Senin, 14 November 2016

Micromotors Swim Toward and Away From The Light



   Karena motor molekuler pertama disintesis di akhir 1990-an, katalog telah diperluas untuk mencakup micromotors diri mendorong yang gulung, berjalan, atau berenang. Membangun perangkat tersebut cukup menantang, tapi mengendalikan arah gerak mereka juga telah terbukti sulit. Sekarang kimia Baohu Dai dan rekan-rekannya di University of Hong Kong telah menciptakan motor kecil berbentuk pohon yang memanfaatkan gerak biaya dalam dan di luar perangkat untuk berenang menuju atau menjauh dari sumber cahaya. Setiap perangkat adalah sekitar 10 m panjang dan terdiri dari kawat nano titanium dioksida (kuning dalam ilustrasi) tumbuh dari satu ujung kawat silikon (pink). Biasanya yang microswimmers menyerah pada gerak Brown (lihat artikel oleh Dekan Astumian dan Peter Hanggi). Tapi keacakan diatasi ketika pohon-pohon miniatur direndam dalam larutan hidrogen peroksida dan diterangi dengan cahaya UV 365 nm. Kombinasi yang memacu reaksi redoks di mana akhir batang berfungsi sebagai katoda dan mengkonsumsi elektron dan proton yang disediakan oleh disosiasi H2O2 pada bercabang (anoda) akhir. Sedangkan elektron perjalanan melalui kawat silikon, proton bermigrasi dalam larutan sekitarnya, menyeret cairan dalam satu arah sehingga motor didorong dalam arah yang berlawanan. Dai dan rekan menunjukkan bahwa mereka bisa mengubah arah perenang 'gerak baik dengan menyesuaikan muatan permukaan kawat silikon terlebih dahulu atau dengan menerangi satu sisi pohon TiO2 untuk menghasilkan torsi. Motor dapat menemukan digunakan sebagai pompa berukuran mikro. Sebuah percobaan potensial di masa depan akan memantau perilaku kolektif dari banyak perangkat. Mandi segerombolan microswimmers dalam cahaya akan menyebabkan gradien ion mereka tumpang tindih dan menghasilkan interaksi kompleks antara individu yang mungkin menyerupai komunikasi kimia berbahan bakar dan gerak jamur lendir. (B. Dai et al, Nat Nanotechnol, di tekan, doi: 10.1038 / nnano.2016.187)

Minggu, 13 November 2016

Bagaimana Mendeteksi Tumpahan Minyak di Bawah Laut Es


Sebagai perusahaan petrokimia prospek minyak di kerak di bawah Samudra Arktik, ancaman tumpahan minyak alat tenun. Peracikan ancaman adalah kemungkinan tumpahan terjadi di bawah laut es, di mana itu bisa menyebar tak terlihat. Untuk memenuhi tantangan mendeteksi tumpahan tersebut, Christopher Bassett dari Woods Hole Oceanographic Institution dan rekan-rekannya sedang menyelidiki kelayakan menggunakan kendaraan bawah air otonom dilengkapi dengan sonar. Mengingat bahwa air laut, minyak mentah, dan es memiliki sifat akustik yang berbeda, pendekatan yang mungkin tampak sederhana. Hal ini tidak. Es yang dihasilkan mengandung jaringan saluran air garam dan antarmuka air-es dengan struktur dendritik kecil. Jika tumpahan minyak terjadi di bawahnya tumbuh es, minyak terjebak di bawah es dan antara struktur jari-seperti untuk membentuk sistem multilayer yang kompleks. Bassett dan rekan-rekannya kembali diciptakan proses yang di tangki tenis lapangan berukuran air laut (yang ditampilkan di sini) di Daerah Penelitian Dingin dan Laboratorium Lingkungan di Hanover, New Hampshire. Secara khusus, mereka tumbuh enam patch es dan dipompa dalam jumlah disesuaikan minyak mentah Alaska dari bawah. Sebuah gerobak dilengkapi dengan enam transduser berlari di atas rel di bawah setiap patch pada gilirannya untuk merekam gema pulsa akustik berbagai frekuensi dan bandwidth. Para peneliti menemukan bahwa saluran dengan frekuensi tertinggi nominal (500 kHz) dan bandwidth terbesar (370-590 kHz) adalah terbaik mampu menyelesaikan lapisan minyak tipis dari 1 cm, tapi pada biaya penetrasi yang lebih rendah dan kurang kepekaan terhadap kompleks es ini struktur. Sebaliknya, saluran dengan frekuensi terendah nominal (100 kHz) dan bandwidth terkecil (75-130 kHz) bisa menyelesaikan lapisan hanya tebal minyak, tetapi bisa mendeteksi minyak yang telah baru dirumuskan oleh bertapak es. (C. Bassett et al., J. Acoust. Soc. Am. 140, 2274, 2016.)

