duminică, 17 noiembrie 2013

vineri, 2 august 2013

Ambarcatiuni

Ambarcatiuni

   Barcile conventionale se deplaseaza relativ lent deoarece trebuie sa-si faca drum prin apa. Ambarcatiunile pe perna de aer si cele cu aripi imerse sunt ridicate deasupra suprafetei apei, abia atingand valurile, astfel inaintand mai repede.
 
   La inceputul anilor 1950, iventatorul britanic Christopher Cockerell experimenta cai de a face barcile sa se deplaseze mai rapid. Solutia lui a fost de a sustine vasul deasupra apei pe un strat de aer. Prin decembrie 1955 el inventase si patentase modelul sau de ambarcatiune pe perna de aer. Prima ambarcatiune pe perna de aer a lui Cockerell, SR-N1 a fost lansata in 1959. O perna de aer adanca de aproximativ 35 cm era blocata sub vas de o perdea inconjuratoare de aer impinsa in jos.O parte a aerului era dirijata inapoi pentru a propulsa vasul inainte cu o viteza maxima de 25 noduri, aproximativ trei ori mai mare decat viteza unei barci conventionale de marime similara. Alt avantaj al pernei de aer era acela ca ambarcatiunea se putea deplasa atat la sol cat si pe apa.

   Aceasta prima ambarcatiune pe perna de aer functiona bine,dar nu putea face fata valurilor de peste 45 cm. Problema a fost depasita prin atasarea unor margini de cadere flexibile, cauciucate in jurul marginii vasului in locul perdelelor de aer. Aceasta a marit adancimea pernei de aer blocat si permitea deplasarea pe valuri de trei ori mai inalte.

   La majoritatea ambarcatiunilor pe perna de aer,elicele imping aerul inapoi pentru a propulsa ambarcatiunea inainte.Ventilatoarele imping aerul in jos pentru a ridica vehiculul deasupra apei. De obicei aerul se la sa sa iasa prin spatiul dintre marginile de cadere si suprafata apei sau a solului.Unele modele pentru utilizare pe apa au doar perdele terminale si pereti laterali care trec prin suprafata apei, prevenind iesirea aerului.Aceste ambarcatiuni necesita mai putina putere pentru a produce perna de aer,dar rezistenta la inaintare pe apa necesita o putere mai mare de propulsie.

Carmirea
 
O tehnica raspandita de carmire a  ambarcatiunilor  pe perna de aer este redirectionarea fortei de tractiune.Multe ambarcatiuni au carme in spatele elicelor pentru a controla directia.Uneori se folosesc jeturi de aer orientate lateral pentru intoarceri lente, sau la stationare. Ambarcatiunile pe perna de aer utilizate exclusiv in apa pot fi pilotate cu o carma obisnuita, iar cele pe perna de aer cu pereti laterali imersi pot fi carmite prin rotirea peretilor laterali.

Ambarcatiunile pe perna de aer sunt utilizate ca feriboturi de pasageri si de marfa, sau in scopuri militare ca ambarcatiuni de patrulare sau transportoare de trupe.Exista sisteme de cale ferata cu trenuri pe perna de aer bazate pe acelasi principiu, care se deplaseaza pe trasee din beton.In industrie incarcaturile grele se manipuleaza cu platforme cu perna de aer.

Ambarcatiuni cu aripi imerse
 
   O ambarcatiune cu aripi imerse are „aripi” subacvatice care o ridica din apa atunci cand inainteaza.Aripile imerse functioneaza ca si aripile unui avion,doar ca puterea de ridicare este produsa de un curent de apa.Aripile imerse sunt atasate la partea anterioara si posterioara a ambarcatiunii cu picioare verticale.

   O ambarcatiune cu aripi imerse stationara pluteste ca o barca conventionala. Pe masura ce prinde viteza ,ambarcatiunea se inalta, pana cand carena vasului este complet ridicata din apa, vehiculul semanand cu o barca conventionala pe schiuri nautice.Avand carena afara din apa,rezistenta la inaintare este redusa mult, barca inaintand mai repede decat ambarcatiunile conventionale.Deoarece valurile trec sub carena,calatoria este mult mai lina. Propulsarea se face de o elice in apa, sau prin admisia apei si impingerea ei in afara in apa sau in aer prin jeturi in partea posterioara.

   La ambarcatiunile cu aripi imerse care taie apa, aripile taie suprafata apei pe masura ce vehiculul inainteaza.Ridicarea produsa cand aripile trec prin aer este foarte mica, astfel incat ambarcatiunea se scufunda mai adanc si ridicarea creste din nou.Acest proces mentine vehiculul la o inaltime constanta deasupra suprafetei apei.

   La ambarcatiunile cu aripi imerse subacvatice, aripile sunt tot timpul complet sub apa.Un sistem de comanda automat modifica sub apa unghiurile aripilor imerse pentru a pastra vehiculul la inaltimea potrivita deasupra suprafetei.Acest sistem mareste stabilitatea barcii pe ape agitate, dar este prea costisitor pentru o larga utilizare.

Planoare

Planoare
 
   La inceputul anilor 1900, fratii Wright au construit prima aeronava mecanizata eficienta. Inspiratia pentru ei a fost Otto Lilienthal - un inginer german care in anii 1800 a conceput planorul.
 
   Primele planoare au fost facute in Anglia de catre Sir George Cayley. La mijlocul anilor 1800, un aeroplan al sau a transportat un om prin aer pentru scurt timp. Principalul lui scop a fost sa realizeze zborul mecanizat sustinut, dar s-a dovedit a fi imposibil, deoarece motoarele capabile sa asigure tractiunea necesara erau prea grele. Multi alti inventatori au experimentat cu propulsia prin aburi, aer comprimat, mecanism de ceasornic si elastic. unele modele au avut succes, dar in anii 1800 nu s-a reusit construirea unui mecanism destul de puternic pentru a ridica o persoana in aer.

   Inginerul german Otto Lilienthal a abordat diferit problema. El s-a hotarat sa perfectioneze intai arta planarii prin aer, obtinand forta ascendenta necesara din fluxul de aer care trecea peste aripi si curentii de aer ascendenti. In 1881, tinand o pereche de aripi curbate acoperite cu stofa, Lilienthal alearga in jos pe un deal si se lasa in vant. Scurtul zbor experimental a fost un succes si, in cele din urma, el a reusit sa zboare doar cateva sute de metri.

   O data ce zborul mecanizat a devenit o realitate la inceputul anilor 1900, a scazut interesul pentru planorism pana in anii '20, cand s-au organizat concursuri. De atunci, planorismul a devenit un sport bine definit si in ultimii ani a existat si o revenire la aeronave simple, ca cele cu care a zburat Lilienthal.

Deltaplane
 
 
Structurile cu aripi de care atarna Lilienthal au fost primele deltaplane. Sportul modern numit zbor cu deltaplanul a fost dezvoltat in anii '70 de cercetatorul spatial american dr. Francis Rogallo. Un deltaplan modern tipic are o aripa aproximativ triunghiulara din stofa poliamidica intinsa peste un cadru usor de aluminiu. Pilotul atarna intr-un harnasament dedesubtul aripii si se tine de o bara de control. Apasand pe bara, greutatea corpului este deplasata spre inapoi si astfel se ridica partea din fata a deltaplanului. Aceasta mareste rezistenta vantului si astfel reduce viteza. Tragand de bara partea din fata coboara spre orizontala, reducand rezistenta si marind viteza. Pentru a schimba directia spre dreapta sau spre stanga, deltaplanul se inclina intr-o parte.

   Pilotii de deltaplane alearga de obicei la vale, contra vantului, pentru a se lansa. Gasirea unui versant potrivit si asteptarea dupa vantul corespunzator poate sa fie plictisitoare si unii pilot de deltaplane prefera sa fie tractati in vant in urma unei masini.

