Tấm pin mặt trời, những tấm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến nó thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời.

Chất bán dẫn

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn. "Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng". Với tính chất như vậy, silicon là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời.

Silicon tuy có mức dẫn điện hạn chế nhưng nó có cấu trúc tinh thể rất phù hợp cho việc tạo ra chất bán dẫn. Nguyên tử silicon cần 4 electron để trung hòa điện tích nhưng lớp vỏ bên ngoài một nguyên tử silicon chỉ có một nửa số electron cần thiết nên nó sẽ bám chặt với các nguyên tử khác để tìm cách trung hòa điện tích.

Để tăng độ dẫn điện của silicon, các nhà khoa học đã “tạp chất hóa” nó bằng cách kết hợp nó với các vật liệu khác. Quá trình này được gọi là “doping” và silicon pha tạp với các tạp chất tạo ra nhiều electron tự do và lỗ trống. Một chất bán dẫn silicon có hai phần, mỗi phần được pha tạp với một loại vật liệu khác. Phần đầu tiên được pha với phốt pho, phốt pho cần 5 electron để trung hòa điện tích và có đủ 5 electron trong vỏ của nó. Khi kết hợp với silicon, một electron sẽ bị dư ra. Electron đặc trưng cho điện tích âm nên phần này sẽ được gọi là silicon loại N (điện cực N). Để tạo ra silicon loại P (điện cực P), các nhà khoa học kết hợp silicon với boron. Boron chỉ cần 3 electron để trung hòa điện tích và khi kết hợp với silicon sẽ tạo ra những lỗ trống cần được lấp đầy bởi electron.

Khi chất bán dẫn silicon tiếp xúc với năng lượng, các electron tự do ở điện cực N sẽ di chuyển sang để lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P. Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường. Các tế bào năng lượng mặt trời sẽ trở thành một diode, cho phép electron di chuyển từ điện cực P đến điện cực N, không cho phép di chuyển ngược lại.

Tất nhiên, để kích hoạt quá trình cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bào silicon. Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời, các hạt nhỏ năng lượng có thể tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N. Sự di chuyển của các elentron tự do từ điện cực N tới điện cực P tạo ra dòng điện.

Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì chúng ta cần làm là thu thập và chuyển nó thành dòng điện có thể sử dụng. Một bộ biến tần được gắn với các tế bào năng lượng mặt trời sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều là dòng điện chúng ta đang sử dụng ở khắp mọi nơi.

Pin mặt trời hiện tại vẫn thiếu hiệu quả

Các công nghệ biến ánh sáng mặt trời thành điện hiện tại vẫn kém hiệu quả. Các tấm pin mặt trời chưa thể hấp thụ toàn bộ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Nói chung, những tế bào năng lượng mặt trời tốt nhất hiện tại chỉ có thể chuyển 25% năng lượng mà nó nhận được thành điện. Tại sao vậy? Thực tế là ánh sáng mặt trời, như tất cả các loại ánh sáng khác, bao gồm một quang phổ với các bước sóng khác nhau, mỗi bước sóng có một cường độ khác nhau. Có những bước sóng quá yếu không thể giải phóng các electron còn một số bước sóng lại quá mạnh với silicon.

Hơn nữa, các tấm pin mặt trời cần được đặt ở những vị trí cực kỳ đặc biệt. Góc của các tấm pin mặt trời cần được tính toán để có thể nhận được tối đa lượng ánh sáng mặt trời và đương nhiên những tấm pin mặt trời chỉ thực sự hữu ích nếu được đặt ở nơi có nhiều ánh sáng mặt trời. Đặt tấm pin mặt trời ở những nơi có thời tiết ít nắng sẽ biến chúng thành những tác phẩm nghệ thuật lố bịch và tốn kém.

Silicon đen có thể tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp pin mặt trời

Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm phát triển những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn. Các tế bào năng lượng mặt trời dạng màng mỏng, được sản xuất từ cadmium, mỏng hơn nhiều so với tế bào silicon và có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn. Nhưng hiện tại, khả năng biến năng lượng thu thập được thành điện năng của tế bào năng lượng mặt trời cadmium vẫn còn khá kém. Tuy nhiên, các nhà khoa học muốn nghiên cứu thêm về loại tế bào năng lượng mặt trời này bởi chúng có mức giá rẻ và kích thước thuận tiện.

Một trong những phát kiến lớn khác đáng được nhắc tới là “silicon đen”. Silicon đen là silicon đã qua xử lý để có bề mặt màu đen bởi màu đen hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Silicon đen sẽ tạo ra các tế bào năng lượng mặt trời có khả năng hấp thụ tốt hơn, đặc biệt là ở những khu vực thưa ánh sáng mặt trời hoặc thường tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ở góc độ thấp. Hạn chế lớn nhất ở thời điểm hiện tại đó là quá trình tạo màu đen cho silicon làm tăng diện tích bề mặt của nó, điều này khiến gia tăng khả năng tái kết hợp của electron. Các electron tự do sẽ tìm kiếm sự tái kết hợp với tế bào silicon chứ không di chuyển nhằm tham gia với một nguyên tử khác để tạo ra dòng điện.

Quá trình nghiên cứu silicon đen vẫn đang tiếp diễn. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã tìm ra phương pháp giảm các trường hợp tái kết hợp, tăng khả năng chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng lên 22,1%. Hiện mức chuyển hóa này vẫn chưa bằng silicon điển hình nhưng chắc chắn nó sẽ được cải tiến trong tương lai.

Máy in 3D hoạt động như thế nào?

Nói đến máy in 3D người ta thường ta thường nghĩ đến một quá trình in ấn phức tạp. Nhưng không phải vậy. Có rất nhiều điều thú vị xung quanh việc tạo ra một vật thể từ máy in 3D. Dưới đây là cơ chế hoạt động của máy in 3D ở cấp độ người tiêu dùng. Lưu ý là bạn phải sử dụng hình ảnh 3D để in.

Đầu vào là sợi nhựa, đầu ra là nhựa kết dính

Người sử dụng máy in 3D sẽ lựa chọn 2 loại vật liệu đầu vào: Acrylonitrile Butadiene Styrene (nhựa ABS) và Polylactic Acid (nhựa PLA). Một số máy in chỉ nhận nhựa ABS, một số loại khác sử dụng được cả hai. Các vật liệu nhựa đầu vào này có dạng sợi, chiều rộng 1,75mm hoặc 3mm.

Nhựa ABS thường được sử dụng để tạo ra đồ chơi Lego. Đây là loại nhựa có gốc hóa học, hoạt hóa ở nhiệt độ cao. Nhựa PLA thì có nguồn gốc tự nhiên, chẳng hạn như từ ngô và mía, cứng và bóng hơn nhựa ABS. Ngoài việc dùng làm nguyên liệu đầu vào cho máy in 3D, nhựa PLA còn được ứng dụng để sản xuất các loại bao bì phân hủy được.

Sợi nhựa dùng cho máy in 3D có giá thành khá đắt. Hãng MakerBot bán 2,2 pound (990 gram) sợi nhựa PLA giá 48 USD (960.000 đồng). Nếu tìm mua trên eBay giá thành sẽ rẻ bằng một nửa. Hãng này ước tính 990 gram sợi nhựa có thể in ra được 392 quân cờ vua.

Giá thành sợi nhựa sẽ giảm xuống nếu các loại máy in 3D trở nên phổ biến và sợi nhựa được sản xuất với quy mô lớn. Có một cách khác để giảm giá thành đầu vào là bạn sử dụng máy ép sợi nhựa. Bạn đưa nguyên liệu nhựa tái chế hoặc nhựa giá rẻ vào máy ép để tạo ra các sợi nhựa.

Khi đã có sợi nhựa, bạn đưa vào máy in 3D qua một bộ phận gọi là đầu in (print head). Đầu in có hình dáng như một chiếc hộp với một vòi phun. Một cơ cấu truyền động sẽ đẩy từng phần nhựa xuống đầu in. Trước khi nhựa bị đùn ra từ đầu kim in, sợi nhựa phải đi qua một ống nhiệt và hóa lỏng. Nhựa qua đầu kim in là những đường chỉ siêu mảnh chỉ 0,1 milimet. Ngay khi ra ngoài không khí, nhựa khô cứng rất nhanh, gắn lại với nhau tạo thành các lớp.

Nhựa ABS cần được in ở một bề mặt nóng, điều này cũng đồng nghĩa với lớp nhựa đáy sẽ hơi cuộn lại. Còn nhựa PLA có thể in ở bề mặt không cần nhiệt lượng.