ALAM SEMESTA ADALAH RUMAH DARI 2 TRILIUN GALAKSI


Perkiraan jumlah galaksi yang ada atau ada pada satu waktu di alam semesta teramati hanya melompat sekitar 10 kali lipat. Jadi menurut Christopher Conselice dari University of Nottingham dan rekan-rekannya, yang telah melakukan sensus rinci pertama dari galaksi di alam semesta. Para peneliti menggunakan kombinasi teleskop di Bumi dan ruang berbasis untuk melihat volume tertentu alam semesta untuk melihat bagaimana ia telah berkembang dari waktu ke waktu. Meskipun mungkin sebanyak 2 triliun galaksi ada pada satu waktu, para peneliti mengatakan, banyak dari mereka telah sejak bertabrakan dan bergabung untuk membuat yang lebih besar. Namun demikian, ada gerombolan galaksi yang relatif kecil yang menunggu untuk ditemukan yang tidak dapat dicitrakan dengan teknologi saat ini. Macam-macam galaksi :
1. Galaksi Milky Way (Bima Sakti)

Galaksi spiral yang besar termasuk dalam tipe Hubble SBbc dengan total masa sekitar 10^12 massa matahari, yang memiliki 200-400 miliar bintang dengan diameter 100.000 tahun cahaya dan ketebalan 1000 tahun cahaya. Jarak antara matahari dan pusat galaksi diperkirakan 27.700 tahun cahaya. Di dalam galaksi bimasakti terdapat sistem tata surya, yang di dalamnya terdapat Bumi tempat kita tinggal. Diduga di pusat galaksi bersemayam lubang hitam supermasif (black hole). Sagitarius A dianggap sebagai lokasi lubang hitam supermasif ini. Tata surya kita memerlukan waktu 225–250 juta tahun untuk menyelesaikan satu orbit, jadi telah 20–25 kali mengitari pusat galaksi dari sejak saat terbentuknya. Kecepatan orbit tata surya adalah 217 km/d.

2. Galaksi Andromeda
Dengan mata telanjang, galaksi ini nampak seperti kabut tipis kecil di langit utara, tapi jika diamati dengan teropong yang dapat menampakkan bintang bintang redup di tepian galaksi Andromeda, ternyata ukuran Andromeda bisa lebih dari 7 kali diamter sudut bulan. Galaksi ini berisi sekitar 1 triliun bintang, dan bergerak mendekati Bima Sakti dengan kecepatan sekitar 300 km/detik.

3. Galaksi Large Magellanic Cloud
The Large Magellanic Cloud (LMC) adalah sebuah galaksi tidak teratur di dekatnya, dan merupakan satelit dari Bima Sakti. Ia memiliki massa setara dengan sekitar 10 miliar kali massa Matahari (1010 massa matahari), sehingga secara kasar 1 / 10 besar sebagai Bima Sakti, dan diameter sekitar 14.000 tahun cahaya. The LMC adalah galaksi terbesar ke empat di Grup Lokal, tempat terbesar pertama, kedua dan ketiga yang diambil oleh Andromeda Galaxy (M31), kita sendiri Galaksi Bima Sakti, dan Triangulum Galaxy (M33), masing-masing.

