og kjemi i luften. Derfor er det vanskelig å forestille seg at design kan kurere det, sier Mølhave. Han tror likevel det vil hjelpe å føle seg mer vel innendørs.

– De tingene vi omgir oss med, har en betydning for hvordan vi har det. Det kan bidra til at Sick Building Syndrom blir et mindre problem, mener Mølhave. 

Tverrfaglig arbeid 

Aurélie Mossé håper at forskningen hennes vil vise arkitekter at det er mulig å tenke på økologi uten å gå på kompromiss med funksjonalitet eller estetikk. 

Hun mener samarbeid med andre faggrupper gir stor muligheter. 

– Det er viktig at man tenker på design og teknologi sammen. Ny teknologi er ikke bare praktisk, det kan også være estetisk. Tekstildesign kan ha en praktisk funksjon og være poetisk samtidig, sier Mossé. 

– Framover vil jeg ta for meg selve stoffet, og de håndverksmessige teknikkene som knytter seg til dette, sier Mossé. 

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Nå kan du studere ølbrygging på NTNU

– Siden hjemmebrygging har blitt så populært, måtte vi bare kaste oss på, sier professor Per Bruheim ved Institutt for bioteknologi ved NTNU til NRK.

Har eget mikrobryggeri

Interessen for norsk øl har aldri vært større, og NTNU har fulgt trenden ved å lage et eget mikrobryggeri i en lab på campus.

– Der foregår selve bryggingen, mens vi har to andre laber hvor vi analyserer og eksperimenterer, sier Bruheim.

Tilbudet er både for dem som vil bli bryggere og for dem som rett og slett er interessert i øl.

– Vi har et samarbeid med Austmann bryggeri i Trondheim, slik at studentene våre kan analysere ølet deres og dra dit for å lære mer om yrket. Vi håper også å få til samarbeid med flere bedrifter, sier Bruheim.

Analyserer ølet vitenskapelig

Universitetet har laget laben med fokus på brygging i mindre skala.

– De store selskapene er selvdrivende og har allerede godt skolerte bryggere. Derfor satser vi på dem som vil drive mikrobryggeri, sier Bruheim.

Ved laben har professorene god kompetanse i faget og kan dokumentere resultatet av ølet på en vitenskapelig måte.

– Her går det an å kjøre forsøk på en kontrollert måte. Vi kan etterprøve og verifisere ølet gjennom erfaringer vi har gjort oss tidligere, og ikke bare basert på smak og lukt, sier professor Olav Vadstein til NRK.

Populært fag

Hos Institutt for bioteknologi har allerede flere studenter tatt det siste året med fokus på ølbrygging.

– Vi gir studentene oppgaver som er reelle for industrien og lærer dem å analysere ølet. Det er det mange små bryggerier som sliter med i dag, sier Bruheim.

Ved NTNU har det ikke vært aktuelt å ha et helt studieløp på ølbrygging, fordi det krever minst 40 studenter i året.

– I andre land har de derimot det, men siden det er så populært, så har vi i alle fall fått et eget fag i det. Og så er jo vi som underviser, glade i godt øl, og det er ikke noe minus, sier han.

Se hele reportasjen om ølbrygging ved NTNU i Schrödingers katt

Vil slutte å genmanipulere menneske-embryoer

Flere laboratorier rundt om i verden skal være i ferd med å utvikle nye metoder for å gjøre genetiske endringer på menneskelige embryoer allerede før første celledeling. Det skriver tidsskriftet Nature.

Embryo er betegnelsen på et foster som er mellom andre og åttende graviditetsuke.

I Kina ble det i fjor født aper som hadde fått endret genene sine allerede på embryostadiet. Genmodifisering er imidlertid fortsatt svært kontroversielt.

Fjerner kreftgen

I Norge er genterapi på foster og befruktede egg forbudt. Det er også genterapi som kan medføre genetiske endringer i kjønnsceller. Flere andre europeiske land har også slike forbud, mens USA er blant landene som ikke har det.

Hittil er teknikker som kan genmanipulere embryoer, oftest brukt i forskning som vil forebygge arvelige sykdommer. Forskere ved Harvard Medical School arbeider nå med å fjerne mutasjoner i et gen i eggcellene fordi genet kan gi kreft senere i livet.

Forskere utvikler også metoder som kan kurere pasienter med kreft, hiv/aids og blødersykdom, skriver den danske nettavisen Ingeniøren.