Phần lớn các máy in 3D có một đầu in, tức là vật thể in ra chỉ có một màu. Muốn có nhiều hơn một màu, người ta sẽ phải đổi sợi nhựa trong quá trình in. Có một số loại máy in, chẳng hạn như loại máy in mới nhất của MakerBot ký hiệu là Replicator 2x có 2 đầu in. Nó cho phép người ta in ra vật thể với hai màu. Công ty botObjects có trụ sở ở New York còn hứa hẹn sẽ cho ra thị trường loại máy in có khả năng trộn các sợi nhựa để in ra được vật thể đầy đủ các màu.

In từ trước ra sau, lớp chồng lớp

In 3D là một công nghệ in theo lớp. Bề mặt in (thường gọi là giường in) và đầu in sẽ phối hợp với nhau để thực hiện in 3 chiều. Ở mẫu máy in Replicator 2, đầu in được giữ bởi một hệ thống treo (hình minh họa bên dưới). 2 thanh kim loại nằm ngang giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều ngang. Ở đầu 2 thanh kim loại này lại gắn với 2 thanh khác theo chiều dọc, giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều dọc. Nhờ hệ thống treo, đầu in còn có thể chuyển động lên xuống tạo ra vật thể 3 chiều.

Một mẫu máy in có tên là RepRaps lại có cách in 3D tương đối khác so với Replicator 2. Giường in của RepRaps chuyển động lên xuống, tiến lùi, trong khi đầu in chỉ chuyển động ngang. Mẫu máy in DeltaMaker có đầu in chuyển động cả 3 chiều.

Quá trình in 3D có thể diễn ra trong vài phút, vài giờ hoặc thậm chí nhiều ngày phụ thuộc vào kích thước và khối lượng của sản phẩm. Ví dụ gần đây một số nghệ sĩ đã sử dụng máy in Type A Machines để in tác phẩm điêu khắc đầu rồng có kích thước 3 x 3 x 2,4m. Họ đã phải mất tới 2 tháng để hoàn thành tác phẩm trên.

Máy in 3D không chỉ in nhựa

Không phải máy in 3D nào cũng sử dụng nguyên liệu in như nhau. Các máy in 3D chuyên nghiệp có khả năng tạo ra những sản phẩm chất lượng cao từ các nguyên liệu đa dạng. Ở công xưởng Shapeways, những chiếc máy in 3D kích thước lớn tạo ra nhiều sản phẩm cùng lúc. Nguyên liệu không chỉ giới hạn ở nhựa ABS và PLA. Nó có thể là đồng thau, gốm sứ, thép và 5 loại chất dẻo khác.

Một số loại máy in 3D sử dụng công nghệ đúc laser, tức là sử dụng laser để gắn kết các mảnh vật liệu lại với nhau. Một số bằng sáng chế về đúc laser sẽ hết hạn vào năm tới, mở đường cho việc sản xuất hàng loạt các máy in 3D dành cho người tiêu dùng.

Form1 của phòng thí nghiệm FormLabs là một mẫu máy in sử dụng công nghệ in phi truyền thống tân tiến nhất sẽ sớm được thương mại hóa. Các máy in kim loại và máy in lai (giữa in truyền thống và phi truyền thống) sẽ là những thiết bị kế tiếp có mặt trên thị trường tiêu dùng.

Lò vi sóng hoạt động như thế nào?

Sóng vi ba (vi sóng) là một loại sóng điện từ có thể truyền trong không gian với vận tốc ánh sáng. Chúng ta không thể nhìn thấy vi sóng, nhưng nếu có thể, ta sẽ thấy bên trong lò vi sóng khi nấu sáng bừng như đèn pha.

Sóng vi ba có bước sóng ngắn hơn sóng radio nhưng dài hơn tia hồng ngoại. Loại vi sóng thường được dùng để nấu ăn có bước sóng khoảng 12cm. Với độ dài như vậy, sóng vi ba có thể được hấp thụ bởi hầu hết các loại thức ăn. Nhưng các hạt của vi sóng, được biết với cái tên photon, không có đủ năng lượng để phá hủy phân tử và gây ra các bệnh ung thư như tia cực tím hay tia X.

Thang sóng điện từ

Lò vi sóng

Bên trong lò vi sóng có một bộ phận gọi là magnetron. Nó là một ống kiểm soát điện từ, giúp biến điện năng thành sóng vi ba. Để cung cấp năng lượng cho magnetron, lò vi sóng có một máy biến thế với chức năng thay đổi dòng điện trong nhà với hiệu điện thế tiêu chuẩn 120V/220V lên điện áp 4000V hoặc cao hơn. Điện áp này làm nóng sợi dây tóc (filament) đặt ở giữa magnetron, làm bắn ra các electron.

Electron bắn ra khi sợi filament bị làm nóng

Các electron sẽ bắn ra theo đường thẳng tới một a nốt, hay cực dương, bao xung quanh sợi dây tóc, nhưng hai vòng nam châm ở trên và dưới a nốt sẽ bẻ dòng electron ngược trở lại sợi dây tóc và làm chúng bay theo đường tròn.

Nam châm bẻ cong dòng electron ngược trở lại

Sóng vi ba sẽ được phát ra khi các tia electron quét qua các lỗ hổng trên a nốt.

Các hốc trên cực a nốt hình tròn tạo ra vi sóng khi bị dòng electron quét qua

Nó giống như thổi hơi ngang qua miệng của một chai thủy tinh. Nhưng thay vì tạo ra tiếng huýt sáo do tần số thay đổi, thì ở đây các sóng dao động sẽ được phát ra ở một tần số nhất định, thường là khoảng 2.45GHz. Các vi sóng sinh ra sẽ được truyền tới khoang nấu bằng một ăng ten. Ở đó chúng sẽ di chuyển qua lại để thấm dần vào thức ăn.

Ở cửa lò vi sóng có đặt một tấm lưới kim loại có thể phản xạ lại sóng vi ba như một tấm gương và giữ cho nó không bị lọt ra ngoài. Mắt tấm lưới này đủ nhỏ để vi sóng không thể thoát ra nhưng cũng đủ lớn để ánh sáng lọt qua được, nhờ đó ta có thể nhìn thấy được thức ăn đang nấu bên trong.

Hầu như tất cả các lò vi sóng đều có một bàn xoay bằng kính để xoay tròn thức ăn, nhờ đó lượng nhiệt sẽ được phân bổ đều. Nếu không được di chuyển như vậy, món ăn của bạn sẽ chỗ sống chỗ chín.

Sóng vi ba làm chín thức ăn như thế nào?

Khi ta ấn nút khởi động, thường chỉ mất 2 giây để lò vi sóng làm nóng sợi dây tóc bên trong ống magnetron. Vi sóng sinh ra sau đó sẽ được thổi vào khoang nấu.

Với tần số thường là 2.45GHZ, sóng vi ba dễ bị hấp thụ bởi nước, chất béo và đường. Các sóng bên trong lò sẽ được phát ở đúng tần số để có thể đi sâu vào trong thức ăn và truyền hầu hết năng lượng cho lượng nước bên trong thực phẩm. Các loại chất rắn ít nước hầu như không hấp thụ sóng vi ba. Đó là lý do tại sao các hộp đựng dành riêng cho lò vi sóng không bị nóng lên như thức ăn bên trong nó.

Sóng vi ba làm nóng đồ ăn bằng cách xoay các phân tử nước qua lại. Những phân tử này có một đầu tích điện âm và một đầu tích điện dương. Một phân tử nước đơn lẻ có hình dáng như đầu chú chuột Mickey. Bạn có thể tưởng tượng phân tử oxy tích điện âm là mặt của Mickey, và hai phân tử hidro nhỏ tích điện dương là hai tai của chú.

Đầu tích điện dương của phân tử nước luôn cố gắng hướng theo điện trường của lò vi sóng, trong khi đầu tích điện âm chỉ theo hướng ngược lại. Nhưng bởi vì điện trường đảo ngược 2,5 tỷ lần trong một giây, nên đầu của chú chuột Mickey sẽ bị xoay như chong chóng. Và trong quá trình xoay qua xoay lại, các phân tử nước sẽ cọ xát vào nhau. Điều này tạo ra ma sát, là nguồn sản sinh nhiệt năng.

Một chiếc lò vi sóng có thể nấu chín thức ăn nhanh hơn lò nướng thông thường bởi vì nó làm nóng cả bên trong và bên ngoài thực phẩm cùng một lúc. Một chiếc lò nướng hoặc chảo rán lúc đầu chỉ làm nóng bề mặt của thức ăn, sau đó nhiệt mới tiến dần vào bên trong. Nhưng vì chỉ có thức ăn nóng lên còn không khí bên trong lò vi sóng vẫn ở nhiệt độ phòng, nên món ăn sẽ không thể có màu nâu hay giòn như khi được chế biến bằng các phương pháp khác.

Máy lạnh tiêu thụ điện như thế nào?