4. Galaksi Bode

Messier 81 (juga dikenal sebagai NGC 3031 atau Bode's Galaxy) adalah galaksi spiral sekitar 12 juta tahun cahaya di konstelasi Ursa Major. M81 adalah salah satu contoh yang paling mencolok dari sebuah galaksi spiral grand design, dengan lengan spiral sempurna sangat dekat ke pusat.

5. Galaksi Black Eye


“Black Eye” galaksi atau “Galaksi Putri Tidur,” memiliki spektakuler band gelap menyerap debu di depan inti galaksi. Itu terkenal di kalangan astronom amatir karena penampilannya di teleskop kecil.

6. Galaksi Centaurus A


Centaurus A (juga dikenal sebagai NGC 5128) adalah galaksi lenticular sekitar 11 juta tahun cahaya di konstelasi Centaurus.Ini adalah salah satu radio galaksi terdekat dengan Bumi, jadi inti galaksi aktif telah banyak dipelajari oleh para astronom profesional. galaksi ini juga merupakan terang kelima di langit, sehingga target yang ideal astronomi amatir,meskipun galaksi hanya terlihat dari garis lintang utara rendah dan belahan bumi selatan. 

7. Galaksi Triangulum

Triangulum Galaxy adalah galaksi spiral sekitar 3 juta tahun cahaya jarak di konstelasi Triangulum. Hal ini katalog sebagai Messier 33 atau NGC 598, dan kadang-kadang informal disebut sebagai Galaxy kincir mainan, sebuah moniker itu saham dengan Messier 101. Triangulum Galaxy adalah anggota ketiga-terbesar dari Kelompok Lokal galaksi, yang meliputi Milky Way Galaxy, Galaxy Andromeda dan sekitar 30 galaksi kecil lainnya. Ini adalah salah satu objek permanen yang paling jauh yang dapat dilihat dengan mata telanjang.

8. Galaksi Whirlpool
The Whirlpool Galaxy juga dikenal sebagai Messier 51A, M51a, atau NGC 5194, Pusaran Air Galaxy adalah sebuah grand-design berinteraksi galaksi spiral yang terletak pada jarak sekitar 23 juta tahun cahaya di konstelasi Tongkat Venatici. Ini adalah salah satu spiral galaksi paling terkenal di langit. Galaksi dan pendamping (NGC 5195) yang mudah diamati oleh astronom amatir, dan kedua galaksi bahkan dapat dilihat dengan teropong.

9. Galaksi Tadpole

Galaxy Tadpole adalah spiral dilarang terganggu galaksi terletak 400 juta tahun cahaya dari Bumi terhadap konstelasi Draco utara. Its fitur yang paling dramatis adalah jejak bintang sekitar 280 ribu tahun cahaya panjang dan besar, gugus bintang biru terang. 

10. Galaksi Sunflower
Sunflower Galaxy (juga dikenal sebagai Messier 63, M63, atau NGC 5055) adalah sebuah galaksi spiral di konstelasi Canes Venatici terdiri dari cakram pusat dikelilingi oleh banyak segmen lengan spiral pendek. Galaxy Sunflower merupakan bagian dari Grup M51, sekelompok galaksi yang juga mencakup Whirlpool Galaxy (M51). 

11. Galaksi Sombrero
The Sombrero Galaxy (juga dikenal sebagai M104 atau NGC 4594) adalah unbarred galaksi spiral di konstelasi Virgo.Memiliki inti terang, luar biasa besar tonjolan pusat, dan debu terkemuka cenderung jalan dalam disk. Jalur debu yang gelap dan tonjolan memberikan galaksi ini penampilan sebuah sombrero. Galaksi memiliki magnitudo tampak dari 9,0, sehingga mudah terlihat dengan teleskop amatir. Tonjolan besar, pusat lubang hitam supermasif, dan debu jalan semua menarik perhatian para astronom profesional.

12. Galaksi Pinwheel

Galaksi spiral yang berdebu yang terletak sekitar 98 juta tahun cahaya ke arah konstelasi Leo, pusat NGC 3.370 menunjukkan jalur debu digambarkan dengan baik dan sakit luar biasa yang ditentukan inti. Pandangan ini adalah 3.370 NGC diperoleh oleh Teleskop luar angkasa Hubble menggunakan Kamera untuk survei dan cukup tajam untuk mengidentifikasi individu bintang variabel Cepheid di galaksi.

