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Van de Graaff Generator01:15

Van de Graaff Generator

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Van de Graaff generators (or Van de Graaffs) are devices used to demonstrate high voltage due to static electricity that can also be used for research. Robert Van de Graaff first built one in 1931 (based on original suggestions by Lord Kelvin) for use in nuclear physics research.
Van de Graaff uses both smooth and pointed surfaces, conductors, and insulators to generate large static charges and, hence, large voltages. A substantial excess charge can be deposited on the sphere because it moves...
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Faraday Disk Dynamo01:23

Faraday Disk Dynamo

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A Faraday disk dynamo is a DC generator, producing an emf that is constant in time. It consists of a conducting disk that rotates with a constant angular velocity in the magnetic field, perpendicular to the disk's plane. The rotation of the disk causes a change in magnetic flux, which induces an emf, causing opposite charges to develop on the rim and in the center of the disk. The polarity of the induced emf can be determined by the direction of the magnetic field and the direction of the...
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Generating Electromagnetic Radiations01:10

Generating Electromagnetic Radiations

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The German physicist Heinrich Hertz (1857–1894) was the first to generate and detect certain types of electromagnetic waves in the laboratory. Starting in 1887, he performed a series of experiments that confirmed the existence of electromagnetic waves and verified that they travel at the speed of light. Hertz used an alternating-current RLC (resistor-inductor-capacitor) circuit that resonated at a known frequency and connected it to a loop of wire. High voltages induced across the gap in...
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Plane Electromagnetic Waves II01:29

Plane Electromagnetic Waves II

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Consider a plane wavefront traveling in position x-direction with a constant speed. This wavefront can be utilized to obtain the relationship between electric and magnetic fields with the help of Faraday's law.
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Absolute Motion Analysis- General Plane Motion01:24

Absolute Motion Analysis- General Plane Motion

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Visualize a drone, with its propellers spinning rapidly, hovering mid-air. The fascinating movements and operations of this drone can be comprehended by applying the principle of general plane motion.
As the drone's propellers rotate, an upward force is generated that counteracts the force of gravity, enabling the drone to lift off from the ground. This initial movement of the drone is along a straight path, representing a form of translational motion. In this phase, every point on the...
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Microflores electrónicos tridimensionales inspirados en las semillas dispersas por el viento

Bong Hoon Kim1,2, Kan Li3,4, Jin-Tae Kim5

  • 1Department of Organic Materials and Fiber Engineering, Soongsil University, Seoul, Republic of Korea.

Nature
|September 23, 2021
PubMed
Resumen

Los investigadores desarrollaron nuevos volantes 3D inspirados en semillas para el despliegue de dispositivos electrónicos inalámbricos. Estas estructuras de inspiración biológica permiten vuelos controlados para aplicaciones de monitoreo ambiental y manejo de enfermedades.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencias de los materiales e ingeniería
  • Ingeniería Aeroespacial
  • Diseño de inspiración biológica

Sus antecedentes:

  • El despliegue a gran escala de dispositivos electrónicos miniaturizados y inalámbricos es crucial para los futuros sistemas de monitoreo.
  • Los métodos de distribución aérea existentes son insuficientes para estas complejas redes.
  • Los diseños de inspiración biológica ofrecen soluciones potenciales para el vuelo controlado y sin motor.

Objetivo del estudio:

  • Para investigar estructuras pasivas en 3D para vuelos controlados y sin motor.
  • Para desarrollar aviones en miniatura en 3D utilizando técnicas avanzadas de ensamblaje.
  • Explorar aplicaciones en el monitoreo ambiental y el manejo de enfermedades.

Principales métodos:

  • Utilizado ensamblaje guiado mecánicamente de mesostructuras 3D.
  • Diseño y fabricación de volantes a macro, meso y microescala.
  • Ha realizado estudios analíticos, computacionales y experimentales de aerodinámica.
  • Desarrolló un modelo analítico simplificado para estructuras 3D complejas.

Principales resultados:

  • Demostró una gama de volantes 3D con cargas útiles electrónicas y colorimétricas activas.
  • Estableció consideraciones de diseño fundamentales para volantes de inspiración biológica.
  • Validación de un modelo simplificado para predecir la dinámica de vuelo.
  • Se ha logrado una cinemática de rotación controlada y velocidades terminales bajas.

Conclusiones:

  • Los volantes 3D ofrecen un método viable para distribuir dispositivos electrónicos inalámbricos en grandes áreas.
  • Los principios de diseño bioinspirados son efectivos para crear estructuras aéreas eficientes.
  • Estos volantes tienen aplicaciones potenciales en la detección ambiental y el monitoreo de la salud.