Avioane microlight
 
Zborul cu deltaplanul nu este pe gustul tuturor si unii prefera ca planoarele lor sa fie actionate de motor. rezultatul este avionul microlight - un tip de planor care are in fata sau in spate ceva asemanator cu motorul unei masini de tuns gazonul si care actioneaza o elice. Un avion microlight tipic are o aripa de deltaplan, o carlinga deschisa simpla si un tren de aterizare cu roti. Prin comenzi elementare aeronava poate fi manuita si de piloti neexperimentati. Majoritatea zborurilor se fac la altitudini de doar cateva sute de metri cu o viteza de 50km/h. Avioanele microlight avansate pot zbura cu 150km/h.

Energia umana
 
De-a lungul istoriei oamenii au visat sa poata zbura ca pasarile. Unii oameni-pasare isi atasau aripi de brate si le fluturau salbatic in efortul de a deveni aeropurtati. Altii se lansau de pe stanci si mureau zdrobiti. Dar visul de a realiza zborul cu energia proprie a devenit realitate in 1977, cand Gossamer Condor, un aeroplan usor cu elice actionata din pedala, a fost primul care a parcurs 1.6 km pentru a castiga un premiu de 50.000 de lire sterline constructorilor sai, Paul MacCready si Peter Lissaman.

Adezivi

Adezivi
 
   Gama adezivilor cuprinde de la papuri, cleiuri si gume, folosite in uz casnic, pana la materiale sintetice capabile sa lipeasca structuri masive , precum poduri si avioane.

Moleculele au o tendinta naturala de a se imbina, datorita unor forte de atractie variate. In general, asemenea forte de atractie nu sunt suficiente pentru a putea fi observate, deoarece atunci cand doua materiale se apropie este neobisnuit sa intre in contact mai multe molucule ale lor. Fortele de atractie descresc mult cu distanta si de aceea sunt insuficiente pentru provocarea adeziunii. De aceea, orice substanta folosita ca adeziv trebuie sa fie capabila sa creeze contact superficial si sa lipeasca cu cat mai multe molecule posibil pentru a forma o imbinare sigura. In plus, adezivii trebuie sa aiba o buna coeziune-adica propriile lor molecule trebuie sa fie strans legate intre ele.



Termen generic

   Termenul „adeziv” se refera de obicei la orice fel de liant, dar este uneori folosit in mod specific pentru rasini si lianti sintetici. Adezivii derivati din proteine animale si vegetale se numesc cleiuri. Termenul este adesea folosit pentru a desemna toti adezivii. Masticurile se folosesc pentru a lipi materialul plastic, sticla, piatra, cauciucul si pielea.

    Adezivii sunt aplicati adeseori sub forma unor lichide groase, vascoase; acestea se transforma in stare solida sau aproape solida, numita gel. Adezivii termoplastici(care se inmoaie la caldura) se topesc la caldura, se aplica pe materialele ce urmeaza a fi lipite, se lasa sa se raceasca si sa se fixeze. Majoritatea adezivilor termoplastici se pot retopi.

   Adezivii termici sunt rasini formate prin reactii chimice. Doua componente sunt amestecate chiar inainte de utilizare. Ele formeaza o rasina solida care nu se va topi la incalzire.
Alti adezivi se dizolva intr-un solvent, precum apa, benzenul sau toluenul. Dupa ce solutia adeziva se aplica pe materiale, solventul se evapora, lasand suprafetele lipite.


   Solutiile substantelor numite elastomeri sunt utilizate drept adezivi de contact. Suprafetele care trebuie lipite sunt acoperite cu o solutie de elastomeri si apoi se lasa sa se usuce. Pe suprafete se formeaza un invelis elastic, ele fiind apoi unite prin presare.
 
Adezivi naturali
 
   Cleiul animal este o forma impura a proteinei gelatina, care este derivata dintr-o proteina cunoscuta sub numele de colagen. Aceasta se gaseste in oase si tesuturile corpului. Acest clei este un adeziv ce se topeste la caldura si se foloseste adesea in constructiile de lemn. Totusi, imbinarile lipite prin folosirea cleiului animal sunt foarte sensibile la umiditate si adesea pot sa se desfaca in asemenea conditii.

   Cleiul de cazeina, folosit pentru prima data in Egiptul antic, este mai rezistent la penetratia apei. Se obtine din cazeina, o proteina a laptelui. Acest tip de clei, folosit in industria prelucrarii lemnului si industria hartei, este sensibil la actiunea substantelor chimice si a diferitelor microorganisme.

   Un alt adeziv natural se obtine din amidon. Din amestecul fainei neprelucrate cu apa se obtine o pasta. Desi este un adeziv slab, este folositor in situatiile in care usurinta prepararii este mai importanta decat rezistenta lipirii.


   Gama de adezivi naturali include si gume reumectabile precum guma arabica, care se obtine din unele specii de acacia. Un invelis uscat din aceasta guma poate fi facut din nou lipicios prin umectarea suprafetei. Guma arabica a fost folosita mai mult la timbrele postale, dar acum s-a inlocuit cu adezivi sintetici mai ieftini. Totusi guma arabica este inca folosita in lipirea hartiei.

Adezivii sintetici
 
Majoritatea adezivilor sintetici sunt substante termoplastice, rasini termorigide sau elastomeri. Cei mai importanti adezivi termoplastici sunt polivinilii, folositi pentru lipirea lemnului, fixarea materialelor de tapiterie pe mobila si lipirea plasticului pe metal. Acetatul de celuloza si azotatul de celuloza sunt substante termoplastice care se folosesc in solutii cu uscare rapida, drept adezivi universali.
   Rasinile termorigide, cum ar fi rasinile epoxi, sunt mai tari decat adezivii termoplastici, dar si mai rigizi. Se obtin prin amestecarea ai doi componenti(un adeziv si un intaritor) chiar inainte de aplicare. Acesti adezivi sunt potriviti pentru lipirea materialelor tari, netede, cum ar fi metalul sau sticla.


   Adezivii structurali constau din amestecuri speciale de rasini termorigide(pentru rezistenta) si termoplastice sau elastomeri(pentru duritate si flexibilitate). Noua generatie de adezivi ”superglue” este bazata pe ciano-acrilati(CAN-uri) si lipesc aproape orice substanta in cateva secunde-inclusiv pielea celui ce il foloseste.

Coroziunea

 Coroziunea


   Ruginirea si alte forme de coroziune distrug incontinuu piesele de metal. Numai in Marea Britanie, coroziunea costa miliarde de lire sterline in fiecare an. Ea poate fi prevenita, dar protectia completa este adesea prea costisitoare.

   Rugina brun-roscata de pe fier si otel este cea mai obisnuita forma de coroziune. Aproximativ 20 la suta din fierul produs in fiecare an se utilizeaa pentru fabricarea pieselor de schimb pentru cele distruse de coroziunea fierului si a otelului. In ciuda vitezei cu care se formeaza rugina, fierul si otelul sunt larg utilizate, in principal pentru ca au o mare rezistenta si sunt relativ ieftine.

 Reactii

   Coroziunea apare de obicei pentru ca suprafetele metalice expuse intra in reactii chimice cu substante din atmosfera. In cazul fierului si otelului, fierul reactioneaza cu oxigenul si apa pentru a forma compusul brun-roscat cunoscut ca oxid de fier hidratat(Fe2O3.H2O). Ruginirea poate de asemenea sa aiba loc in apa, care de obicei contine suficient oxigen dizolvat pentru ca procesul chimic sa poata avea loc. Ruginirea poate sa slabeasca puternic structurile, dar coroziunea adesea arata mult mai rau decat este in realitate deoarece volumul oxidului de fier format este mai mare decat volumul de fier distrus prin coroziune.