13. Galaksi Mayall Object

Mayall`s Object adalah hasil dari dua galaksi bertabrakan terletak 500 juta tahun cahaya dalam konstelasi Ursa Major. Hal ini ditemukan oleh Nicholas U. Mayall dari Observatorium Lick pada tanggal 13 Maret 1940, dengan menggunakan reflektor Crossley. Ketika pertama kali ditemukan, Objek Mayall adalah digambarkan sebagai nebula aneh, berbentuk seperti tanda tanya.

14. Galaksi Hoag Object


Tidak khas, jenis galaksi yang dikenal sebagai galaksi cincin, penampilan Hoag’s Obyek telah tertarik astronom amatir sebanyak struktur yang lazim terpesona profesional. Apakah ini satu galaksi atau dua? Pertanyaan ini terungkap di tahun 1950 ketika astronom Seni Hoag kebetulan extragalactic pada objek yang tidak biasa ini. 

15. Galaksi Comet
Galaxy Comet adalah galaksi spiral yang terletak 3,2 miliar tahun cahaya dari Bumi, pada gugus galaksi Abell 2667, ditemukan dengan Teleskop luar angkasa Hubble. galaksi ini memiliki sekitar 500 ribu bintang di dalamnya dan memiliki massa sedikit lebih dari Bima Sakti kita. Hal ini terdeteksi pada tanggal 2 Maret 2007.

16. Galaksi Cigar
Cigar Galaxy (M82) adalah sebuah galaksi tidak teratur di konstelasi Ursa Major dan terletak sekitar 12 juta tahun cahaya.Inti dari M82 tampaknya telah mengalami pertemuan yang relatif baru dengan M81. Informasi lebih lanjut tentang M82 dapat ditemukan di Index Messier - M82. 

17. Galaksi Cartwheel
Dua dekade lalu, para astronom melihat salah satu ledakan bintang paling terang di lebih dari 400 tahun: sebuah bintang terkutuk, disebut Supernova 1987. Gambar ini menunjukkan seluruh wilayah sekitar supernova. Fitur yang paling menonjol dalam gambar adalah sebuah cincin dengan puluhan titik terang. Sebuah gelombang kejut material yang disebabkan oleh ledakan bintang yang terempas ke daerah di sepanjang daerah batin cincin, pemanasan mereka, dan menyebabkan mereka bercahaya. Cincin, sekitar tahun cahaya di seberang, mungkin gudang dengan bintang-bintang sekitar 20.000 tahun sebelum meledak. 
Dan masih banyak lagi galaksi-galaksi lain yang masih belum diketahui oleh manusia