Một máy lạnh có bốn động cơ chính: động cơ nén đặt ở giàn nóng (tiêu thụ điện năng nhiều nhất, bằng khoảng 95% tổng công suất của máy lạnh); quạt làm mát lắp đặt ở giàn nóng; quạt đối lưu trong phòng và động cơ đảo hướng gió đặt ở giàn lạnh. Các loại máy lạnh thông dụng hiện nay đều có rơle tự động ngắt hoạt động của giàn nóng đặt ngoài trời khi phòng đã đạt độ lạnh yêu cầu. Quạt đối lưu ở giàn lạnh thì hoạt động suốt thời gian mở máy với tốc độ nhanh hay chậm tuỳ người sử dụng. Động cơ đảo hướng gió thì chạy hoặc ngừng tuỳ lựa chọn cùng lúc như đã đề cập.

Về vận hành, có hai loại là: máy thông thường và máy dùng biến tần.

Với máy lạnh thông thường, điện năng sử dụng tương đối cao và tuổi thọ sẽ giảm do phải khởi động lại nhiều lần trong quá trình sử dụng liên tục. Đồng thời, nhiệt độ trong phòng sẽ dao động mạnh (±2°C).

Ví dụ, máy được chọn mở ở 24°C. Thời điểm này tất cả động cơ của máy đều hoạt động cho đến khi phòng đạt được nhiệt độ khoảng 22°C – 24°C thì rơle sẽ tự ngắt hoạt động của giàn nóng. Sau một thời gian nhất định, tùy vào sự trao đổi nhiệt của phòng với môi trường xung quanh, nhiệt độ phòng tăng dần lên 24° - 26°C, lúc này giàn nóng sẽ được khởi động trở lại và làm giảm nhiệt độ phòng về mức mong muốn. Chênh lệch nhiệt độ ±2°C để có nhiệt độ 22°C và 26°C là do quán tính làm việc của máy, ví dụ khi cảm biến đo được là phòng đã đạt được 24°C thì sẽ ra lệnh ngắt, nhưng hơi lạnh trước đó vẫn được thổi vào phòng làm cho nhiệt độ phòng giảm xuống. Tương tự như khi nhiệt độ phòng tăng quá 24°C, động cơ hoạt động trở lại, nhưng phải mất một lúc thì mới có hơi lạnh, thời gian đó nhiệt độ phòng tăng lên.

Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Với tấm lưới lọc khí nên làm vệ sinh thường xuyên hơn ngăn chặn sự bám đọng bụi. (Ảnh: NT)

Máy có biến tần (inverter) sử dụng công nghệ điều khiển hiện đại, làm cho động cơ nén hoạt động với công suất tăng dần đến khi nhiệt độ trong phòng đạt mức yêu cầu thì công suất máy sẽ được điều khiển giảm dần, chỉ vận hành ở một mức độ vừa phải để làm mát bù cho lượng nhiệt sinh ra trong phòng (thiết bị điện, nhiệt lượng từ người…) và nhiệt từ bên ngoài truyền vào qua tường, cửa… Công suất đó sẽ tăng hoặc giảm tuỳ vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ thiết lập cho máy lạnh. Nhờ vào phương pháp điều khiển này nên máy lạnh inverter có thể giúp tiết kiệm điện năng từ 30 – 50% so với máy thông thường. Tuy nhiên, để đạt được mức tiết kiệm trên, máy phải được sử dụng trong các điều kiện nhất định như dưới đây.

Và cũng nên chú ý rằng do được trang bị các công nghệ mới hơn so với máy thông thường, nên dòng máy biến tần thường có giá cao hơn so với các máy khác từ 30 – 50%.

Nhiệt độ tối ưu khi sử dụng

Máy lạnh chỉ làm việc hiệu quả khi nhiệt độ quanh giàn nóng thấp hơn 48°C và nhiệt độ trong phòng lớn hơn 19°C, việc vi phạm các giới hạn này sẽ làm cho máy hoạt động không hiệu quả do khả năng thoát nhiệt rất thấp.

Khi khởi động máy, ta chỉ nên chọn mức nhiệt độ cần làm lạnh mong muốn, sau đó chọn bổ sung chức năng làm lạnh nhanh thể hiện trên thiết bị điều khiển từ xa mà thực chất là tăng tốc độ quạt đối lưu ở giàn lạnh. Nên tránh đặt nhiệt độ ở mức thấp nhất của máy vì việc này không giúp đạt được nhiệt độ mong muốn nhanh hơn, mà chỉ làm tiêu tốn điện năng hơn do máy phải hoạt động đến khi đạt đến nhiệt độ thấp nhất mới có thể dừng lại.

Để sử dụng máy lạnh có hiệu quả về điện, ta nên chọn nhiệt độ vừa phải. Nhiệt độ môi trường mà cơ thể con người thích nghi trong khoảng 25 – 27°C. Do đó, chọn nhiệt độ 26°C là đảm bảo sự thoái mái trong sinh hoạt mà lại tiết kiệm điện. Máy đạt nhiệt độ như remote được hay không là do cảm biến nhiệt độ gắn ở giàn lạnh trong phòng, mà thiết bị này thường không ảnh hưởng theo thời gian. Nên trong trường hợp máy cũ, vẫn chọn 24°C thì phòng vẫn đạt được nhiệt độ đó, nhưng sẽ tiêu tốn điện nhiều hơn.

Lắp đặt hợp lý

Chọn đúng vị trí lắp đặt hệ máy lạnh sẽ giúp tiết kiệm điện năng. Giàn nóng máy lạnh nên lắp đặt tại nơi thông thoáng, tránh cho nắng chiếu vào bên trong giàn làm tăng nhiệt độ thiết bị. Tại khu vực có nhiều gió, hướng lắp đặt tốt là để quạt làm mát thổi vuông góc với hướng gió. Việc này sẽ làm tăng khả năng thoát nhiệt của thiết bị. Chú ý, không được lắp đặt giàn nóng ở những nơi có nguồn nhiệt, khói thải hoặc hoá chất gây bẩn, ăn mòn.

Chênh lệch độ cao và khoảng cách giữa giàn lạnh – giàn nóng cần bố trí hợp lý, ngắn nhất để vừa tiết kiệm chi phí vật tư, vừa tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Đối với máy lạnh thông thường, chiều dài đường ống ga không nên vượt quá 5m và chênh lệch độ cao không nên vượt quá 3m. Việc vượt quá các định mức trên càng nhiều sẽ càng gây suy giảm năng suất lạnh đáng kể của hệ thống.

Tiết kiệm điện trong quá trình sử dụng điều hòa

• Trong giàn lạnh có hai bộ cánh giúp điều chỉnh gió lạnh ra khỏi giàn theo các hướng mong muốn. Người dùng nên điều chỉnh các cánh gió sao cho hơi lạnh thổi tập trung đến nơi cần làm lạnh nhất.
• Luôn luôn tắt máy lạnh khi không còn nhu cầu sử dụng.Nếu không có nhu cầu sử dụng trong thời gian dài, người sử dụng cần tắt cả nguồn máy (aptomat) vì nếu chỉ tắt bằng điều khiển từ xa thì máy vẫn sẽ tiêu thụ điện ngầm và vì lý do an toàn. Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Đối với những tấm lưới lọc khí nên được làm vệ sinh thường xuyên hơn, ngăn chặn sự bám đọng bụi.

Sắp xếp lại đồ đạc để không chắn tầm lưu thông gió

• Tắt các bóng đèn không cần thiết giúp quá trình làm lạnh nhanh hơn, Không tắt bật hay điều chỉnh máy quá nhiều vì để khởi động lại máy sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng, vậy nên hãy duy trì nhiệt độ ổn định.
• Nếu kết hợp với quạt gió và để để một chậu nước mát sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng vì quạt giúp lưu thông khí mát trong phòng.
• Nếu bạn không ra khỏi nhà quá lâu thì không nên tắt điều hòa. Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 hoặc 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Việc che kín phòng sẽ ngăn không cho ánh sáng mặt trời chiếu vào phòng làm nhiệt độ phòng tăng lên quá cao. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu.
• Mặc dù máy lạnh có những tấm tản gió giúp đưa khí mát đến đúng hướng mình cần nhưng tốt nhất bạn nên xếp gọn đồ đạc để không làm cản hướng gió, nhờ đó mà bạn cũng sẽ cảm thấy nhanh mát hơn, tiêu tốn ít điện năng hơn.
• Điều chỉnh nhiệt độ phòng hợp lý: Từ 23 đến 27 độ C là nhiệt độ thích hợp để máy lạnh của bạn có thể hoạt động một cách tối ưu nhất, không tốn quá nhiều điện năng mà vẫn duy trì một nhiệt độ vừa phải và phù hợp (do nhiệt độ phòng và nhiệt độ bên ngoài không chênh lệch quá lớn).
• Không nên tắt máy lạnh nếu bạn phải ra ngoài không quá lâu: Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 đến 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu. 

