19. Piknik Naukowy Polskiego Radia i Centrum Nauki Kopernik


9 Maja 2015

 

Krakowskie Konsorcjum Naukowe im. Mariana Smoluchowskiego "Materia-Energia - Przyszłość" (Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH, Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ, Wydział Chemii UJ, Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. Jerzego Habera PAN w Krakowie oraz Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego PAN w Krakowie) weźmie udział w 19 pikniku naukowym organizowanym przez Polskie Radio i Centrum Nauki Kopernik. Piknik odbędzie się w Warszawie dnia 9 maja 2015 r. na stadionie narodowym. Konsorcjum przygotowuje występ na scenie oraz 7 bardzo ciekawych pokazów. Poniżej znajdą Państwo opisy pokazów i prezentacji.

Ferrofluid

Ciecze magnetyczne w polu elektromagnetycznym.

Ferrofluid to zawiesina cząstek magnetycznych w mieszaninie substancji bazowej i surfaktantu. Za jej pomocą można pokazać rozkład przestrzenny pola magnetycznego. Ferrofluidy są niezwykle interesujące ze względu na zachowanie w polu elektromagnetycznym, gdzie dla odpowiednich częstości tego pola następuje hipertermia, co może mieć duże znaczenie w selektywnej terapii nowotworów. Ferrofluidy wykorzystywane są także do obrazowania medycznego metodą MRI.

Ze względu na trudną zmywalność tej cieczy, widzowie nie mogą dotykać jej rękami.


Kolejka magnetyczna

Lewitacja nadprzewodnika w polu magnetycznym

Kolejka magnetyczna jest przykładem wykorzystania efektu Meissnera, który polega na "wypchnięciu" pola magnetycznego z nadprzewodnika przy przejściu w stan nadprzewodnictwa. Dzięki temu styrodurowy wagonik kolejki zawierający dwie pastylki z YBCO lewituje w polu magnetycznym wytworzonym przez tor złożony z magnesów neodymowych.


Kriogenika i światło

Właściwości optyczne ciał w niskich temperaturach

Podczas pokazu zostanie pokazany wpływ niskich temperatur na urządzenia emitujące światło, w tym popularne LEDy oraz diody laserowe. Diody LED zmieniają kolor świecenia pod wpływem temperatury, natomiast diody laserowe znacznie podnoszą swoją wydajność, co spektakularnie widać jako zwiększenie natężenia emitowanego światła. Podczas pokazu wyjaśnione będą fizyczne podstawy obserwowanych zjawisk (poziomy HOMO - LUMO).

Ponadto zaprezentowanych będzie kilka innych doświadczeń związanych z kriogeniką.


Krzesło obrotowe

Zasada zachowania momentu pędu

Pokaz będzie opierał się o zasadę zachowania momentu pędu. Dzięki niemu publiczność pozna odpowiedź na pytanie, w jakim celu łyżwiarze figurowi rozkładają lub przyciągają ręce do ciała podczas wykonania piruetów. Osoba prezentującą doświadczenie lub chętny widz sadzany będzie na krześle obrotowym z hantlami w rękach, wprawiany w ruch obrotowy i następnie będzie przyciągać lub oddalać od siebie obciążniki.


Silnik mendocino (Mendocino motor)

Lewitujący silnik elektryczny zasilanego energią słoneczną

Połączone 4 ogniwa fotowoltaiczne oraz 2 cewki tworzą rotor, który lewituje na łożysku magnetycznym. Światło oświetlające jedno z ogniw, powoduje powstanie prądu elektrycznego, trafiającego do jednego z uzwojeń wirnika. Wytworzone pole z cewki oddziałuje z magnesem w podstawie i silnik zaczyna się obracać. Następnie zostaje oświetlone kolejne ogniwo i cały proces powtarza się.

Pokaz porusza problem konwersji energii słonecznej na inne formy energii, które mogą być wykorzystane w technice.


Theremin

Modulacja dźwięku za pomocą ludzkiego ciała

Theremin to instrument elektroniczny, wydający dźwięk podobny do np. wiolonczeli lub skrzypiec. Głównymi podzespołami są dwa generatory, z których jeden ma stałą częstotliwość, natomiast drugi jest połączony z przewodnikiem, tworzącym zmienną pojemność z dłonią grającego. W efekcie poprzez odpowiedni ruch rąk można zmieniać częstotliwość dźwięku.


Sztuczna siatkówka oka

Przetwarzanie światła na impulsy nerwowe

Podczas prezentacji zostanie przedstawiony problem zaawansowanych implantów siatkówki oka ludzkiego. Omówiona będzie budowa nowoczesnych przetworników CCD oraz elektroniki pozwalającej na przesyłanie sygnału z detektora do układu nerwowego. Prezentowana będzie matryca CCD wraz z omówieniem jej ograniczeń.