KONDENSAT BOSE-EINSTEIN



Para fisikawan dari Universitas Bonn telah mengembangkan sumber cahaya yang sama sekali baru, disebut sebagai kondensat Bose-Einstein, di mana kandungannya terdiri dari foton. Sebelumnya, hingga saat ini, para ahli menduga bahwa hal ini adalah mustahil. Secara potensial, metode ini mungkin cocok untuk perancangan laser yang bekerja pada kisaran X-ray. Dan di antara aplikasi lainnya, ini bahkan bisa digunakan untuk mengembangkan chip komputer yang lebih bertenaga. Para ilmuwan melaporkan penemuan mereka ini dalam jurnal Nature edisi mendatang. Dengan mendinginkan atom-atom Rubidium secara mendalam dan mengkonsentrasikannya dalam jumlah yang cukup di dalam ruang padat, mendadak atom-atom ini menjadi sulit dibedakan. Mereka berperilaku seperti “partikel super” tunggal yang besar. Untuk “partikel cahaya”, atau foton, ini juga semestinya bekerja. Sayangnya, gagasan ini menghadapi masalah mendasar. Ketika foton “mendingin”, mereka lantas menghilang. Hingga beberapa bulan yang lalu, tampaknya mustahil mendinginkan cahaya dengan sekaligus mengkonsentrasikannya pada waktu yang sama. Bagaimanapun juga, para ahli fisika Bonn, Jan Klärs, Julian Schmitt, Dr Frank Vewinger, dan Profesor Dr Martin Weitz telah berhasil melakukan hal ini yang menjadikannya sebuah sensasi kecil.
Seberapa panas cahaya itu? Ketika kawat tungsten pada lampu bohlam dipanaskan, ia mulai bersinar – pertama merah, kemudian kuning, dan akhirnya kebiruan. Jadi, setiap warna cahaya bisa memberikan sebuah “temperatur formasi”. Cahaya biru lebih hangat dari cahaya merah, tapi sinar tungsten berbeda dengan besi, misalnya. Inilah sebabnya mengapa para ahli fisika menentukan temperatur warna berdasarkan pada obyek model teoritis, disebut sebagai ‘benda hitam’. Jika benda ini dipanaskan dengan suhu 5.500 derajat, ia akan memiliki warna yang hampir sama dengan sinar matahari di siang hari. Dengan kata lain: cahaya siang hari memiliki suhu 5.500 derajat Celsius, tidak cukup hanya dengan 5.800 Kelvin (skala Kelvin tidak diketahui nilai-nilai negatifnya, sebaliknya, ia dimulai dengan nol absolut atau -273 derajat; akibatnya, nilai-nilai Kelvin selalu 273 derajat lebih tinggi dari nilai Celcius yang berkaitan).
Ketika benda hitam mendingin, ia akan berada pada beberapa titik pancaran, tidak lagi berada di dalam kisaran yang terlihat, melainkan hanya akan mengeluarkan foton inframerah yang tidak terlihat. Pada saat yang sama, intensitas radiasinya akan menurun. Jumlah foton menjadi lebih kecil karena suhunya menurun. Inilah yang membuatnya sangat sulit memperoleh jumlah foton dingin yang diperlukan agar kondensasi Bose-Einstein bisa terwujud. Namun, para peneliti Bonn berhasil mewujudkannya dengan menggunakan dua cermin yang sangat reflektif, yang mana di antara keduanya terus memantulkan sinar maju-mundur. Di antara permukaannya yang reflektif, terdapat pelarutan molekul-molekul pigmen dengan disertai penabrakan foton-foton secara berkala. Dalam tabrakan ini, molekul ‘menelan’ foton dan kemudian ‘meludahkan’ mereka kembali keluar. “Selama proses ini, foton menyesuaikan suhu larutan,” jelas Profesor Weitz. “Dengan cara ini, mereka saling mendinginkan satu sama lain hingga mencapai temperatur ruang, dan mereka melakukannya tanpa harus menghilang dalam proses tersebut.”
Sebuah kondensat terbuat dari cahaya. Para fisikawan Bonn kemudian menambah jumlah foton di antara cermin dengan menggunakan laser untuk membangkitkan larutan pigmen. Hal ini memungkinkan mereka mengkonsentrasikan partikel cahaya yang telah mendingin. Konsentrasi ini dilakukan dengan begitu kuat sehingga mereka memadat menjadi sebuah “super-foton”. Fotonik kondensat Bose-Einstein ini merupakan sumber cahaya yang benar-benar baru, memiliki karakteristik yang menyerupai laser. Namun jika dibandingkan dengan laser, fotonik ini memiliki sebuah keuntungan yang penting, “Untuk saat ini kami belum mampu membuat laser bergelombang pendek yang sangat ringan – yaitu yang terdapat di dalam UV atau kisaran X-ray,” jelas Jan Klärs. “Dengan fotonik kondensat Bose-Einstein, hal ini semestinya bisa dimungkinkan.” Prospek ini terutama menjadi kabar gembira bagi para perancang chip. Mereka menggunakan sinar laser untuk mengetsa sirkuit logis menjadi bahan semikonduktor. Namun seberapa pun halusnya struktur-struktur ini, tetap masih dibatasi dengan riak gelombang cahaya, ini satu masalah di antara faktor-faktor lainnya. Laser riak gelombang panjang kurang cocok untuk pekerjaan presisi dibandingkan riak gelombang pendek, ini sama halnya jika anda mencoba menandatangani surat dengan cat kuas.
Radiasi X-ray memiliki riak gelombang yang lebih pendek daripada cahaya tampak. Pada prinsipnya, laser X-ray seharusnya memungkinkan penerapan sirkuit yang jauh lebih kompleks pada permukaan silikon yang sama. Hal ini akan memungkinkan terciptanya chip generasi baru berkinerja tinggi dan sebagai konsekuensinya, komputer menjadi lebih bertenaga bagi para pengguna akhir. Proses ini juga bisa berguna dalam aplikasi lainnya seperti spectroscopy atau photovoltaic.
Sumber artikel: Bonn physicists create “super-photon” (uni-bonn.de)
Kredit: University of Bonn