   Majoritatea celorlalte metale se corodeaza si ele. Potasiul si sodiul, de exemplu, reactioneaza atat de violent cu apa incat trebuie pastrate in ulei pentru a preveni distrugerea lor de catre umiditatea atmosferica. Unele cladiri au domuri de cupru cu un invelis verde deschis de sulfat de cupru bazic(3Cu(OH)2.CuSO4). Acesta se formeaza incet, pe masura ce cuprul intra in reactii chimice cu oxigenul si umiditatea si agentul de poluare dioxid de sulf.

   In realitate, argintul nu se corodeaza in aer curat, dar compusii sulfului determina coroziunea metalului si aparitia unui strat de suprafata din sulfura de argint neagra(Ag2S). Aurul si platina nu sunt afectate de atmosfera si de agentii de poluare, si de aceea isi mentin luciul.

   Faptul ca unele metale se corodeaza rapid nu impiedica folosirea lor la fabricarea obiectelor utilizate in fiecare zi. Aluminiul, de exemplu, este larg folosit la fabricarea tigailor si a altor articole. Desi acest metal se corodeaza rapid daca este expus la aer, stratul subtire si totusi puternic de oxid care se formeaza repede pe suprafata metalului il protejeaza de continuarea atacului.
Materiale alternative

   In cazurile in care coroziunea unui anumit metal poate sa devina o problema, poate fi folosit un material alternativ. De exemplu, pentru evitarea ruginii, uneori se folosesc suruburi de alama in locul celor de otel. Desi alama isi pierde treptat luciul si formeaza un strat de suprafata de culoare inchisa, acesta poate sa fie atragator si este cu siguranta preferabil ruginii prafoase care se formeaza adesea pe otel. Dar pentru imbinarea cu bolturi stranse a diferite piese, nu exista alternativa pentru otel. Aceasta se datoreaza faptului ca otelul rezista la tensiuni foarte puternice, care ar rupe alte materiale. In asemenea cazuri, o solutie este de a utiliza un aliaj al metalului rezistent la coroziune. De exemplu , unele articole metalice de pe nave sunt facute dintr-o forma de otel inoxidabil. Acesta are o rezistenta buna, dar, spre deosebire de otelul obisnuit, este foarte rezistent la coroziune.

   Aliajele speciale sunt prea costisitoare pentru multe scopuri, astfel incat adesea se adopta o abordare mai ieftina-aplicarea pe materialul de baza a unui invelis rezistent la coroziune. Cea mai simpla forma de invelis utilizata pentru a proteja articolele din otel de ruginire este uleiul. Articolele din otel precum suruburile, piulitele, pivoturile si uneltele sunt adesea acoperite cu o pelicula de ulei imediat dupa fabricatie astfel incat ele nu pot sa inceapa sa se corodeze daca sunt pastrate in conditii umede. Uleiul este un invelis temporar care poate fi inlaturat cu usurinta. Grasimea unsa peste piesele de otel expuse poate sa asigure o protectie de durata mai lunga. Grasimea este potrivita pentru mecanismele mobile, unde poate sa asigure si lubrifierea necesara pentru operarea lina, dar particulele de praf se lipesc curand de grasime. Acest lucru s-ar putea sa nu conteze la o masina, dar este de obicei mai convenabil sa dam pieselor expuse de fier si otel un strat de vopsea. Vopseaua poate sa confere o protectie excelenta, dar deteriorarea vopselei poate sa permita penetrarea oxigenului si a umezelii la metal si inceperea procesului de coroziune. Acesta poate sa se extinda cu timpul pe sub stratul de vopsea nevatamat si sa provoace daune mai extinse. De aceea, rugina trebuie inlaturata rapid si stratul de vopsea trebuie refacut.

                         Galvanoplastia

   Metalele sunt adesea acoperite cu un strat subtire de alt metal prin procesul de galvanoplastie. Aceasta se face pentru a conferi suprafetei una sau mai multe caracteristici diferite de cele ale metalului aflat dedesubt.

Procesul consta in trecerea unui curent electric printr-o solutie chimica prin intermediul a doi electrozi. Obiectul care trebuie placat este folosit drept electrod negativ, iar electrodul pozitiv este facut din metalul de placare. Procesele electrochimice care au loc cand trece curentul, determina depunerea metalului de placare pe suprafata obiectului.

   Unele piese din otel folosite la automobile sunt placate pe cale electrica cu nichel si apoi cu crom. Aceasta combinatie previne ruginirea otelului si confera o suprafata rezistenta si atragatoare. Multe piese din otel utilizate pentru lucrari de structura, precum piulitele si suruburile, sarmele, placile metalice si drugurile sunt invelite in zinc. Acest proces, numit galvanizare, asigura un invelis care este strict destinat protectiei impotriva coroziunii.

Pitagora si geometria

Pitagora si geometria
 
   Civilizatiile antice au dezvoltat diferite modalitati de descriere a lumii, iar unul dintre cele mai importante a fost teoria raporturilor geometrice.
 
 

Imediat ce umanitatea a inceput sa inalte cladiri, calcularea dimensiunilor a devenit o arta esentiala. Marii constructori ai vremurilor antice, babilonienii si egiptenii, au scris tratate de geometrie. Acesta este numele dat acestei materii de catre greci, si inseamna masuratoare a pamantului. Intrebarile practice pe care si le-au pus babilonienii s-au pastrat pe tablite de lut, vechi de 4000 de ani. Un exemplu este: "O grinda cu lungimea de 30 este proptita de perete; partea de sus a fost coborata cu 6; cat de mult s-a indepartat partea de jos?"

Rezolvarea problemelor
 
  Nu exista dovezi despre felul in care au raspuns la o asemenea intrebare. Probabil prin masuratori directe: exista tablite ce contin dimensiunile unei game intregi de triunghiuri dreptunghice si ei cunosteau cu siguranta triunghiul dreptunghic cu laturile aflate in raportul 3:4:5. Acesta este raportul care demonstreaza cel mai clar ceea ce a ajuns sa fie cunoscut sub numele de teorema lui Pitagora: ca ipotenuza la patrat este egala cu suma patratelor celorlalte doua laturi:52= 42 + 32
  
   Desi nu exista dovezi ca egiptenii ar fi elaborat aceasta teorema, babilonienilor acest concept cu siguranta le-a fost familiar, in timp ce Thales (secolul VI i.Hr.), pe care grecii l-au considerat primul lor geometrician, a invatat fara indoiala multe din surse babiloniene. Un lucru este sigur: nu lui Pitagora ii apartin meritele pentru teorema. Aceasta i-a fost atribuita cu mult mai tarziu.