• Sử dụng quạt kết hợp cùng với máy lạnh: Mặc dù chúng ta dùng máy lạnh để làm mát, tuy nhiên dùng quạt sẽ giúp lưu thông khí mát trong phòng, điều này cũng có nghĩa là bạn không cần phải giảm nhiệt độ xuống quá thấp, nhờ đó tốn ít điện hơn. Thêm vào đó, quạt sử dụng điện ít hơn máy lạnh nên kết hợp cả hai thiết bị này sẽ giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều năng lượng. Bên cạnh đó, quạt điều hòa cũng là một trong những thiết bị làm mát rất tốt hiện nay và bạn có thể sử dụng kết hợp với máy lạnh để tối ưu khả năng làm mát, đảm bảo sức khỏe và tiết kiệm điện năng.

• Công suất thiết bị phù hợp với căn phòng: Việc chọn lựa điều hoà phù hợp với không gian phòng là điều quan trọng. Bởi, nếu bạn mua sản phẩm công suất nhỏ thì sẽ không thể làm mát phòng có diện tích lớn, thiết bị phải hoạt động liên tục, ngốn nhiều điện năng hơn. Ngược lại, nếu mua điều hoà có công suất quá lớn so với không gian sống thì lãng phí. Ngoài ra, việc lựa chọn vị trí lắp điều hoà cũng ảnh hưởng đến khả năng làm lạnh của thiết bị. Gia đình nên lắp đặt ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp, giúp tiết kiệm điện hơn.

• Thường xuyên bảo dưỡng: Để điều hoà hoạt động tốt trong mùa nóng, người dùng cần định kỳ bảo dưỡng vệ sinh máy thật sạch. Ngoài ra, để tránh thiết bị hỏng hóc, người dùng khi mua cần chọn những thương hiệu uy tín, chất lượng, chế độ hậu mãi tốt.

Hacker kinh tế hoạt động như thế nào?

Đó là thế giới của những chat room, những malware và các kế hoạch phishing tinh vi. Hoạt động bên trong của chúng ra sao? 

Khi TJX ra đời ngày 17 tháng 1 năm 2006, các hệ thống máy tính lưu trữ dữ liệu liên quan đến thẻ tín dụng, thẻ ghi nợ và các giao dịch mua bán bị phá hoại. Người ta nói rằng chúng đã bị hack từ tháng mười hai. Các nhân viên bảo mật ở Visa ghi nhận hoạt động lừa đảo chiếm đoạt thẻ tín dụng, thẻ nợ liên quan đến thuộc tính TJX ngày càng tăng, như ở các cửa hàng T.J. Maxx, Marshalls, HomeGoods từ giữa tháng mười một. Có nghĩa là bạn hoàn toàn có thể trộm dữ liệu người dùng trôi nổi trên Internet để bán cho thị trường đen qua website và chat room, ít nhất trong hai tháng hoặc hơn. 

Hacking bây giờ không còn là trò chơi của trẻ con. Nó đã trở thành hình thức kinh doanh lớn. Các thị trường đen trực tuyến sôi động với dữ liệu thẻ tín dụng ăn trộm, mã số bằng lái xe. Và malware, chương trình cho phép hacker khai thác điểm yếu bảo mật trên phần mềm thương mại là công cụ hết sức đắc lực của giới tin tặc. Hoạt động khủng bố trở nên có tổ chức cao. Chúng dùng các hệ thống thanh toán mạng ngang hàng như mua bán trên eBay mà không sợ bị phát hiện khi làm việc với nhau. 

Hacker độc lập vẫn còn, nhưng Cục điều tra liên bang Mỹ FBI nhận thấy hoạt động tội phạm có tổ chức là một phần trong cộng đồng hacking, nhất là ở Trung Đông. “Hacker luôn sẵn sàng bẻ khóa máy tính, thu thập dữ liệu cá nhân và bán chúng đi nhằm kiếm lợi”, Chris Stangl – thanh tra tội phạm khủng bố của FBI, đơn vị đứng thứ ba sau bộ phận Chống khủng bố và Tình báo nói. 

Vẽ ra được bức tranh toàn cảnh về tin tặc kinh tế không phải dễ dàng. Đó là thế giới ngầm sôi động nhưng không phải ai cũng nắm bắt được hết chúng. Từ các nguồn bên trong và bên ngoài “lượm lặt” được, bạn chỉ có thể phác thảo được phần nào về thế giới này. 

Phương thức trực tiếp 
 

“Bây giờ không còn là thời hacker tấn công để chỉ ra lỗ hổng trên Net. Chúng tạo các malware tinh vi vào mục đích thương mại và lợi nhuận”, Maffret của eEye.

“Hacker hy vọng doanh nghiệp sẽ phải chuộc lại dữ liệu của họ” (Kaminsky) .

Pin mặt trời hoạt động như thế nào?

Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời(quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất.

Tấm pin mặt trời, những tấm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến nó thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời.

Chất bán dẫn

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn. "Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng". Với tính chất như vậy, silicon là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời.

Silicon tuy có mức dẫn điện hạn chế nhưng nó có cấu trúc tinh thể rất phù hợp cho việc tạo ra chất bán dẫn. Nguyên tử silicon cần 4 electron để trung hòa điện tích nhưng lớp vỏ bên ngoài một nguyên tử silicon chỉ có một nửa số electron cần thiết nên nó sẽ bám chặt với các nguyên tử khác để tìm cách trung hòa điện tích.

Để tăng độ dẫn điện của silicon, các nhà khoa học đã “tạp chất hóa” nó bằng cách kết hợp nó với các vật liệu khác. Quá trình này được gọi là “doping” và silicon pha tạp với các tạp chất tạo ra nhiều electron tự do và lỗ trống. Một chất bán dẫn silicon có hai phần, mỗi phần được pha tạp với một loại vật liệu khác. Phần đầu tiên được pha với phốt pho, phốt pho cần 5 electron để trung hòa điện tích và có đủ 5 electron trong vỏ của nó. Khi kết hợp với silicon, một electron sẽ bị dư ra. Electron đặc trưng cho điện tích âm nên phần này sẽ được gọi là silicon loại N (điện cực N). Để tạo ra silicon loại P (điện cực P), các nhà khoa học kết hợp silicon với boron. Boron chỉ cần 3 electron để trung hòa điện tích và khi kết hợp với silicon sẽ tạo ra những lỗ trống cần được lấp đầy bởi electron.

Khi chất bán dẫn silicon tiếp xúc với năng lượng, các electron tự do ở điện cực N sẽ di chuyển sang để lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P. Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường. Các tế bào năng lượng mặt trời sẽ trở thành một diode, cho phép electron di chuyển từ điện cực P đến điện cực N, không cho phép di chuyển ngược lại.

Tất nhiên, để kích hoạt quá trình cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bào silicon. Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời, các hạt nhỏ năng lượng có thể tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N. Sự di chuyển của các elentron tự do từ điện cực N tới điện cực P tạo ra dòng điện.

Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì chúng ta cần làm là thu thập và chuyển nó thành dòng điện có thể sử dụng. Một bộ biến tần được gắn với các tế bào năng lượng mặt trời sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều là dòng điện chúng ta đang sử dụng ở khắp mọi nơi.

Pin mặt trời hiện tại vẫn thiếu hiệu quả

Các công nghệ biến ánh sáng mặt trời thành điện hiện tại vẫn kém hiệu quả. Các tấm pin mặt trời chưa thể hấp thụ toàn bộ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Nói chung, những tế bào năng lượng mặt trời tốt nhất hiện tại chỉ có thể chuyển 25% năng lượng mà nó nhận được thành điện. Tại sao vậy? Thực tế là ánh sáng mặt trời, như tất cả các loại ánh sáng khác, bao gồm một quang phổ với các bước sóng khác nhau, mỗi bước sóng có một cường độ khác nhau. Có những bước sóng quá yếu không thể giải phóng các electron còn một số bước sóng lại quá mạnh với silicon.

Hơn nữa, các tấm pin mặt trời cần được đặt ở những vị trí cực kỳ đặc biệt. Góc của các tấm pin mặt trời cần được tính toán để có thể nhận được tối đa lượng ánh sáng mặt trời và đương nhiên những tấm pin mặt trời chỉ thực sự hữu ích nếu được đặt ở nơi có nhiều ánh sáng mặt trời. Đặt tấm pin mặt trời ở những nơi có thời tiết ít nắng sẽ biến chúng thành những tác phẩm nghệ thuật lố bịch và tốn kém.

Silicon đen có thể tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp pin mặt trời

Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm phát triển những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn. Các tế bào năng lượng mặt trời dạng màng mỏng, được sản xuất từ cadmium, mỏng hơn nhiều so với tế bào silicon và có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn. Nhưng hiện tại, khả năng biến năng lượng thu thập được thành điện năng của tế bào năng lượng mặt trời cadmium vẫn còn khá kém. Tuy nhiên, các nhà khoa học muốn nghiên cứu thêm về loại tế bào năng lượng mặt trời này bởi chúng có mức giá rẻ và kích thước thuận tiện.