Vil ha stans i forskningen

Nå har andre forskere satt ned foten og ber om et moratorium, en midlertidig stans, i forskning som innebærer modifisering av egg- og sædceller,

– Ønsket om et selvpålagt moratorium, noe som er svært sjeldent innen forskning, kommer fra bekymring om at arbeidet er etisk uforsvarlig, sier Edward Lanphier ifølge Nature.

Lanphier er administrerende direktør i genforskningsselskapet Sangamo BioSciences. Han leder også Alliance for Regenerative Medicine, en global organisasjon som fremmer bruk av stamceller mot sykdommer.

I en kommentar som ble publisert i Nature 12. mars, tar Lanphier og fire andre forskere til orde for å stanse modifiseringen av menneskelige embryoer.

To nye teknikker

De uttrykker bekymring for to nye teknikker som skal gjøre det enklere for forskere å fjerne, legge til eller endre på spesifikke gener.

George Daley, stamcelleforsker ved Boston Children’s hospital og Harvard Medical School, er enig i kritikken, og mener det er viktig med offentlig debatt. Han sier til tidsskriftet Science at forskere er enige om at det er altfor tidlig å vite nok om sikkerhet og konsekvenser rundt modifisering av embryo, egg- og sædceller.

– Det må være en bred offentlig debatt om hva den tillatte bruken av denne teknologien skal være, fortsetter han.

Etisk uforsvarlig

Lanphier mener det er etisk og sikkerhetsmessig uforsvarlig å bruke slike teknikker inntil det er vist at resultatene er trygge, og det er fremstilt reproduserbare data over flere år.

Genmodifisering er et omdiskutert tema, men modifisering av embryoer, egg- og sædceller er spesielt kontroversielt av flere grunner. Noen av effektene av slik modifisering vil vi ikke kunne se før etter at barnet er født. Noen problemer kan oppstå senere i livet.  

I tillegg vil endringene i egg- og sædcellene kunne videreføres ved arv. Dermed vil endringene kunne ha en positiv effekt hos kommende generasjoner, men i verste fall kan de også medføre skade i flere generasjonsledd, frykter forskerne.

Endringer i andre kroppsceller videreføres ikke på samme måte og er derfor mindre kontroversielle. Lanphier mener derfor det er viktig å skille mellom modifisering av de ulike cellene.

Andre forskere er uenige med Lanphier i at denne forskningen bør stoppes. De mener det potensielle utbyttet er stort i kampen mot alvorlige arvelige sykdommer, og at derfor bør forskere fortsette å bruke disse teknikkene. Men de understreker at sikkerhetsmessige og etiske retningslinjer må vurderes underveis. 

Tenkende, følende og selvformende materialer

Materialer slik vi kjenner dem er i stor endring. Ny forskning og materialteknologi har gitt et glimt av hva smarte materialer faktisk kan gjøre. For eksempel plast som raskt kan endre fasong – eller kunstig hud med innebyggede sensorer som kan gi folk med proteser litt av hudfølelsen tilbake.

Noen materialer har allerede en begrenset evne til å reparere seg selv, og usynlighetskapper har allerede vært snakket om i flere år.

To amerikanske forskere har tatt en kikk på hva disse nye materialene kan ha å si for tingene rundt oss, og hva som skal til for at de skal bli en realitet. Artikkelen er publisert i Science.

Inspirasjon fra naturen

Fugler er svært effektive flygere. En av grunnene til det er at de kan endre formen på vingene sine underveis i flyturen. En stor ørn kan forme vingene sine for å stupe, bremse eller glide, og samtidig finjustere for å bruke så lite energi som mulig.

Selv om fuglen er et ekstremeksempel, spekulerer forskerne i muligheten til å overføre noen av disse egenskapene til fly, hvor selve vingen kan endre fasong.

Vingene vil da kunne tilpasse seg luftstrømmene på forskjellige tidspunkt, og gjøre flyvningen raskere, mindre bråkete og potensielt mye mer energieffektiv.

Lettere sagt enn gjort

Men det er ikke lett å utvikle slike vinger. Forskerne viser til designforslag på slike bevegelige vinger med kraftige elektriske motorer som står for bevegelsene. Dette vil øke vekten på vingene, og vinningen går opp i spinningen.

Det er allerede utviklet plastmaterialer som kan bøye seg, for så å låse seg igjen ved hjelp av varmebehandling. Disse kan også sees i videoen øverst på siden.

Selv om materialene skulle fungere som de skal, vil det også måtte trekkes masse kabler til sentraliserte datamaskiner som styrer det som skjer. Alle kablene kan også ligge i veien for de bevegelige mekanismene. En løsning er å kvitte seg med kablene og putte mange datamaskiner rett inn i vingen.