Religia si numerele
 
   Pitagora, care a murit in jurul anului 490 i.Hr., a fost fondatorul unei comunitati religioase din sudul Italiei. El nu a lasat scrieri, iar detaliile vietii si ale invataturilor sale sunt cunoscute doar prin adeptii sai. Conform acestora, el s-a nascut la Samos in Grecia, ca fiu al unui negustor, Mnesarchus. A castigat intrecerile de pugilat la cea de-a 48-a Olimpiada (554 i.Hr.) si apoi a pornit intr-un sir de calatorii lungi prin Orientul Apropiat. Cand s-a intors el si-a infintat gruparea religioasa in colonia greaca Crotona, in sudul Italiei.
Acestea se intamplau in jurul anului 529 i.Hr.La inceput, invataturile lui Pitagora au avut un succes remarcabil, iar filosofia sa a fost adoptata intr-unn numar de colonii vestice grecesti. Insa el sustinea ideea unei aristrocatii, care intra in conflict cu idealul democratic grec si ca urmare fireasca, intruziunea pitagoreica in politica a fost urmata de revolte si masacrarea majoritatii membrilor fratiei. Pitagora a plecat spre nord, in colonia Metaponte si a ramas acolo pana la moarte.
Invatatura
 
   Insa doctrina sa a supravietuit. Ea a fost enuntata, aproape nemodificata, in dialogul Timaeus (aproximativ 350 i.Hr.) a lui Platon, a disparut timp de mai multe secole, a reaparut o data cu neoplatonicienii in secolul al-III-lea d.Hr. si a fost absorbita in filosofia crestina in secolul VI.
Care a fost invatatura lui Pitagora? Baza doctrinei sale, derivata din idei pe care probabil si le-a insusit in timpul calatoriilor sale in Orientul Apropiat, a fost conceptul ca universul este o creatie divina, in care rolul omului este de a-si invinge firea animala si de a incuraja divinul. Legata de aceasta era credinta lui Pitagora in transmigratia sufletelor. Insa doctrina diferea de celelalte prin insistenta pe care o acroda numerelor si disciplinelor legate de aceasta, precum geometria, aritmetica si muzica. dupa cum spunea un vestit principiu pitagoreic, "numerele sunt totul".
Probabil cea mai mare descoperire a lui pitagora a fost faptul ca intervalele muzicale armonioase pot fi descrise prin relatii numerice foarte simple. Cat timp tensiunea este constanta, o coarda care vibreaza intoneaza octava daca lungimea sa este injumatatita; cincimea, cand lungimea sa este redusa la doua treimi si patrimea, la trei sferturi din lungimea sa. Pornind de aici, filosofii pitagoreici sustineau ca toate fenomenele naturale sunt armonice. Cerurile,spuneau ei, alcatuiesc o "scara muzicala si numerica", un concept reluat de Johannes Kepler (1571-1630) aproximativ 2.000 de ani mai tarziu, cand a incercat sa faca legatura intre orbitele elipsoidale ale planetelor. Chiar si principiile abstracte ca ratiunea, dreptatea si casatoria au primit o identitate numerica.
Matematicienii scolii pitagoreice erau fascinati de numere si relatia dintre ele. Asezand pietricele mici si rotunjite in diferite modele, ei au renuntat la ideea ca numarul este doar o masura a cantitatii si au stabilit un concept al naturii sale mistice, magice, care a prefugurat calculele abstracte alre matematicii "pure".

Forme
Un exemplu este "tetrada sacra", care reprezinta numarul 10. El este format din 1+2+3+4, dispuse sub forma de patru siruri de puncte intr-un model triunghiular, un punct aflandu-se in varf, doua in sirur urmator , si asa mai departe. Adaugand alte siruri de puncte, ei au descoperit ca suma oricarei serii de numere incepand cu 1 poate fi intotdeauna dispusa sub forma unui triunghi. O serie similara de numere impare formeaza un patrat si o serie de numere pare produce un oval.
Se spune ca insusi pitagora a construit o formula generala pentru descoperirea a doua numere la patrat a caror suma este un al treilea numar la patrat si acesta, fara indoiala, este motivul pentru care numele sau a fost dat teoremei geometrice despre raportul dintre cele trei laturi ale triunghiului dreptunghic.

Forma lumii
 
In filosofia pitagoreica, numarul 1 este atribuit unui punct, numarul 2 este atribuit unei linii, 3 unei suprafete si 4 unui solid. Solidele obisnuite au o calitate ciudata si magica, si probabil din acest motiv pitagoreicii s-au numarat printre primii care au sugerat ca Pamantul este o sfera, si ca cerurile se rotesc in sfere in jurul sau. Ei au descoperit constructia matematica a tetraedrului cu patru laturi, al octaedrului(8 fete), al dodecaedrului (12 fete) si al icosaedrului (20 de fete). Studiind matematica suprafetelor, ei au facut descoperirea importanta ca raportul laturii unui patrat la diagonala sa nu poate fi exprimata in doua numere intregi. Ei au facut chiar si cativa pasi spre forma abstracta de calcul pe care urmau sa o dezvolte mai tarziu arabii si care este cunoscuta sub numele de algebra.

Euclid si logica
Principiile matematice descoperite de pitagoreici au fost adunate intr-o lucrare cuprinzatoare numita "Elementele", scrisa in jurul anului 300 i.Hr. de grecul Euclid. Contributia sa cea mai importanta la dezvoltarea matematicii a constat in abandonarea teoriilor mistice si utilizarea logicii deductive, incepand cu enuntarea unor axiome clar definite - de exemplu faptul ca liniile paralele se intersecteaza doar la infinit - si argumentand, pas cu pas, pana la gasirea unei concluzii. El incepea cu enuntarea a ceea ce urma sa fie descoperirt si incheia cu cuvintele triumfatoare "ceea ce era de demonstrat". Aceasta expresie a supravietuit pana in prezent sub forma "Q.E.D.", din latinescul quod erat demonstrandum.
Chiar si luand in considerare numeroasele descoperiri in geometrie care s-au facut incepand din secolul al-XVII-lea, Elementele lui Euclid a ramas un text de geometrie scolara esential pana in secolul prezent. procesul inceput de pitagoreicii religiosi cu motivatie mistica a avut ca rezultat in decurs de 200 de ani de la moartea lui Pitagora, descoperirea unor principii care sunt de o importanta decisiva in ziua de azi.

Pielea si cauciucul

Pielea si cauciucul
 
   In ciuda gamei largi de materiale sintetice disponibile in prezent,multe produse raspandite si obisnuite sunt fabricate din cauciuc sau piele,iar proprietatile acestor materiale naturale sunt imbunatatite prin diferite procese.
 
   Oamenii preistorici vanau animalele pentru hrana si le foloseau pieile ca imbracaminte si asternuturi si pentru acoperirirea adaposturilor.Pieile naturale putrezeau repede,dar s-­au gasit diferite cai de a preveni acest lucru, precum expunerea pieilor la fum sau tratarea lor cu sare sau cu extracte din scoarta de copac.

             Productia pielii

   Pentru transformarea pieilor brute in piele tabacita, ele se imoaie intai in apa si se spala, pentru a inlatura agentii de preparare si impuritatile.Apoi se curata orice urma de carne ramasa pe partea interioara a pielii.Pentru a inlatura parul nedorit(sau tepii) si stratul extern de tesut al pielii,numita epiderma, pieile sunt imbibate cu var nestins si apoi curatate.Spalarea si tratarea chimica inlatura varul nestins si actiunea enzimelor inmoaie pielea.   Majoritatea pielii tabacite se obtine azi din piei de vite,dar si de oi, porci, capre, rechini, aligatori, struti, serpi si soparle.Pieile brute ale animalelor macelarite sunt de obicei conservate pana cand sunt prelucrate.Cele trei metode principale utilizate pentru a prepara(conserva) pieile brute sunt uscarea la aer,sararea umeda si sararea uscata.
   Procesul de transformare a pieilor preparate in piele tabacita este un tratament chimic numit tabacire.Tabacirea se face cu tananti vegetali sau cu tananti minerali.Tabacirea cu tananti vegetali s-a utilizat pana in anii 1850.
   Procesul poate dura de la 12 ore pana la 6 saptamani, pieile brute fiind imbibate in solutii tot mai tari din extracte de plante.Acestea se obtin din diferiti arbori si arbusti ,in special din lemnul de quebracho si din scoarta de mimoza.Toate aceste extracte contin tanin (acid tanic)care se combina cu proteinele din piele si le transforma in materialul stabil cunoscut ca piele tabacita.Principala metoda de tabacire cu tanini minerali este tabacirea cu crom,introdusa in anii 1850.Pieile brute sunt tratate cu o solutie de dicromat de sodiu.
   Dupa tabacire, pieile sunt adesea despicate,rezultand mai multe straturi de piele.Acestea se vopsesc si apoi se trateaza cu grasime pentru a inlocui uleiurile naturale pierdute prin prelucrare.Acest lucru este esential pentru a impiedica pielea sa se usuce intr-o masa tare si inflexibila.Dupa uscare, pielea este invelita cu o solutie de finisare, de obicei rasina acrilica si adesea i se da luciu prin aplicarea unui strat de acoperire din nitroceluloza.
Cauciucul

   Cauciucul natural provine dintr-un lichid laptos numit latex, produs de un arbore din America de Sud.Indienii de acolo au fost primii care au descoperit latexul si l-au folosit pentru a obtine o forma bruta de cauciuc. Ei isi ungeau picioarele cu latex si il lasau ca sa se usuce pentru a forma pantofi impermeabili. Ei faceau captuseli impermeabile pentru corturi si mantale punand un strat de latex intre doua straturi de tesatura.