Một trong những phát kiến lớn khác đáng được nhắc tới là “silicon đen”. Silicon đen là silicon đã qua xử lý để có bề mặt màu đen bởi màu đen hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Silicon đen sẽ tạo ra các tế bào năng lượng mặt trời có khả năng hấp thụ tốt hơn, đặc biệt là ở những khu vực thưa ánh sáng mặt trời hoặc thường tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ở góc độ thấp. Hạn chế lớn nhất ở thời điểm hiện tại đó là quá trình tạo màu đen cho silicon làm tăng diện tích bề mặt của nó, điều này khiến gia tăng khả năng tái kết hợp của electron. Các electron tự do sẽ tìm kiếm sự tái kết hợp với tế bào silicon chứ không di chuyển nhằm tham gia với một nguyên tử khác để tạo ra dòng điện.

Quá trình nghiên cứu silicon đen vẫn đang tiếp diễn. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã tìm ra phương pháp giảm các trường hợp tái kết hợp, tăng khả năng chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng lên 22,1%. Hiện mức chuyển hóa này vẫn chưa bằng silicon điển hình nhưng chắc chắn nó sẽ được cải tiến trong tương lai.

Máy in 3D hoạt động như thế nào?

Nói đến máy in 3D người ta thường ta thường nghĩ đến một quá trình in ấn phức tạp. Nhưng không phải vậy. Có rất nhiều điều thú vị xung quanh việc tạo ra một vật thể từ máy in 3D. Dưới đây là cơ chế hoạt động của máy in 3D ở cấp độ người tiêu dùng. Lưu ý là bạn phải sử dụng hình ảnh 3D để in.

Đầu vào là sợi nhựa, đầu ra là nhựa kết dính

Người sử dụng máy in 3D sẽ lựa chọn 2 loại vật liệu đầu vào: Acrylonitrile Butadiene Styrene (nhựa ABS) và Polylactic Acid (nhựa PLA). Một số máy in chỉ nhận nhựa ABS, một số loại khác sử dụng được cả hai. Các vật liệu nhựa đầu vào này có dạng sợi, chiều rộng 1,75mm hoặc 3mm.

Nhựa ABS thường được sử dụng để tạo ra đồ chơi Lego. Đây là loại nhựa có gốc hóa học, hoạt hóa ở nhiệt độ cao. Nhựa PLA thì có nguồn gốc tự nhiên, chẳng hạn như từ ngô và mía, cứng và bóng hơn nhựa ABS. Ngoài việc dùng làm nguyên liệu đầu vào cho máy in 3D, nhựa PLA còn được ứng dụng để sản xuất các loại bao bì phân hủy được.

Sợi nhựa dùng cho máy in 3D có giá thành khá đắt. Hãng MakerBot bán 2,2 pound (990 gram) sợi nhựa PLA giá 48 USD (960.000 đồng). Nếu tìm mua trên eBay giá thành sẽ rẻ bằng một nửa. Hãng này ước tính 990 gram sợi nhựa có thể in ra được 392 quân cờ vua.

Giá thành sợi nhựa sẽ giảm xuống nếu các loại máy in 3D trở nên phổ biến và sợi nhựa được sản xuất với quy mô lớn. Có một cách khác để giảm giá thành đầu vào là bạn sử dụng máy ép sợi nhựa. Bạn đưa nguyên liệu nhựa tái chế hoặc nhựa giá rẻ vào máy ép để tạo ra các sợi nhựa.

Khi đã có sợi nhựa, bạn đưa vào máy in 3D qua một bộ phận gọi là đầu in (print head). Đầu in có hình dáng như một chiếc hộp với một vòi phun. Một cơ cấu truyền động sẽ đẩy từng phần nhựa xuống đầu in. Trước khi nhựa bị đùn ra từ đầu kim in, sợi nhựa phải đi qua một ống nhiệt và hóa lỏng. Nhựa qua đầu kim in là những đường chỉ siêu mảnh chỉ 0,1 milimet. Ngay khi ra ngoài không khí, nhựa khô cứng rất nhanh, gắn lại với nhau tạo thành các lớp.

Nhựa ABS cần được in ở một bề mặt nóng, điều này cũng đồng nghĩa với lớp nhựa đáy sẽ hơi cuộn lại. Còn nhựa PLA có thể in ở bề mặt không cần nhiệt lượng.

Phần lớn các máy in 3D có một đầu in, tức là vật thể in ra chỉ có một màu. Muốn có nhiều hơn một màu, người ta sẽ phải đổi sợi nhựa trong quá trình in. Có một số loại máy in, chẳng hạn như loại máy in mới nhất của MakerBot ký hiệu là Replicator 2x có 2 đầu in. Nó cho phép người ta in ra vật thể với hai màu. Công ty botObjects có trụ sở ở New York còn hứa hẹn sẽ cho ra thị trường loại máy in có khả năng trộn các sợi nhựa để in ra được vật thể đầy đủ các màu.

In từ trước ra sau, lớp chồng lớp

In 3D là một công nghệ in theo lớp. Bề mặt in (thường gọi là giường in) và đầu in sẽ phối hợp với nhau để thực hiện in 3 chiều. Ở mẫu máy in Replicator 2, đầu in được giữ bởi một hệ thống treo (hình minh họa bên dưới). 2 thanh kim loại nằm ngang giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều ngang. Ở đầu 2 thanh kim loại này lại gắn với 2 thanh khác theo chiều dọc, giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều dọc. Nhờ hệ thống treo, đầu in còn có thể chuyển động lên xuống tạo ra vật thể 3 chiều.

Một mẫu máy in có tên là RepRaps lại có cách in 3D tương đối khác so với Replicator 2. Giường in của RepRaps chuyển động lên xuống, tiến lùi, trong khi đầu in chỉ chuyển động ngang. Mẫu máy in DeltaMaker có đầu in chuyển động cả 3 chiều.

Quá trình in 3D có thể diễn ra trong vài phút, vài giờ hoặc thậm chí nhiều ngày phụ thuộc vào kích thước và khối lượng của sản phẩm. Ví dụ gần đây một số nghệ sĩ đã sử dụng máy in Type A Machines để in tác phẩm điêu khắc đầu rồng có kích thước 3 x 3 x 2,4m. Họ đã phải mất tới 2 tháng để hoàn thành tác phẩm trên.

Máy in 3D không chỉ in nhựa

Không phải máy in 3D nào cũng sử dụng nguyên liệu in như nhau. Các máy in 3D chuyên nghiệp có khả năng tạo ra những sản phẩm chất lượng cao từ các nguyên liệu đa dạng. Ở công xưởng Shapeways, những chiếc máy in 3D kích thước lớn tạo ra nhiều sản phẩm cùng lúc. Nguyên liệu không chỉ giới hạn ở nhựa ABS và PLA. Nó có thể là đồng thau, gốm sứ, thép và 5 loại chất dẻo khác.

Một số loại máy in 3D sử dụng công nghệ đúc laser, tức là sử dụng laser để gắn kết các mảnh vật liệu lại với nhau. Một số bằng sáng chế về đúc laser sẽ hết hạn vào năm tới, mở đường cho việc sản xuất hàng loạt các máy in 3D dành cho người tiêu dùng.

Form1 của phòng thí nghiệm FormLabs là một mẫu máy in sử dụng công nghệ in phi truyền thống tân tiến nhất sẽ sớm được thương mại hóa. Các máy in kim loại và máy in lai (giữa in truyền thống và phi truyền thống) sẽ là những thiết bị kế tiếp có mặt trên thị trường tiêu dùng.

Lò vi sóng hoạt động như thế nào?

Sóng vi ba (vi sóng) là một loại sóng điện từ có thể truyền trong không gian với vận tốc ánh sáng. Chúng ta không thể nhìn thấy vi sóng, nhưng nếu có thể, ta sẽ thấy bên trong lò vi sóng khi nấu sáng bừng như đèn pha.

Sóng vi ba có bước sóng ngắn hơn sóng radio nhưng dài hơn tia hồng ngoại. Loại vi sóng thường được dùng để nấu ăn có bước sóng khoảng 12cm. Với độ dài như vậy, sóng vi ba có thể được hấp thụ bởi hầu hết các loại thức ăn. Nhưng các hạt của vi sóng, được biết với cái tên photon, không có đủ năng lượng để phá hủy phân tử và gây ra các bệnh ung thư như tia cực tím hay tia X.

Thang sóng điện từ

Lò vi sóng

Bên trong lò vi sóng có một bộ phận gọi là magnetron. Nó là một ống kiểm soát điện từ, giúp biến điện năng thành sóng vi ba. Để cung cấp năng lượng cho magnetron, lò vi sóng có một máy biến thế với chức năng thay đổi dòng điện trong nhà với hiệu điện thế tiêu chuẩn 120V/220V lên điện áp 4000V hoặc cao hơn. Điện áp này làm nóng sợi dây tóc (filament) đặt ở giữa magnetron, làm bắn ra các electron.