Skal gjøre alt på en gang

Forskerne kaller slike materialer for robotmaterialer. En av de største utfordringene ved å lage slike materialer er at de må gjøre alt på en gang for å fungere skikkelig, ifølge forskerne.

Materialet burde ha integrerte dataprosessorer som takler hver sin lille bit av for eksempel vingen. Forskerne peker på at dette er nesten nødvendig i materialer som må reagere raskt på for eksempel endrete luftstrømmer eller smart kamuflasje som tilpasser seg omgivelsene.

I tillegg til dataprosessorer må vingen ha mekanikk som gjør at den endrer form. Den må også ha sensorer som merker hva som skjer på utsiden, kommunisere med resten av vingen og cockpiten, og den må ha et kraftnett som sender strøm rundt i vingen.

Siden disse materialene gjør så mye på en gang, tror forskerne at det må utvikles av mange forskjellige samarbeidende fagfelt.

For å få i gang forskning og testing av slike materialer, foreslår forskerne kjappe øvelser for studenter som kombinerer mange forskjellige typer kunnskap. Her må de lage enkle robotmaterialer hvor datakraften er fordelt rundt i selve produktet, som samtidig styrer sensorer, motorer og alt annet som materialet skal gjøre.

Hvis utviklingen av slike materialer skyter fart, kan de bli ekstremt nyttige, tror forskerne. De ser blant annet for seg selvreparerende broer, intelligente kamuflasjesystemer og mange andre systemer som ikke er mulige i dag.

Referanser

M. A. McEvoy og N. Correll: Materials that couple sensing, actuation, computation, and communication. Science, mars 2015. DOI: 10.1126/science.1261689. Sammendrag

Sparer energi på å varme opp stolen i stedet for kontoret

Halvparten av all elektrisitet brukes til å drifte bygninger. Likevel er alltid noen som klager på temperaturen. Nå mener forskere ved UC Berkeley i California å ha funnet en enkel løsning som både kan gi mindre klaging og mindre klimautslipp.

Fot- og ryggvarme

Løsningen er små vifter, elektriske fotvarmere og oppvarmede kontorstoler.

PCS er navnet forskerne har gitt de enkle verktøyene brukeren selv kan regulere temperaturen på. Det står for «personal comfort system». Når brukeren selv kan kontrollere temperaturen på de delene av kroppen som er mest temperaturfølsomme, som føttene og overkroppen, blir romtemperaturen langt mindre viktig, mener forskerne.

– Nå må neste skritt være å få noen av disse hjelpemidlene på markedet, sier Edward Arens til forskning.no. Arens leder Center for the Built Environment ved UC Berkeley.

– Nå er det vanskelig for arkitekter og ingeniører å ta i bruk slike klimasystemer, fordi produktene ennå ikke er tilgjengelige. Derfor forsøker vi å få produsenter til å begynne å lage høykvalitets PCS-produkter. Vi tror potensialet er enormt, sier Arens.

Lite strøm, stor effekt

Når hver enkelt får regulere temperaturen, kan lite energi få stor effekt. Kontorstolen forskerne selv har utviklet og brukt i testene, bruker bare 16 watt til å varme opp den som sitter i den og 3,6 watt når den bruker innebygde vifter til å kjøle brukeren ned. Til sammenligning bruker en vanlig varmeovn gjerne 1500 watt.

I en studie ble studenter satt i de spesialbygde kontorstolene, mens romtemperaturen varierte mellom 18 og 29 grader. Hele 92 prosent av studentene svarte at de var komfortable både på de varmeste og kaldeste temperaturene, takket være at stolens varme- og kjølefunksjoner. Studier med elektriske fotvarmere har gitt lignende resultater.

Arbeidstilsynet i Norge anbefaler temperatur under 22 grader på arbeidsplassen. Dersom enkle verktøy kan gjøre at folk har det helt fint i temperaturer helt ned mot 18 grader, vil det kunne gi virkelig store energibesparelser.

Tommelfingerregelen er at man sparer 10 prosent av energien som brukes på inneklima, for hver grad man senker romtemperaturen. Regelen gjelder også andre veien: Ved bruk av air-condition sparer man 10 prosent for hver grad man kan øke romtemperaturen.

Miljøgevinst

Forskerne har gjort beregningene sine i California. Der anslår de at et ordinært kontorbygg kan spare 30 prosent av strømmen som brukes til oppvarming, nedkjøling og ventilasjon. I California alene vil det kunne bety en halv milliard sparte kroner i året og 224 tonn mindre CO2-utslipp, anslår de.