   Marea iportanta a caucicului a fost recunoscuta pentru prima data in anii 1800 de Charles Macintosh si Thomas Hancock in Marea Britanie si de Charles Goodyear in SUA. Macintosh a dizolvat cauciuc solid, uscat in pacura de gudron de carbune si a utilizat solutia obtinuta la fabricarea de stofe impermeabile, manusi de cauciuc si galosi.Dar aceste confectii erau fragile pe vreme rece, iar pe vreme calda deveneau mirositoare si lipicioase.In 1839, Goodyear a depasit aceasta problema combinand sulful cu cauciucul-procesul cunoscut sub numele de vulcanizare.Astfel cauciucul devenea mai tare, mai rigid si mai putin afectat de schimbarile de temperatura.Mjoritatea cauciucului natural provine de pe plantatii ale arborelui Hevea brasiliensis din Orientul indepartat.Latexul care se scurge din crestaturi facute in scoarta copacului se aduna in recipiente atarnate de trunchiurile copacilor.Aproximativ o treime din latex este cauciuc pur iar celelalte doua treimi sunt in mare parte apa, cu o proportie mica de substante organice si minerale.De obicei, latexul este intai diluat cu apa si strecurat pentru indepartarea impuritatilor si a altor solide.Apoi poate fi inlaturata o parte din apa si se pot adauga conservanti pentru prevenirea deteriorarii.Unii fabricanti cumpara acest latex lichid pentru a fabrica tapiterii din latex spumat.In alte cazuri, se adauga acid formic la latex pentru a solidifica cauciucul, ca sa poata fi rulat in paturi si uscat.

Sticla si ceramica

Sticla si ceramica
 
   Roca topita din interiorul Pamantului formeaza o masa sticloasa pe sol. Iar lutul copt la soare devine ceramica dura. Aceste procese naturale au fost dezvoltate pentru a produce o gama larga de materiale de sticla si ceramica.
 
   Oamenii preistorici faceau varfuri de sageti dintr-o forma naturala de sticla numita obisidian. Acest material se formeaza cand lava vulcanica se raceste rapid. Originea fabricarii sticlei nu este cunoscuta insa in jurul anului 3000 i.e.n. tehnica era folosita deja de civilizatii din estul Mediteranei.
   In jurul anului 1500 i.e.n. egiptenii faceau sticle si vaze topind sticla, tragand fire din ea pe o vergea de fier si infasurandu-le pe acestea in jurul unui miez de lut sau de nisip. Uneori acest miez era cufundat in sticla topita.

Structura sticlei
   Productia vaselor si a ornamentelor de sticla a fost revolutionata in jurul anului 100 i.e.n. prin introducerea unei noi tehnici - suflarea sticlei. Sticla topita se aduna la un capat al unei tevi de fier si i se facea un gol in interior prin suflare. Uneori forma obiectului era data prin suflarea sticlei intr-o matrita. 

   La temperatura camerei, sticla se comporta din multe puncte de vedere ca un material solid. Insa din punct de vedere tehnic, ea este un lichid si este descrisa ca "supraracita". Aceasta inseamna ca desi materialul se afla sub temperatura la care se solidifica, sticla a pastrat unele proprietati ale lichidelor. De exemplu, asemenea lichidelor obisnuite, sticla curge, chiar daca acest lucru se intampla cu o viteza extrem de mica. Dovada se poate gasi la cladirile foarte vechi, unde toate geamurile de sticla sunt putin mai groase in partea de jos decat in partea de sus. Aceasta deoarece de-a lungul anilor sticla a curs in jos.

Solid sau lichid?
 
   Factorul care hotaraste daca sticla este lichida sau solida la temperatura camerei este viteza la care este permisa racirea amestecului de ingrediente. Daca este racit lent, amestecul devine o substanta solida si opaca cu o structura cristalina. Racirea mai rapida previne cristalizarea si produce materialul transparent pe care il numim sticla.

   Materialele folosite pentru fabricarea sticlei tipice din care se fabrica recipiente consta din 50% nisip (in principal silice sau dioxid de siliciu), 16% soda (carbonat de sodiu), 12% calcar (carbonat de calciu), 18% ramasite de sticla sfaramate si 4% alte materiale. Amestecul se incalzeste intr-un cuptor la 1.500°C si sticla topita inrosita este introdusa in instalatia de facut sticle sub forma de bulgari. Sticla produsa consta din aproximativ 72% silice, 15% oxid de sodiu, 10% oxid de calciu si 3% alte substante. Acest material este cunoscut sub numele de sticla de soda-calcar-silice.

Geamul de sticla
 
   Sticla geamului are o compozitie similara cu sticla pentru recipiente, doar cantitatea de magnezie (oxid de magneziu) este marita de la aproximativ 0.5% la 3.5%. La inceput, sticla pentru geamuri se facea prin suflarea unei bule de sticla si invartirea acesteia cat mai era inrosita pentru a forma un disc. Aceasta avea o cavitate groasa in centru numita "hublou". Printr-o tehnica aparuta ulterior se forma o bula alungita care se taia si se intindea.
   Din 1913, geamul de sticla s-a facut prin trecerea sticlei topite printre doi cilindri, obtinandu-se astfel o suprafata ondulata. "Sticla de oglinzi" de calitate mai buna se facea la inceput prin turnarea geamurilor si netezirea si lustruirea ulterioara a suprafetelor. In procesul "sticla plutitoare", introdus in 1959, sticla topita se solidifica pe un strat de tinichea topita, pentru a forma un geam cu suprafata neteda.

Sticle speciale
 
   Majoritatea produselor din sticla sunt facute pe masini automate de mare viteza. Insa articolele din sticla stralucitoare de cristal de plumb se mai fac inca de mestesugari priceputi. La aceasta oxidul de potasiu inlocuieste oxidul de sodiu, si se adauga si oxid de plumb.

   Se adauga oxizi de bariu, de plub, de zinc si de titaniu pentru fabricarea sticlei optice de inalta calitate, folosita pentru lentile, prisme si filtre. Sticla termorezistenta, cunoscuta sub numele de sticla boro-silicat, se face prin includerea in amestec a oxidului boric. Asemenea sticle sunt rezistente si la factori chimici si de aceea sunt des folosite in laboratoare.

Ceramica
   Industria ceramicii a evoluat de la producerea caramizilor de lut uscate la soare, la fabricarea unei game de materiale de constructii, materiale termorezistente, ornamentale, vesela si produse sanitare. 

   Caramizile si tiglele pot fi facute din lut brut, dar produsele precum vesela se fac din amestecuri de lut purificate si amestecate. Dupa amestecare materialul este maleabil, dar el devine tare, stabil si rezistent la factori chimic dupa ardere (incalzirea) intr-un cuptor la 600°C-1000°C. Cu acestea se incheie procesul de fabricatie a caramizilor si a tiglelor, dar alte produse sunt supuse in continuare la ardere, pentru aplicarea unui smalt neporos si uneori, a unor decoratii.