Electron bắn ra khi sợi filament bị làm nóng

Các electron sẽ bắn ra theo đường thẳng tới một a nốt, hay cực dương, bao xung quanh sợi dây tóc, nhưng hai vòng nam châm ở trên và dưới a nốt sẽ bẻ dòng electron ngược trở lại sợi dây tóc và làm chúng bay theo đường tròn.

Nam châm bẻ cong dòng electron ngược trở lại

Sóng vi ba sẽ được phát ra khi các tia electron quét qua các lỗ hổng trên a nốt.

Các hốc trên cực a nốt hình tròn tạo ra vi sóng khi bị dòng electron quét qua

Nó giống như thổi hơi ngang qua miệng của một chai thủy tinh. Nhưng thay vì tạo ra tiếng huýt sáo do tần số thay đổi, thì ở đây các sóng dao động sẽ được phát ra ở một tần số nhất định, thường là khoảng 2.45GHz. Các vi sóng sinh ra sẽ được truyền tới khoang nấu bằng một ăng ten. Ở đó chúng sẽ di chuyển qua lại để thấm dần vào thức ăn.

Ở cửa lò vi sóng có đặt một tấm lưới kim loại có thể phản xạ lại sóng vi ba như một tấm gương và giữ cho nó không bị lọt ra ngoài. Mắt tấm lưới này đủ nhỏ để vi sóng không thể thoát ra nhưng cũng đủ lớn để ánh sáng lọt qua được, nhờ đó ta có thể nhìn thấy được thức ăn đang nấu bên trong.

Hầu như tất cả các lò vi sóng đều có một bàn xoay bằng kính để xoay tròn thức ăn, nhờ đó lượng nhiệt sẽ được phân bổ đều. Nếu không được di chuyển như vậy, món ăn của bạn sẽ chỗ sống chỗ chín.

Sóng vi ba làm chín thức ăn như thế nào?

Khi ta ấn nút khởi động, thường chỉ mất 2 giây để lò vi sóng làm nóng sợi dây tóc bên trong ống magnetron. Vi sóng sinh ra sau đó sẽ được thổi vào khoang nấu.

Với tần số thường là 2.45GHZ, sóng vi ba dễ bị hấp thụ bởi nước, chất béo và đường. Các sóng bên trong lò sẽ được phát ở đúng tần số để có thể đi sâu vào trong thức ăn và truyền hầu hết năng lượng cho lượng nước bên trong thực phẩm. Các loại chất rắn ít nước hầu như không hấp thụ sóng vi ba. Đó là lý do tại sao các hộp đựng dành riêng cho lò vi sóng không bị nóng lên như thức ăn bên trong nó.

Sóng vi ba làm nóng đồ ăn bằng cách xoay các phân tử nước qua lại. Những phân tử này có một đầu tích điện âm và một đầu tích điện dương. Một phân tử nước đơn lẻ có hình dáng như đầu chú chuột Mickey. Bạn có thể tưởng tượng phân tử oxy tích điện âm là mặt của Mickey, và hai phân tử hidro nhỏ tích điện dương là hai tai của chú.

Đầu tích điện dương của phân tử nước luôn cố gắng hướng theo điện trường của lò vi sóng, trong khi đầu tích điện âm chỉ theo hướng ngược lại. Nhưng bởi vì điện trường đảo ngược 2,5 tỷ lần trong một giây, nên đầu của chú chuột Mickey sẽ bị xoay như chong chóng. Và trong quá trình xoay qua xoay lại, các phân tử nước sẽ cọ xát vào nhau. Điều này tạo ra ma sát, là nguồn sản sinh nhiệt năng.

Một chiếc lò vi sóng có thể nấu chín thức ăn nhanh hơn lò nướng thông thường bởi vì nó làm nóng cả bên trong và bên ngoài thực phẩm cùng một lúc. Một chiếc lò nướng hoặc chảo rán lúc đầu chỉ làm nóng bề mặt của thức ăn, sau đó nhiệt mới tiến dần vào bên trong. Nhưng vì chỉ có thức ăn nóng lên còn không khí bên trong lò vi sóng vẫn ở nhiệt độ phòng, nên món ăn sẽ không thể có màu nâu hay giòn như khi được chế biến bằng các phương pháp khác.

Máy lạnh tiêu thụ điện như thế nào?

Một máy lạnh có bốn động cơ chính: động cơ nén đặt ở giàn nóng (tiêu thụ điện năng nhiều nhất, bằng khoảng 95% tổng công suất của máy lạnh); quạt làm mát lắp đặt ở giàn nóng; quạt đối lưu trong phòng và động cơ đảo hướng gió đặt ở giàn lạnh. Các loại máy lạnh thông dụng hiện nay đều có rơle tự động ngắt hoạt động của giàn nóng đặt ngoài trời khi phòng đã đạt độ lạnh yêu cầu. Quạt đối lưu ở giàn lạnh thì hoạt động suốt thời gian mở máy với tốc độ nhanh hay chậm tuỳ người sử dụng. Động cơ đảo hướng gió thì chạy hoặc ngừng tuỳ lựa chọn cùng lúc như đã đề cập.

Về vận hành, có hai loại là: máy thông thường và máy dùng biến tần.

Với máy lạnh thông thường, điện năng sử dụng tương đối cao và tuổi thọ sẽ giảm do phải khởi động lại nhiều lần trong quá trình sử dụng liên tục. Đồng thời, nhiệt độ trong phòng sẽ dao động mạnh (±2°C).

Ví dụ, máy được chọn mở ở 24°C. Thời điểm này tất cả động cơ của máy đều hoạt động cho đến khi phòng đạt được nhiệt độ khoảng 22°C – 24°C thì rơle sẽ tự ngắt hoạt động của giàn nóng. Sau một thời gian nhất định, tùy vào sự trao đổi nhiệt của phòng với môi trường xung quanh, nhiệt độ phòng tăng dần lên 24° - 26°C, lúc này giàn nóng sẽ được khởi động trở lại và làm giảm nhiệt độ phòng về mức mong muốn. Chênh lệch nhiệt độ ±2°C để có nhiệt độ 22°C và 26°C là do quán tính làm việc của máy, ví dụ khi cảm biến đo được là phòng đã đạt được 24°C thì sẽ ra lệnh ngắt, nhưng hơi lạnh trước đó vẫn được thổi vào phòng làm cho nhiệt độ phòng giảm xuống. Tương tự như khi nhiệt độ phòng tăng quá 24°C, động cơ hoạt động trở lại, nhưng phải mất một lúc thì mới có hơi lạnh, thời gian đó nhiệt độ phòng tăng lên.

Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Với tấm lưới lọc khí nên làm vệ sinh thường xuyên hơn ngăn chặn sự bám đọng bụi. (Ảnh: NT)

Máy có biến tần (inverter) sử dụng công nghệ điều khiển hiện đại, làm cho động cơ nén hoạt động với công suất tăng dần đến khi nhiệt độ trong phòng đạt mức yêu cầu thì công suất máy sẽ được điều khiển giảm dần, chỉ vận hành ở một mức độ vừa phải để làm mát bù cho lượng nhiệt sinh ra trong phòng (thiết bị điện, nhiệt lượng từ người…) và nhiệt từ bên ngoài truyền vào qua tường, cửa… Công suất đó sẽ tăng hoặc giảm tuỳ vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ thiết lập cho máy lạnh. Nhờ vào phương pháp điều khiển này nên máy lạnh inverter có thể giúp tiết kiệm điện năng từ 30 – 50% so với máy thông thường. Tuy nhiên, để đạt được mức tiết kiệm trên, máy phải được sử dụng trong các điều kiện nhất định như dưới đây.

Và cũng nên chú ý rằng do được trang bị các công nghệ mới hơn so với máy thông thường, nên dòng máy biến tần thường có giá cao hơn so với các máy khác từ 30 – 50%.

Nhiệt độ tối ưu khi sử dụng

Máy lạnh chỉ làm việc hiệu quả khi nhiệt độ quanh giàn nóng thấp hơn 48°C và nhiệt độ trong phòng lớn hơn 19°C, việc vi phạm các giới hạn này sẽ làm cho máy hoạt động không hiệu quả do khả năng thoát nhiệt rất thấp.

Khi khởi động máy, ta chỉ nên chọn mức nhiệt độ cần làm lạnh mong muốn, sau đó chọn bổ sung chức năng làm lạnh nhanh thể hiện trên thiết bị điều khiển từ xa mà thực chất là tăng tốc độ quạt đối lưu ở giàn lạnh. Nên tránh đặt nhiệt độ ở mức thấp nhất của máy vì việc này không giúp đạt được nhiệt độ mong muốn nhanh hơn, mà chỉ làm tiêu tốn điện năng hơn do máy phải hoạt động đến khi đạt đến nhiệt độ thấp nhất mới có thể dừng lại.