Informasi lebih lanjut: Jan Klaers, Julian Schmitt, Frank Vewinger, Martin Weitz. Bose–Einstein condensation of photons in an optical microcavity. Nature, 2010; 468, 545%u2013548 DOI: 10.1038/nature09567

Jumat, 11 November 2016

How to Build an Ant Bridge: Start Small


You know when you’re out walking with a big horde of your friends and you come to a chasm you can’t step across, so a bunch of you clasp each other’s limbs and make yourselves into a bridge for the rest to walk on? Eciton army ants do this. And they’re not the only ants that build incredible structures out of their strong, near-weightless bodies. Weaver ants make chains between leaves by holding onto each other’s waists. Fire ants cling together to form rafts and survive flooding.
Ants build these structures democratically, without any leaders. (Or language, or tools.) To learn more about how they do it, scientists went into the forests of Panama. Led by Chris Reid of the New Jersey Institute of Technology and Matthew Lutz of Princeton University, researchers designed an apparatus to test ants’ bridge-making skills. Eciton hamatum army ants need to build bridges because they’re constantly on the move. They swarm an area of the forest, devour any bugs they find there, and then move on. When they come to a gap in the leaves covering the forest floor, they bridge it to keep the troops moving quickly. Bridges can be just a few ants, or hundreds of them.
The researchers built a device like a miniature, raised roadway with a sharp kink in it. Then they found an army ant trail and put their device right in the middle. They used leaves and sticks that were already covered with the ants’ pheromones to guide the insects onto their device. If ants walked all the way along this artificial road, they would have to make a wide detour from their original path. But if they built a bridge across the angle, they could continue marching in more of a straight line. A hinge let the scientists widen or narrow the angle the ants would have to navigate.
The army ants successfully shortened their detour by building bridges across the gap. But they didn’t start at the widest part. Instead, they built their bridge at the skinny end of the angle, where it took only a few ant bodies. Then they gradually scooted the bridge toward the wider end, adding ants as they went. Although the ants bridged the gap handily, they didn’t manage to stretch across the very widest part. Reid and Lutz think this is because of tradeoffs that come with building a footbridge made of soldiers. The more ants are part of a bridge, the fewer are left to carry stuff across it, for example. And the ants maintained a steady ratio of length to width in their bridges, so as bridges got longer, they also needed to get wider.
Once all the troops are across, an ant bridge breaks apart and marches away too. Being part of a living bridge is, presumably, a thankless job for the army ants. But it won’t be long before they get to walk on someone else’s back.

Image and videos: Courtesy of Matthew Lutz, Princeton University, and Chris Reid, University of Sydney.
Reid CR, Lutz MJ, Powell S, Kao AB, Couzin ID, & Garnier S (2015). Army ants dynamically adjust living bridges in response to a cost-benefit trade-off. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America PMID: 26598673
CATEGORIZED UNDER: ANTS, NAVIGATION, NETWORKS, PHYSICS, TOP POSTS, WALKING
MORE ABOUT: ANIMALS, PHYSICS