TEHNOLOGIA PIETELOR MONETARE

Tehnologia pietelor monetare

   Revolutia de inalta tehnologie a vremurilor moderne a schimbat natura banilor si modul de schimbare a lor atat pe plan intern cat si international.

   Cand ne referim la bani, probabil ca cei mai multi dintre noi ne gandim la monede si bancnote. Intr-adevar: la inceput banii au fost obiecte fizice cu valoare conventionala. Adesea aceasta valoare deriva din continutul sau de metal pretios. Dar unele societati au folosit alte materiale, precum scoici marine sau pietre mari. Important era ca ele sa fie in cantitate limitata.


Tehnologia banilor
   Crearea banilor noi intr-o societate a fost de obicei administrata de conducatorii ei. De exemplu stanta lor oficiale pe o bucata de aur, argint sau bronz certifica continutul sau si o transforma in moneda. Guvernele puteau sa produca monede care au fost devalorizate cu alte metae; dar daca totusi toata lumea era de acord asupra valorii monedei, acest lucru nu conta. Numai in comertul dintre tari trebuia sa se foloseasca metale pretioase, sau monedele cu valoare reala.
   Insa pe masura ce comertul dintre societati a inceput sa se dezvolte, a fost nevoie de un tip mai convenabil de bani. In evul mediu pentru a se evita folosireaaurului sau a monedelor, care erau grele si puteau fi furate, negustorii au inceput sa foloseasca pentru plati "banconte de schimb" detaliindu-si tranzactiile. Cei care inregistrau aceste datorii si surplusuri in centre comerciale erau primii bancheri.
   Ca urmare fireasca, s-au dezvoltat forme de operatiuni bancare pentru a satisface nevoile interne si straine. In secolul al XVII-lea au aparut depozitele bancare, in care aurarii ofereau custodia sigura a banilor si a obiectelor e valoare. Printre altele, ii sortau si distribuiau monedelor pentru o taxa, si astfel pentru ei merita sa plateasca dobanda pentru "imprumutul" de monede.
   Banii au inceput sa isi schimbe forma. Bancnotele de schimb erau deja, efectiv o cale de a schimba bani pe o hartie; dezvoltarea cecului, in secolul al XVII-lea, a continuat acest curent. Pastrarea banilor a devenit o nota in registrul unei banci, si nu o stocare fizica. Astfel, pana nu demult, pentru a obtine bani gheata, oamenii stateau la rand pentru a schimba un cec; in timp ce, la scara globala, bucati de hartie calatoreau in jurul lumii.
   Calculatoarele si telecomunicatiile au schimbat toate acestea. Banii gheata sunt luati acum de la bancomate, legate la calculatoare centrale. Cartile de credit si cardurile permit "plata cu plastic". Conturile bancare sunt inregistrate pe calculatoare si sume nelimitate de bani pot fi trasnferate instantaneu intre institutii financiare, prin legaturi de telecomunicatii. Un expert in calculatoare a esxplicat conceptul de "hiperspatiu" unei audiente sceptice ca fiind "locul in care se afla banii dumneavoastra", si acest lucru este adevarat. Majoirtatea banilor nu mai au existenta fizica.

Pietele monetare   
   Pietele monetare internationale exista deoarece diferitele monede oficiale trebuie schimbate intre ele. Dar este nevoie si de o piata interna pentru fiecare moneda oficiala, intre cei ce doresc sa imprumute bani si cei dispusi sa ii dea cu imprumut, rata dobanzii fiind "pretul" pe care il platesc cei imprumutati. In nici unul dintre cazuri nu exista o piata ca atare. Piata monetara interna este un set de institutii sau aranjamente care se ocupa de cumpararea sau vanzarea banilor sau activelor lichide. Ea faciliteaza operatiunile micilor comercianti de servicii financiare, precum bancile comerciale, institutiile de economii, casele de investitii si agentiile de imprumut, si pe cele ale guvernului national si local. Cei cu fonduri mari sau care au nevoie de acestea se bazeaza pe grupuri de intermediari care au rolul de brokeri sau dealeri. Pretul fondurilor fluctueaza continuu sub presiunea ofertei si cererii.
   In centrul majoritatii pietelor monetare stau bancile. Bancile comerciale imprumuta piata folosind banii din depozitele clientilor si din conturile curente, si imprumuta de la ea pentru a-si echilibra contabilitatea. Teoretic bancile ar trebui intotdeauna sa fie capabile sa satisfaca cererile de bani ale depozitarilor, dar pentru a-si putea efectua afacerile aceste fonduri se afla in continua circulatie, si astfel adesea se intampla ca exista un deficit pe termen scurt sau un surplus de fonduri.
   Pentru a controla intrarea si iesirea fondurilor bancilor comerciale, majoritatea tarilor folosesc o banca centrala cum ar fi Banca Angliei sau Bundesbank-ul german. Rezervele bancilor comerciale pot fi tinute ca depozite la banca centrala sau sub forma de polite emise de aceasta. Banca centrala poate sa caute sa implementeze politica monetara prin stabilirea ratei dobanzii pe care o percepe pentru imprumut, si prin cresteaerea sau scaderea imprumuturilor sale catre banci si intermediari financiari. Aceasta egaleaza eventualele dezechilibre in modelul cursului dintre conturile guvernului si conturile bancilor comerciale.
   In mod similar, piata monetara internationala nu are o piata fizica, ci este o retea vasta de institutii financiare si dealeri peste tot in jurul lumii, urmarind miscarile monedelor ofiiciale una fata de cealalta.
Globalizarea
   Tehnologia moderna a avut un efect profund asupra pietelor monetare interne si internationale. Acum institutiile financiare sunt legate prin telefon, telex, fax si, mai presus de orice, ecranul calculatoarelor, ce urmareste constant si instantaneu miscarile banilor si ale activelor echivalente. Comertul a devenit o operatiune globala, in care soarele nu apune niciodata.
   Schimbul in mijloace financiare avea loc intr-o vreme pe un podium de schimb, folosindu-se semne ale mainilor si negocierea fata in fata. Acum la Londra numai schimbul de pronosticuri financiare are un astfel de podium. Celelalte piete utilizeaza linii telefonice.
   Un comerciant tipic la biroul sau are mai multe monitoare in fata. Unele dintre acestea prezinta informatii: de exemplu, schimbarea preturilor de la un moment la altul. Se gasesc si aici anunturi facute de bancile centrale. De exemplu, Banca Angliei isi emite pronosticurile pentru pozitia pietelor monetare la inceputul fiecarei zile, si face alte declaratii la ore specifice in timpul zilei. Acestea sunt publicate de serviciile prin cablu in cateva secunde, Fiecare serviciu prin cablu apare pe o arie separata de pe ecran, astfel incat toate informatiile pot fi vizionate in acelasi timp.
   Un alt tip de ecran ofera contact telefonic imediat cu anumiti comercianti din alte institutii. Ecranul e impartit in acsute, una pentru fiecare comerciant. Prin simpla atingere a casutei adecvate pe ecran se stabileste o legatura audio imediata cu persoana respectiva, printr-un microtelefon legat la calculator.
   Uneori, in special in piata de schimb externa, poate sa exisste un al treilea ecran care ofera informatii nu despre situatia imediata a preturilor, ci despre cursul evenimentelor de-a lungul timpului. Multi dealeri se bazeaza pe modelele miscarii preturilor, precum mediile de miscare, care pot fi calculate prin programe de calculator si sunt in permanenta aduse la zi pe ecran.
   Tehnologia moderna a revolutionat viteza de informare si de actiune in pietele monetare. Aceasta a avut alte trei consecinte. In primul rand, acum exista efectiv o singura piata globala. In al doilea rand, in aceasta piata globala, pietele monetare interne si pietele de schimb externe interactioneaza constant, evenimentele din una avand efecte imediate asupra celeilalte. In al treilea rand, dimensiunea si viteza cantitatilor schimbate face ca nici o banca centrala sa nu-si poata proteja moneda in fata unei actiuni speculative agresive.