Để sử dụng máy lạnh có hiệu quả về điện, ta nên chọn nhiệt độ vừa phải. Nhiệt độ môi trường mà cơ thể con người thích nghi trong khoảng 25 – 27°C. Do đó, chọn nhiệt độ 26°C là đảm bảo sự thoái mái trong sinh hoạt mà lại tiết kiệm điện. Máy đạt nhiệt độ như remote được hay không là do cảm biến nhiệt độ gắn ở giàn lạnh trong phòng, mà thiết bị này thường không ảnh hưởng theo thời gian. Nên trong trường hợp máy cũ, vẫn chọn 24°C thì phòng vẫn đạt được nhiệt độ đó, nhưng sẽ tiêu tốn điện nhiều hơn.

Lắp đặt hợp lý

Chọn đúng vị trí lắp đặt hệ máy lạnh sẽ giúp tiết kiệm điện năng. Giàn nóng máy lạnh nên lắp đặt tại nơi thông thoáng, tránh cho nắng chiếu vào bên trong giàn làm tăng nhiệt độ thiết bị. Tại khu vực có nhiều gió, hướng lắp đặt tốt là để quạt làm mát thổi vuông góc với hướng gió. Việc này sẽ làm tăng khả năng thoát nhiệt của thiết bị. Chú ý, không được lắp đặt giàn nóng ở những nơi có nguồn nhiệt, khói thải hoặc hoá chất gây bẩn, ăn mòn.

Chênh lệch độ cao và khoảng cách giữa giàn lạnh – giàn nóng cần bố trí hợp lý, ngắn nhất để vừa tiết kiệm chi phí vật tư, vừa tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Đối với máy lạnh thông thường, chiều dài đường ống ga không nên vượt quá 5m và chênh lệch độ cao không nên vượt quá 3m. Việc vượt quá các định mức trên càng nhiều sẽ càng gây suy giảm năng suất lạnh đáng kể của hệ thống.

Tiết kiệm điện trong quá trình sử dụng điều hòa

• Trong giàn lạnh có hai bộ cánh giúp điều chỉnh gió lạnh ra khỏi giàn theo các hướng mong muốn. Người dùng nên điều chỉnh các cánh gió sao cho hơi lạnh thổi tập trung đến nơi cần làm lạnh nhất.
• Luôn luôn tắt máy lạnh khi không còn nhu cầu sử dụng.Nếu không có nhu cầu sử dụng trong thời gian dài, người sử dụng cần tắt cả nguồn máy (aptomat) vì nếu chỉ tắt bằng điều khiển từ xa thì máy vẫn sẽ tiêu thụ điện ngầm và vì lý do an toàn. Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Đối với những tấm lưới lọc khí nên được làm vệ sinh thường xuyên hơn, ngăn chặn sự bám đọng bụi.

Sắp xếp lại đồ đạc để không chắn tầm lưu thông gió

• Tắt các bóng đèn không cần thiết giúp quá trình làm lạnh nhanh hơn, Không tắt bật hay điều chỉnh máy quá nhiều vì để khởi động lại máy sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng, vậy nên hãy duy trì nhiệt độ ổn định.
• Nếu kết hợp với quạt gió và để để một chậu nước mát sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng vì quạt giúp lưu thông khí mát trong phòng.
• Nếu bạn không ra khỏi nhà quá lâu thì không nên tắt điều hòa. Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 hoặc 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Việc che kín phòng sẽ ngăn không cho ánh sáng mặt trời chiếu vào phòng làm nhiệt độ phòng tăng lên quá cao. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu.
• Mặc dù máy lạnh có những tấm tản gió giúp đưa khí mát đến đúng hướng mình cần nhưng tốt nhất bạn nên xếp gọn đồ đạc để không làm cản hướng gió, nhờ đó mà bạn cũng sẽ cảm thấy nhanh mát hơn, tiêu tốn ít điện năng hơn.
• Điều chỉnh nhiệt độ phòng hợp lý: Từ 23 đến 27 độ C là nhiệt độ thích hợp để máy lạnh của bạn có thể hoạt động một cách tối ưu nhất, không tốn quá nhiều điện năng mà vẫn duy trì một nhiệt độ vừa phải và phù hợp (do nhiệt độ phòng và nhiệt độ bên ngoài không chênh lệch quá lớn).
• Không nên tắt máy lạnh nếu bạn phải ra ngoài không quá lâu: Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 đến 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu. 

• Sử dụng quạt kết hợp cùng với máy lạnh: Mặc dù chúng ta dùng máy lạnh để làm mát, tuy nhiên dùng quạt sẽ giúp lưu thông khí mát trong phòng, điều này cũng có nghĩa là bạn không cần phải giảm nhiệt độ xuống quá thấp, nhờ đó tốn ít điện hơn. Thêm vào đó, quạt sử dụng điện ít hơn máy lạnh nên kết hợp cả hai thiết bị này sẽ giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều năng lượng. Bên cạnh đó, quạt điều hòa cũng là một trong những thiết bị làm mát rất tốt hiện nay và bạn có thể sử dụng kết hợp với máy lạnh để tối ưu khả năng làm mát, đảm bảo sức khỏe và tiết kiệm điện năng.

• Công suất thiết bị phù hợp với căn phòng: Việc chọn lựa điều hoà phù hợp với không gian phòng là điều quan trọng. Bởi, nếu bạn mua sản phẩm công suất nhỏ thì sẽ không thể làm mát phòng có diện tích lớn, thiết bị phải hoạt động liên tục, ngốn nhiều điện năng hơn. Ngược lại, nếu mua điều hoà có công suất quá lớn so với không gian sống thì lãng phí. Ngoài ra, việc lựa chọn vị trí lắp điều hoà cũng ảnh hưởng đến khả năng làm lạnh của thiết bị. Gia đình nên lắp đặt ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp, giúp tiết kiệm điện hơn.

• Thường xuyên bảo dưỡng: Để điều hoà hoạt động tốt trong mùa nóng, người dùng cần định kỳ bảo dưỡng vệ sinh máy thật sạch. Ngoài ra, để tránh thiết bị hỏng hóc, người dùng khi mua cần chọn những thương hiệu uy tín, chất lượng, chế độ hậu mãi tốt.

Hacker kinh tế hoạt động như thế nào?

Đó là thế giới của những chat room, những malware và các kế hoạch phishing tinh vi. Hoạt động bên trong của chúng ra sao? 

Khi TJX ra đời ngày 17 tháng 1 năm 2006, các hệ thống máy tính lưu trữ dữ liệu liên quan đến thẻ tín dụng, thẻ ghi nợ và các giao dịch mua bán bị phá hoại. Người ta nói rằng chúng đã bị hack từ tháng mười hai. Các nhân viên bảo mật ở Visa ghi nhận hoạt động lừa đảo chiếm đoạt thẻ tín dụng, thẻ nợ liên quan đến thuộc tính TJX ngày càng tăng, như ở các cửa hàng T.J. Maxx, Marshalls, HomeGoods từ giữa tháng mười một. Có nghĩa là bạn hoàn toàn có thể trộm dữ liệu người dùng trôi nổi trên Internet để bán cho thị trường đen qua website và chat room, ít nhất trong hai tháng hoặc hơn. 

Hacking bây giờ không còn là trò chơi của trẻ con. Nó đã trở thành hình thức kinh doanh lớn. Các thị trường đen trực tuyến sôi động với dữ liệu thẻ tín dụng ăn trộm, mã số bằng lái xe. Và malware, chương trình cho phép hacker khai thác điểm yếu bảo mật trên phần mềm thương mại là công cụ hết sức đắc lực của giới tin tặc. Hoạt động khủng bố trở nên có tổ chức cao. Chúng dùng các hệ thống thanh toán mạng ngang hàng như mua bán trên eBay mà không sợ bị phát hiện khi làm việc với nhau. 

Hacker độc lập vẫn còn, nhưng Cục điều tra liên bang Mỹ FBI nhận thấy hoạt động tội phạm có tổ chức là một phần trong cộng đồng hacking, nhất là ở Trung Đông. “Hacker luôn sẵn sàng bẻ khóa máy tính, thu thập dữ liệu cá nhân và bán chúng đi nhằm kiếm lợi”, Chris Stangl – thanh tra tội phạm khủng bố của FBI, đơn vị đứng thứ ba sau bộ phận Chống khủng bố và Tình báo nói. 

Vẽ ra được bức tranh toàn cảnh về tin tặc kinh tế không phải dễ dàng. Đó là thế giới ngầm sôi động nhưng không phải ai cũng nắm bắt được hết chúng. Từ các nguồn bên trong và bên ngoài “lượm lặt” được, bạn chỉ có thể phác thảo được phần nào về thế giới này. 

