ศาสตร์และศิลป์

ข้อแตกต่างของ Analogue และ Digital ในงาน Audio

ในงาน Audio การบันทึก input ที่เป็นคลื่นความถี่ harmonics นั้นค่อนข้างลำบากแต่เริ่มทีเดียว เราจะพบว่า การรับรู้คลื่นที่ถูกต้องนั้น วิธีที่ง่ายสุดคือการแปลงคลื่นให้เป็นสัญญาณใดที่เราสามารถบันทึกได้ก่อน เราอาศัยตัวถ่ายทอดสัญญาณที่สามารถสั่นตามคลื่นและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าได้ หรือ วิธี machanical เป็น electric ซึ่งมีวัสดุทำงานแบบดังกล่าวมานานแล้ว แต่เนื่องจากคลื่นเสียงนั้นไม่ได้มีพลังงานสูงนัก การสั่นของตัวถ่ายทอดสัญญาณจึงอาจไม่ตรงตามจริงนัก เราจึงได้สัญญาณดังรูปด้านล่าง ซึ่งในวิธีการทาง Analogue เราจะนำสัญญาณไปทำ signal conditioning เพื่อให้ได้สัญญาณดังรูปต่อไป ต่อมาเราก็สามารถส่งสัญญาณไปยัง Analogue Tape และสื่อ Analogue อื่นเพื่อจัดเก็บได้เลย ในระบบ digital เราต้องอาศัยขั้นตอนก่อนหน้านี้ทั้งหมด และทำการแปลงสัญญาณไปสู่ digital ดังรูปด้านล่าง ดังนั้นในระบบ digital จึงเป็นเพียงการบันทึกเท่านั้น ซึ่งต้องอาศัยต้นทางที่เป็น diaphragm แบบ Analogue ที่เที่ยงตรง จึงจะบันทึกสัญญาณได้ถูกต้อง ทั้งนี้ digital recording
Continue Reading
ศาสตร์และศิลป์

ขอบเขตประสิทธิภาพของโซลาร์เซลล์แบบ Shockley-Queisser

Shockley และ Queisser เสนอแบบจำลองเพื่อคำนวณขอบเขตประสิทธิภาพโซล่าเซลล์ในปี 1961 พวกเขากำหนดกรอบเกณฑ์ เพื่อให้สามารถสร้างโซล่าเซลล์แบบง่ายโดยมีประสิทธิภาพพอสมควร โดยอาศัยปรากฏการณ์ Photoelectric ที่ไอสไตน์ค้นพบมาผลิตไฟฟ้าใช้ เงื่อนไขที่ Shockley และ Queisser จะผลิตมีดังนี้ 1. ให้ทุกๆ photon ที่กระทบโซล่าเซลล์ของเขามีอิเล็กตรอนหลุดแค่ 1 ตัว 2.  ให้ทุก photom ที่พลังงานน้อยกว่า bandgap ไม่สร้างไฟฟ้า และ photon ที่พลังงานมากกว่าหรือเท่ากับ bandgap สร้างอิเล็กตรอนแค่หนึ่งตัว พลังงานส่วนเกินเปลี่ยนเป็นความร้อน 3. แหล่งกำเนิด photon คือดวงอาทิตย์เป็น blackbody ที่ 6000k แบบไม่รวมแสง และโซล่าเซลล์เป็น blackbody ที่ 300k ดังนั้น เมื่อคำนวณตามเงื่อนไขที่ bandgap 1.34 eV
Continue Reading
ศาสตร์และศิลป์

ที่เก็บพลังงานด้วยตัวนำยิ่งยวด

ตัวยิ่งยวดสามารถนำมาใช้จัดเก็บพลังงานในรูปสนามแม่เหล็กอย่างง่ายได้โดย นำตัวนำยิ่งยวดเชื่อมเป็นวงกลม ปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้าไปไม่เกินค่ากระแสวิกฤติ กระแสในตัวนำยิ่งยวดจะวิ่งวนเป็นวงกลม และเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็ก พลังงานจะถูกนำไปเก็บในรูปสนามแม่เหล็กตามสมการ   การเก็บพลังงานในตัวนำยิ่งยวดนี้สามารถเก็บไว้ได้ตลอดกาลหากอุณหภูมิไม่เกินอุณหภูมิวิกฤติ เมื่อจะใช้กระแสไฟฟ้าก็เพียงนำตัวนำทั่วไปต่อกับตัวนำยิ่งยวด ประสิทธิภาพในการเก็บพลังงานและนำกลับมาใช้ด้วยวิธีนี้ =>95%  
Continue Reading
ศาสตร์และศิลป์

Stanene กับความหวัง Energy Storage

งานคำนวณปี 2013 ต่อโครงสร้างของ Stanene กับพันธะ Fluorine ขอบของโครงสร้างมีสมบัติตัวนำยิ่งยวด ซึ่งทำให้เมื่อสังเคราะห์โครงสร้างดังกล่าวให้ไม่มีปลายเปิด วัสดุดังกล่าวจะสามารถเก็บกระแสไฟได้จำนวนมาก อย่างไรก็ดีการนำไฟฟ้าออกมาใช้จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อวัสดุดังกล่าวกับ Connector หรือข้อต่อ วัสดุที่จะมาใช้เป็นข้อต่อยังจำเป็นต้องไม่ทำให้กระแสไฟจากตัวนำยิ่งยวดสูญหายไปสูงเกินไป ปัจจุบันการสังเคราะห์ Stanene มีทั้งแบบ Free standing และ substrate เรียบร้อยแล้ว ที่มา http://phys.org/news/2013-11-d-tin-super-material.html http://news.mit.edu/2018/mit-research-first-2-d-material-topological-insulator-superconductor-1031
Continue Reading
ศาสตร์และศิลป์

อิเล็กทรอนิกส์สวมใส่ได้ด้วยทองควอไซ

นักวิจัยแก่งสถาบันมอสโกพบว่าหากเราใช้ MoS2 แบบชั้นเดียวคั่นกลาง Quasi ของทอง เราสามารถปลูก Quasi ของทองลงบนผิววัสดุใดๆก็ได้ Quasi ของทอง นั้นมีสมบัติโปร่งแสงและสามารถควบคุมคลื่นแสงได้ นั้นนำไปสู่ทางเลือกวัสดุใหม่ๆในอนาคตอีกด้วย ตามปกติโลหะนั้นไม่สามารถมีโครงสร้างแบบ 2 มิติได้ เพราะเมื่อเรานำโลหะปลูกบนผิวใดๆ จะพบว่ามันฟอร์มรูปแบบ 3 มิติขึ้นเป็นชั้นหนาถึง 20 นาโนเมตร การค้นพบนี้จึงเป็นการได้ประโยชน์จากการนำสมบัติของ วัสดุ 2 มิติมาสู่โลหะทีเดียว
Continue Reading