Televiziunea

Televiziunea
 
   Ideea de a transmite imagini miscatoare dintr-un loc in altul s-a nascut in anii 1870. Insa televiziunea digitala de azi este foarte departe de prototipurile initiale.

   Ideea initiala de televiziune a provenit de la doi oameni de stiinta britanici, Ayrton si Perry. In anii 1870 au inceput sa fie produse primele celule fotoelectrice (sau fotocelule), care transformau lumina in curent electric. Ayrton si Perry au descoperit ca un sir de asemenea celule putea inregistra variatiile in intensitate ale unei imagini - o serie de lentile putea sa focalizeze pe celula lumina de pe fiecare portiune a imaginii, si cu cat era atinsa de lumina mai multa, cu atat genera un curent mai puternic. Daca curentul de la celule putea fi folosit pentru a aprinde un sir corespunzator de becuri aflat intr-un alt loc, atunci imaginea putea fi reprodusa. Desi Ayrton si Perry si-au prezentat sistemul in anul 1880, el nu putea fi pus in aplicare, in princpipal deoarece curentii electrici generati de fotocelule erau prea slabi pentru a aprinde becurile, si nu se cunostea un mod de a-i face mai puternici.

   Urmatorul mare pas in televiziune a fost facut de omul de stiinta german Paul Nipkow. In 1884 a propus o imbunatatire radicala a sistemului - inlocuirea sirului mare de celule cu una singura, care necesita o singura sursa de lumina de la receptor. Nipkow a reusit acest lucru utilizand un "disc de scanare" - un disc solid rotativ cu o serie de gauri . Pe masura ce discul se rotea, gaurile permiteau focalizarea de lumina pe fotocelula de pe fiecare parte a imaginii in succesiune, producand un curent variabil care continea informatiile despre intensitatea fiecarei parti a imaginii. teoria era ca acest curent putea fi utilizat pentru a varia intensitatea becului electric care primeste semnalul, si un disc de scanare identic ar putea reproduce apoi imaginea, lasand lumina sa iasa in fata telespectatorului in aceeasi succesiune in care a fost inregistrata. Pentru a crea o imagine completa, in locul unor serii de puncte luminoase, discul trebuia rotit mai repede decat poate sa perceapa ochiul uman. Insa sistemul lui Nipkow a esuat deoarece fotocelulele nu puteau genera suficienta energie electrica pentru a aprinde becul.

   Sistemul de televiziune functional (din cuvantul latin video, a vedea, si cuvantul grecesc tele, la distanta) a trebuit sa astepte pana la inventarea triodei in 1906. Acest tub electronic, conceput de americanul Lee de Forest, putea amplifica semnalele mici, ca cele de la fotocelulele lui Nipkow, si a permis inventatorului scotian John Logie Baird sa construiasca sisteme de televiziune functionale bazate pe ideea cu discul de scanare a lui Nipkow. In 1926 Baird a reusit sa prezinte "vederea prin radio" - transmiterea semnalelor de televiziune prin unde radio. Ca rezultat, Societatea Britanica de Radiodifuziune (BBC) a inceput un serviciu experimental de televiziune in 1932.

   In 1936, cand BBC-ul a inceput difuzarile regulate, societatea adoptase deja un alt sistem dezvoltat de compania americana Marconi/EMI. Noul sistem era in intregime electronic, fara parti mobile - devenind mult mai fiabil decat sistemul mecanic Baird. Imaginile erau produse de un tub cu raze catodice, in care un fascicul de electroni era bombardat pe substante chimice fosforescente pe partea interioara a unui ecran de sticla. La inceput, imaginile Marconi erau impartite in 405 linii orizontale pentru scanare dar numarul acestora a crescut mai tarziu la 625 de linii (525 in Statele Unite) - astfel acest sistem electronic avea o calitate mai buna a imaginii decat televiziunea lui Baird, care utiliza doar 30 de linii. Sistemul Marconi s-a dovedit atat de reusit incat sta la baza tuturor sistemelor moderne de televiziune.

 
 
Camere de televiziune
 
 
 
   Intr-o camera de televiziune traditionala monocromatica (alb-negru) lumina trece printr-o lentila si formeaza o imagine pe un strat de substanta chimica fotosensibila din interiorul unui tub cu raze catodice numit tub videcaptor. Acolo unde imaginea este luminoasa, conductivitatea electronica a stratului creste. Un fascicul de electroni scaneaza acest strat, linie cu linie, creand un flux de electroni, sau curent, care variaza cu luminozitatea imaginii pe fiecare parte a stratului. La o camera color lumina este descomusa in cele trei componente cromatice primare - rosu, verde si albastru, care sunt apoi separate pentru a forma imagini colorate pe trei tuburi videocaptoare. Cele trei semnale separate de culoare, impreuna cu informatiile referitoare la intensitate, sunt apoi transmise unui receptor si reconstruite de acesta. La camerele video moderne, aceasta metoda de scanare s-a inlocuit cu utilizarea unor circuite cu cuplaj de sarcina (CCD-uri) - siruri de mii de fotocelule gravate pe un cip. Curentii produsi de fiecare fotocelula variaza cu lumina incidenta, iar informatia poate fi citita si inregistrata pe caseta video, imaginea fiind reconstruita din "pixeli" individuali.

Sincronizarea
 
Sfarsitul fiecarei linii dintr-o imagine scanata intr-o camera de televiziune este marcat printr-un semnal numit impuls de sincronizare. Iar la partea de jos a imaginii se adauga o serie de impulsuri de sincronizare. Acestea controleaza scanarea in receptor, pentru ca aceasta sa aiba loc simultan cu scanarea in camera. Astfel toate liniile reproduse incep si se termina in locul si momentul potrivit. Semnalul video de la o statie de televiziune, impreuna cu semnalul sonor aferent, sunt in mod tipic transmise prin cablu la un transmitator. Majoritatea canalelor inlocuiesc cateva linii din partea de sus a ecranului cu informatii codificate, care sunt descifrate de receptorul de televiziune sub forma de subtitluri si pagini de teletext.

Ca si in radiodifuziune, semnalele sunt transmise prin suprapunerea lor pe un curent de unde radio numite frecventa purtatoare de emisie de la o antena. Frecventele radio folosite pentru transmiterea semnalelor de televiziune sunt blocate de cladiri inalte sau de munti, astfel incat transmitatorul este de obicei plasat la inaltime pentru a asigura o receptie buna pentru receptoarele de televiziune din zona.
 
 

Receptoare
 
 
Transmitatorul din Crystal Palace deserveste zona Londrei
si toate statiile de televiziune transmit de la acest releu.
Antenele de receptie sunt orientate spre transmitator pentru
cea mai buna receptie. Aceasta forma de transmitere terestra
este amenintata de cea prin satelit, care poate sa acopere o
zona mai intinsa.
Intr-un receptor de televiziune, semnalele receptate de antena sunt aplificate, iar statia dorita este selectata printr-un circuit de acord. semnalul este apoi separata in componentele sale, oferind informatii despre intensitatea imaginii si culoare. Un televizor color tipic utilizeaza semnalul pentru a controla intensitatea a trei tunuri electronice din tubul cu raze catodice. Efectul combinat de la distanta este de a produce un singur punct cu o culoare intermediara, care se combina cu cele din jurul sau pentru a forma o imagine miscatoare.