Mer fornøyde

– Jeg synes dette er spennende felt å forske på, sier seniorforsker Mads Mysen i Sintef Byggforsk om det amerikanske prosjektet.

– En ting er potensialet for å redusere energibruk. Enda viktigere er det å tilfredsstille individuelle behov for termisk komfort. Dagens løsninger med felles klimatisering i kontorlandskap, vil alltid gi en andel utilfredse. Denne andelen må vi forsøke å redusere, sier han.

Mysen kjenner ikke til prosjekter med elektriske fotvarmere og oppvarmede kontorstoler i Norge, men forteller at det jobbes med et prosjekt hvor det er installert varmeelement i grenstaver. Grenstaven, det er den flyttbare stolpen ved siden av arbeidsplassen som har uttak for strøm og Internett.

– Disse grenstavene har integrert et varmeelement som bedrer termisk komfort på hver arbeidsplass. Det forskes også på styring av lokalt termisk klima rundt hver arbeidsplass ved hjelp av ventilasjon, forteller Mysen.

Sikter mot komfortabel temperatur

– Er det uproblematisk å «lure» kroppen ved å kontrollere temperaturen på temperatursensitive kroppsdeler?

– Det må vi vurdere, men i utgangspunktet sikter vi mot god oppfattet termisk komfort. Det blir nok feil å si at vi lurer kroppen, sier Mysen, og legger til at denne typen personlige varmesystemer kan være særlig hensiktsmessig i svært godt isolerte yrkesbygg, for eksempel passivhus.

– Slike bygg har nesten ikke noe oppvarmingsbehov, utover å tilfredsstille våre individuelle behov for komfort. Vi ser at dagens tradisjonelle vannbårne løsninger ikke alltid fungerer hensiktsmessig i slike bygg, sier Mysen.

Referanser:

Hui Zhang mfl.: A review of the corrective power of personal comfort systems in non-neutral ambient environments, Building and Environment, mars 2015., doi:10.1016/j.buildenv.2015.03.013 Sammendrag

Pasut, W. mfl.: Energy-efficient comfort with a heated/cooled chair: results from human subject tests. Building and Environment, 2015, doi: 10.1016/j.buildenv.2014.10.026

Pasut, W. mfl.: Energy-efficient comfort with a heated/cooled chair. Proceedings of the 13th International Conference Indoor Air 2014, Hong Kong, 2014.

Taub, Mallory: Power to the people: personal control in offices for thermal comfort and energy savings. Master of Science Thesis. 2013.

 

 

 

 

 

 

 

 

Flyreiser er tryggere enn noen gang før

Germanwings-styrten i de franske alpene følger et år med andre store katastrofer i luften: MH370, som forsvant i Det indiske hav, og MH17, som ble skutt ned over Ukraina. 

Men har vi grunn til å frykte at det er blitt farligere å gå om bord i et fly? Hvor stor er risikoen for at en ulykke skal skje?

Det har det engelske forskningsnettstedet The Conversation forsøkt å finne svar på med hjelp fra Sidney Dekker, professor ved Griffith University i australske Brisbane.

Bildet er helt klart: Flyreiser er sikrere enn på noe annet tidspunkt siden de kommersielle flyene begynte å innta luftrommet. 

Flere flyr

Selv om det er mange drepte i de enkelte ulykkene, er det samlede antallet falt til det laveste nivået siden «jetalderen» startet.

Det er flere og flere som flyr hvert år, så antallet per avgang har falt dramatisk. 

2014 hadde det laveste antallet ulykker siden 1942. Selv om tendensen er synkende, er det variasjon. 2014 hadde flere dødsfall enn 2013, selv om begge årene var under gjennomsnittet for det foregående tiåret. Slik ser dødstallene ut:

Infographic: People killed in commercial plane crashes since 1942 | Statista

 

Færre kapringer 

Flykapringer begynte å skje hyppigere på 1970-tallet. Men siden den gang har antallet kapringer, og dødsfall som følge av det, falt til et veldig lavt nivå. Angrepet mot World Trade Center i 2001 er unntaket. 

Før 1990 skjedde de fleste flyulykkene mens flyene forberedte seg på landing. De siste ti årene, derimot, har det vært hoveddelen av flyvningen, mens flyet har vært i marsjhøyde, som har vært mest rammet. 

Jetfly er sjeldnere rammet av ulykker enn propellfly, som ofte er mindre. 

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.