NASA Telescopes Detect Jupiter-like Storm on Small Star



Date                : December 12, 2015
Source             : NASA/Jet Propulsion Laboratory
Summary         : Astronomers have discovered what appears to be a tiny star with a giant, cloudy storm, using data from NASA's Spitzer and Kepler space telescopes. The dark storm is akin to Jupiter's Great Red Spot: a persistent, raging storm larger than Earth.
Keterangan gambar : This illustration shows a cool star, called W1906+40, marked by a raging storm near one of its poles. The storm is thought to be similar to the Great Red Spot on Jupiter. Scientists discovered it using NASA's Kepler and Spitzer space telescopes.
Credit: NASA/JPL-Caltech
Astronomers have discovered what appears to be a tiny star with a giant, cloudy storm, using data from NASA's Spitzer and Kepler space telescopes. The dark storm is akin to Jupiter's Great Red Spot: a persistent, raging storm larger than Earth. "The star is the size of Jupiter, and its storm is the size of Jupiter's Great Red Spot," said John Gizis of the University of Delaware, Newark. "We know this newfound storm has lasted at least two years, and probably longer." Gizis is the lead author of a new study appearing in The Astrophysical Journal.
While planets have been known to have cloudy storms, this is the best evidence yet for a star that has one. The star, referred to as W1906+40, belongs to a thermally cool class of objects called L-dwarfs. Some L-dwarfs are considered stars because they fuse atoms and generate light, as our sun does, while others, called brown dwarfs, are known as "failed stars" for their lack of atomic fusion.
The L-dwarf in the study, W1906+40, is thought to be a star based on estimates of its age (the older the L-dwarf, the more likely it is a star). Its temperature is about 3,500 degrees Fahrenheit (2,200 Kelvin). That may sound scorching hot, but as far as stars go, it is relatively cool. Cool enough, in fact, for clouds to form in its atmosphere. "The L-dwarf's clouds are made of tiny minerals," said Gizis. Spitzer has observed other cloudy brown dwarfs before, finding evidence for short-lived storms lasting hours and perhaps days.
In the new study, the astronomers were able to study changes in the atmosphere of W1906+40 for two years. The L-dwarf had initially been discovered by NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer in 2011. Later, Gizis and his team realized that this object happened to be located in the same area of the sky where NASA's Kepler mission had been staring at stars for years to hunt for planets. Kepler identifies planets by looking for dips in starlight as planets pass in front of their stars. In this case, astronomers knew observed dips in starlight weren't coming from planets, but they thought they might be looking at a star spot which, like our sun's "sunspots," are a result of concentrated magnetic fields. Star spots would also cause dips in starlight as they rotate around the star.
Follow-up observations with Spitzer, which detects infrared light, revealed that the dark patch was not a magnetic star spot but a colossal, cloudy storm with a diameter that could hold three Earths. The storm rotates around the star about every 9 hours. Spitzer's infrared measurements at two infrared wavelengths probed different layers of the atmosphere and, together with the Kepler visible-light data, helped reveal the presence of the storm.
While this storm looks different when viewed at various wavelengths, astronomers say that if we could somehow travel there in a starship, it would look like a dark mark near the polar top of the star.
The researchers plan to look for other stormy stars and brown dwarfs using Spitzer and Kepler in the future. "We don't know if this kind of star storm is unique or common, and we don't why it persists for so long," said Gizis. Other authors of the study are: Adam Burgasser--University of California, San Diego; Kelle Cruz, Sara Camnasio and Munazza Alam--Hunter College, New York City, New York; Stanimir Metchev--University of Western Ontario, Canada; Edo Berger and Peter Williams--Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts; Kyle Dettman--University of Delaware, Newark; and Joseph Filippazzo--College of Staten Island, New York. NASA's Ames Research Center in Moffett Field, California, manages the Kepler and K2 missions for NASA's Science Mission Directorate. JPL managed Kepler mission development. Ball Aerospace & Technologies Corp. operates the flight system with support from the Laboratory for Atmospheric and Space Physics at the University of Colorado in Boulder.
JPL manages the Spitzer Space Telescope mission for NASA. Science operations are conducted at the Spitzer Science Center at the California Institute of Technology in Pasadena. Spacecraft operations are based at Lockheed Martin Space Systems Company, Littleton, Colorado. Data are archived at the Infrared Science Archive housed at the Infrared Processing and Analysis Center at Caltech.