   Una dintre limitele transmiterii a fost dintotdeauna "largimea de banda" pe care o ocupa semnalele de televiziune. Desi un receptor de televiziune este acordat pe o anumita frecventa, semnalul de imagine receptat este de fapt transportat de o "modulatie de frecventa" - unda transmitatoare isi modifica frecventa foarte rapid pentru a transmite informatia. Aceasta inseamna ca orice semnal de acest gen ocupa de fapt o largime de banda substantiala de frecvente de ambele parti ale celei la care ne acordam. Pentru semnalele normale de televiziune, largimea de banda este de 8 Mhz (8 milioane de cicluri pe secunda) - fiecare canal are nevoie de atata spatiu pentru a emite intr-un spectru adecvat total de numai cateva zeci de Mhz. Nu este posibila transmiterea mai multor informatii - de exemplu, imbunatatirea calitatii imaginii - fara a se ocupa o mai mare largime de banda. Aceasta limiteaza numarul canalelor de difuzare la doar cateva.

Televiziunea prin satelit si prin cablu
 
   In anii '80 s-au gasit doua cai pentru a depasi acest impediment - televiziunea prin cablu si difuzarea directa prin satelit (DBS). Pentru a transmite un semnal direct in casele noastre televiziunea prin cablu utilizeaza cabluri optice, care fac fata la mult mai multe informatii decat spectrul radio disponibil. Astfel numarul canalelor poate sa creasca cu zecile. DBS utilizeaza sateliti care plutesc in jurul Pamantului pentru a transmite semnale de televiziune. Satelitul difuzeaza semnale peste continente intregi, dar ele sunt comparativ slabe si nu interfereaza cu semnalele de emisie terestre. Numai abonatii cu antene de satelit pot sa focalizeze si sa recepteze aceste canale. Desi televiziunea prin satelit si prin cablu are succes, retelele transmise terestru sunt si acum cele mai importante, si se pare ca vor revolutiona televiziunea prin transmisia digitala.
 Televiziunea digitala
 
   Semnalele conventionale de transmisie sunt "analogice" - transportate de unde care variaza ca valurile pe un lac. Variatiile de semnal spun receptorului de televiziune ce intensitati ale fiecarei culori sa puna in fiecare punct al ecranului. Insa semnalele analogice sunt sensibile la interferente sau "zgomot" - unele parti ale semnalului pot fi slabite sau intarite de conditii meteorologice sau de cladiri, rezultand de exemplu, o imagine distrosionata.

   Exista o alta cale de a transmite informatii - ea poate fi manipulata digital ca un sir format din "1" si "0" - un cod binar care poate fi apoi descifrat de un calculator. Semnalele digitale nu sunt afectate de zgomot - un impuls de la transmitator indica un "1", si nici un un impuls indica un "0". Un scurt "byte" de informatie digitala poate fi reconstruit ca o instructiune de a ilumina un punct de pe ecran cu o anumita intensitate. Dureaza mai mult pana cand un semnal digital transmite aceeasi cantitate de informatie "bruta", dar utilizatorii de calculatoare au dezvoltat deja metode de a comprima imaginile digitale pentru a reduce cantitatea de informatie care trebuie procesata, si aceleasi tehnici vor fi utilizate si in televiziunea digitala.

   Marele avantaj al semnalelor digitale este ca ele nu necesita largimi mari de banda - fiecare impuls de informatie este difuzat pe o frecventa fixa, invariabila, astfel un intreg semnal poate fi difuzat rapid ca o serie de frecvente legate - un byte complet de informatii ar putea fi construit din semnalul detectat pe opt sau mai multe frecvente simultan. Largimea mica de banda a trasmisiilor digitale face posibila transmiterea mult mai multor informatii, fara apropierea de largimea de banda a canalelor analogice. Semnalele de la mai multe canale pot fi "multiplexate", aceeasi banda ingusta de difuzare de frecvente inalte transportand zeci de canel, cu imagini de calitate mult mai buna intr0un format de ecran lat, cinematografic. Noua televiziune de inalta definitie (HDTV) va avea de doua ori mai multe linii decat imaginiile curente, marind claritatea imaginii si ramanand capabila sa prezinte programe in formatul vechi.

   Televiziunea digitala va constrange lumea sa cumpere un nou televizor, sau un decodor, pentru a face fata noului format de semnal. In prezent, multe companii lucreaza pentru a crea televizoare cu ecran plat, groase de numai cativa centimetri, renuntand complet la tubul cu raze catodice. aceste ecrane se pot dezvolta din ecranele cu cristal lichid utilizate pentru televizoarele de buzunar si calculatoarele laptop, sau din tehnologii complet noi.

   Poate cel mai mare progres pe car il va aduce transmisia digitala va fi interactivitatea - un semnal digital transmis in casa noastra prin cablu ar putea fi controlat prin transmiterea inapoi pe lunie a unor comenzi. In acest fel, telecomanda noastra ar putea sa comande reluari ale unor scene si sa solicite orice program dorit de noi.

joi, 1 august 2013

Coloranti, vopsele si lacuri

Coloranti, vopsele si lacuri
 
   Pana la mijlocul anilor 1800, colorantii aveau la baza produse naturale, obtinute in principal din plante, printre care drobusorul (albastru), indigoul (albastru), roiba (rosu), sofranasii (rosu) si sofranul de India (galben). Gama de culori a crescut o data cu introducerea colorantilor sintetici - substante colorate fabricate prin procese chimice.
 
Coloranti sintetici
 
   Primul colorant sintetic a fost o substanta albastra-purpurie, obtinuta in 1856 de chimistul britanic William Perkin. El facea experimente cu anilina (un produse din gudron de carbune), in incercarea de a produce o forma sintetica a chininei. Descoperirea colorantului, numit moveina, a declansat eforturi de a sintetiza alti coloranti din produse din gudron de carbune. De atunci s-au produs mii de astfel de coloranti - saruri ale unor baze organice si de aceea numiti coloranti bazici. Colorantii bazici se fixeaza bine pe lana si alte fibre animale, dar se spala cu usurinta din fibrele vegetale precum bumbacul. Aceasta problema este depasita prin tratarea fibrelor, in prealabil cu substante chimice numite mordanti fixatori. Colorantii reactioneaza cu mordantii fixatori, formand compusi insolubili in apa.
   Colorantii acizi se combina chimic cu proteine, formand coloranti stabili cand sunt folositi la fibre animale. Colorantii directi formeaza compusi insolubili, care se leaga cu celuloza (testut vegetal), fiind adecvati fibrelor vegetale. Colorantii azoici se aplica prin tratarea fibrelor cu doua solutii separate. Cea de-a doua solutie reactioneaza cu prima, formand un compus colorat insolubil in interiorul fibrelor. Colorantii de dispersie, potriviti pentru fibre din acetat de celuloza si alte fibre sintetice, se aplica sub forma unor particule fine suspendate in apa. La incalzirea la aproximativ 80 grade celsius, particulele de colorant se fixeaza pe fibre. Colorantii de cada sunt folositi la fibre vegetale. Dupa colorare, fibrele se usuca sau se trateaza chimic pentru a face colorantul insolubil.

Vopsele si lacuri
 
   O vopsea consta din unul sau mai multi pigmenti fin pulverizati (agenti coloratori), suspendati intr-un lichid numit liant, aglomerant sau mediu. Mediul permite imprastierea sau pulverizarea pigmentilor pe o suprafata si formeaza o pelicula ce leaga particulele laolalta dupa uscarea vopselei. Pigmentii naturali includ ocrul - pamant galben, portocaliu sau rosu ce contine oxid de fier. Umbria, un pigment de pamant brun, contine oxizi de fier si mangan.