Caltech manages JPL for NASA.
For more information about Kepler and Spitzer visit:
http://www.nasa.gov/kepler
http://www.nasa.gov/spitzer

Story Source:
The above post is reprinted from materials provided by NASA/Jet Propulsion Laboratory. Note: Materials may be edited for content and length.

Journal Reference:
John E. Gizis, Kyle G. Dettman, Adam J. Burgasser, Sara Camnasio, Munazza Alam, Joseph C. Filippazzo, Kelle L. Cruz, Stanimir Metchev, Edo Berger, Peter K. G. Williams. Kepler Monitoring of an L Dwarf. II. Clouds with Multi-year Lifetimes. The Astrophysical Journal, 2015; 813 (2): 104 DOI: 10.1088/0004-637X/813/2/104

Wearable Energy Generator Uses Urine to Power Wireless Transmitter


Date                : December 11, 2015
Source             : Institute of Physics
Summary        :A pair of socks embedded with miniaturized microbial fuel cells and fueled with urine pumped by the wearer's footsteps has powered a wireless transmitter to send a signal to a PC. This is the first self-sufficient system powered by a wearable energy generator based on microbial fuel cell technology.

A pair of socks embedded with miniaturised microbial fuel cells (MFCs) and fuelled with urine pumped by the wearer's footsteps has powered a wireless transmitter to send a signal to a PC. This is the first self-sufficient system powered by a wearable energy generator based on microbial fuel cell technology. The scientific paper, 'Self-sufficient Wireless Transmitter Powered by Foot-pumped Urine Operating Wearable MFC' is published in Bioinspiration and Biomimetics.
The paper describes a lab-based experiment led by Professor Ioannis Ieropoulos, of the Bristol BioEnergy Centre at the University of the West of England (UWE Bristol). The Bristol BioEnergy Centre is based in Bristol Robotics Laboratory, a collaborative partnership between the University of the West of England (UWE Bristol) and the University of Bristol. Soft MFCs embedded within a pair of socks was supplied with fresh urine, circulated by the human operator walking. Normally, continuous-flow MFCs would rely on a mains powered pump to circulate the urine over the microbial fuel cells, but this experiment relied solely on human activity. The manual pump was based on a simple fish circulatory system and the action of walking caused the urine to pass over the MFCs and generate energy. Soft tubes, placed under the heels, ensured frequent fluid push-pull by walking. The wearable MFC system successfully ran a wireless transmission board, which was able to send a message every two minutes to the PC-controlled receiver module.
Professor Ieropoulos says, "Having already powered a mobile phone with MFCs using urine as fuel, we wanted to see if we could replicate this success in wearable technology. We also wanted the system to be entirely self-sufficient, running only on human power -- using urine as fuel and the action of the foot as the pump."
"This work opens up possibilities of using waste for powering portable and wearable electronics. For example, recent research shows it should be possible to develop a system based on wearable MFC technology to transmit a person's coordinates in an emergency situation. At the same time this would indicate proof of life since the device will only work if the operator's urine fuels the MFCs."
Microbial fuel cells (MFCs) use bacteria to generate electricity from waste fluids. They tap into the biochemical energy used for microbial growth and convert it directly into electricity. This technology can use any form of organic waste and turn it into useful energy without relying on fossil fuels, making this a valuable green technology.
The Centre has recently launched a prototype urinal in partnership with Oxfam that uses pee-power technology to light cubicles in refugee camps.
Story Source: The above post is reprinted from materials provided by Institute of Physics. Note: Materials may be edited for content and length.

Journal Reference:

M Taghavi, A Stinchcombe, J Greenman, V Mattoli, L Beccai, B Mazzolai, C Melhuish, I A Ieropoulos. Self sufficient wireless transmitter powered by foot-pumped urine operating wearable MFC. Bioinspiration & Biomimetics, 2015; 11 (1): 016001 DOI: 10.1088/1748-3190/11/1/016001