Phương thức trực tiếp 
 

“Bây giờ không còn là thời hacker tấn công để chỉ ra lỗ hổng trên Net. Chúng tạo các malware tinh vi vào mục đích thương mại và lợi nhuận”, Maffret của eEye.

“Hacker hy vọng doanh nghiệp sẽ phải chuộc lại dữ liệu của họ” (Kaminsky) .

Pin mặt trời hoạt động như thế nào?

Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời(quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất.

Tấm pin mặt trời, những tấm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến nó thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời.

Chất bán dẫn

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn. "Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng". Với tính chất như vậy, silicon là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời.

Silicon tuy có mức dẫn điện hạn chế nhưng nó có cấu trúc tinh thể rất phù hợp cho việc tạo ra chất bán dẫn. Nguyên tử silicon cần 4 electron để trung hòa điện tích nhưng lớp vỏ bên ngoài một nguyên tử silicon chỉ có một nửa số electron cần thiết nên nó sẽ bám chặt với các nguyên tử khác để tìm cách trung hòa điện tích.

Để tăng độ dẫn điện của silicon, các nhà khoa học đã “tạp chất hóa” nó bằng cách kết hợp nó với các vật liệu khác. Quá trình này được gọi là “doping” và silicon pha tạp với các tạp chất tạo ra nhiều electron tự do và lỗ trống. Một chất bán dẫn silicon có hai phần, mỗi phần được pha tạp với một loại vật liệu khác. Phần đầu tiên được pha với phốt pho, phốt pho cần 5 electron để trung hòa điện tích và có đủ 5 electron trong vỏ của nó. Khi kết hợp với silicon, một electron sẽ bị dư ra. Electron đặc trưng cho điện tích âm nên phần này sẽ được gọi là silicon loại N (điện cực N). Để tạo ra silicon loại P (điện cực P), các nhà khoa học kết hợp silicon với boron. Boron chỉ cần 3 electron để trung hòa điện tích và khi kết hợp với silicon sẽ tạo ra những lỗ trống cần được lấp đầy bởi electron.

Khi chất bán dẫn silicon tiếp xúc với năng lượng, các electron tự do ở điện cực N sẽ di chuyển sang để lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P. Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường. Các tế bào năng lượng mặt trời sẽ trở thành một diode, cho phép electron di chuyển từ điện cực P đến điện cực N, không cho phép di chuyển ngược lại.

Tất nhiên, để kích hoạt quá trình cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bào silicon. Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời, các hạt nhỏ năng lượng có thể tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N. Sự di chuyển của các elentron tự do từ điện cực N tới điện cực P tạo ra dòng điện.

Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì chúng ta cần làm là thu thập và chuyển nó thành dòng điện có thể sử dụng. Một bộ biến tần được gắn với các tế bào năng lượng mặt trời sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều là dòng điện chúng ta đang sử dụng ở khắp mọi nơi.

Pin mặt trời hiện tại vẫn thiếu hiệu quả

Các công nghệ biến ánh sáng mặt trời thành điện hiện tại vẫn kém hiệu quả. Các tấm pin mặt trời chưa thể hấp thụ toàn bộ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Nói chung, những tế bào năng lượng mặt trời tốt nhất hiện tại chỉ có thể chuyển 25% năng lượng mà nó nhận được thành điện. Tại sao vậy? Thực tế là ánh sáng mặt trời, như tất cả các loại ánh sáng khác, bao gồm một quang phổ với các bước sóng khác nhau, mỗi bước sóng có một cường độ khác nhau. Có những bước sóng quá yếu không thể giải phóng các electron còn một số bước sóng lại quá mạnh với silicon.

Hơn nữa, các tấm pin mặt trời cần được đặt ở những vị trí cực kỳ đặc biệt. Góc của các tấm pin mặt trời cần được tính toán để có thể nhận được tối đa lượng ánh sáng mặt trời và đương nhiên những tấm pin mặt trời chỉ thực sự hữu ích nếu được đặt ở nơi có nhiều ánh sáng mặt trời. Đặt tấm pin mặt trời ở những nơi có thời tiết ít nắng sẽ biến chúng thành những tác phẩm nghệ thuật lố bịch và tốn kém.

Silicon đen có thể tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp pin mặt trời

Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm phát triển những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn. Các tế bào năng lượng mặt trời dạng màng mỏng, được sản xuất từ cadmium, mỏng hơn nhiều so với tế bào silicon và có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn. Nhưng hiện tại, khả năng biến năng lượng thu thập được thành điện năng của tế bào năng lượng mặt trời cadmium vẫn còn khá kém. Tuy nhiên, các nhà khoa học muốn nghiên cứu thêm về loại tế bào năng lượng mặt trời này bởi chúng có mức giá rẻ và kích thước thuận tiện.

Một trong những phát kiến lớn khác đáng được nhắc tới là “silicon đen”. Silicon đen là silicon đã qua xử lý để có bề mặt màu đen bởi màu đen hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Silicon đen sẽ tạo ra các tế bào năng lượng mặt trời có khả năng hấp thụ tốt hơn, đặc biệt là ở những khu vực thưa ánh sáng mặt trời hoặc thường tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ở góc độ thấp. Hạn chế lớn nhất ở thời điểm hiện tại đó là quá trình tạo màu đen cho silicon làm tăng diện tích bề mặt của nó, điều này khiến gia tăng khả năng tái kết hợp của electron. Các electron tự do sẽ tìm kiếm sự tái kết hợp với tế bào silicon chứ không di chuyển nhằm tham gia với một nguyên tử khác để tạo ra dòng điện.

Quá trình nghiên cứu silicon đen vẫn đang tiếp diễn. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã tìm ra phương pháp giảm các trường hợp tái kết hợp, tăng khả năng chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng lên 22,1%. Hiện mức chuyển hóa này vẫn chưa bằng silicon điển hình nhưng chắc chắn nó sẽ được cải tiến trong tương lai.

Máy in 3D hoạt động như thế nào?

Nói đến máy in 3D người ta thường ta thường nghĩ đến một quá trình in ấn phức tạp. Nhưng không phải vậy. Có rất nhiều điều thú vị xung quanh việc tạo ra một vật thể từ máy in 3D. Dưới đây là cơ chế hoạt động của máy in 3D ở cấp độ người tiêu dùng. Lưu ý là bạn phải sử dụng hình ảnh 3D để in.

Đầu vào là sợi nhựa, đầu ra là nhựa kết dính

Người sử dụng máy in 3D sẽ lựa chọn 2 loại vật liệu đầu vào: Acrylonitrile Butadiene Styrene (nhựa ABS) và Polylactic Acid (nhựa PLA). Một số máy in chỉ nhận nhựa ABS, một số loại khác sử dụng được cả hai. Các vật liệu nhựa đầu vào này có dạng sợi, chiều rộng 1,75mm hoặc 3mm.

Nhựa ABS thường được sử dụng để tạo ra đồ chơi Lego. Đây là loại nhựa có gốc hóa học, hoạt hóa ở nhiệt độ cao. Nhựa PLA thì có nguồn gốc tự nhiên, chẳng hạn như từ ngô và mía, cứng và bóng hơn nhựa ABS. Ngoài việc dùng làm nguyên liệu đầu vào cho máy in 3D, nhựa PLA còn được ứng dụng để sản xuất các loại bao bì phân hủy được.

Sợi nhựa dùng cho máy in 3D có giá thành khá đắt. Hãng MakerBot bán 2,2 pound (990 gram) sợi nhựa PLA giá 48 USD (960.000 đồng). Nếu tìm mua trên eBay giá thành sẽ rẻ bằng một nửa. Hãng này ước tính 990 gram sợi nhựa có thể in ra được 392 quân cờ vua.

Giá thành sợi nhựa sẽ giảm xuống nếu các loại máy in 3D trở nên phổ biến và sợi nhựa được sản xuất với quy mô lớn. Có một cách khác để giảm giá thành đầu vào là bạn sử dụng máy ép sợi nhựa. Bạn đưa nguyên liệu nhựa tái chế hoặc nhựa giá rẻ vào máy ép để tạo ra các sợi nhựa.

Khi đã có sợi nhựa, bạn đưa vào máy in 3D qua một bộ phận gọi là đầu in (print head). Đầu in có hình dáng như một chiếc hộp với một vòi phun. Một cơ cấu truyền động sẽ đẩy từng phần nhựa xuống đầu in. Trước khi nhựa bị đùn ra từ đầu kim in, sợi nhựa phải đi qua một ống nhiệt và hóa lỏng. Nhựa qua đầu kim in là những đường chỉ siêu mảnh chỉ 0,1 milimet. Ngay khi ra ngoài không khí, nhựa khô cứng rất nhanh, gắn lại với nhau tạo thành các lớp.

Nhựa ABS cần được in ở một bề mặt nóng, điều này cũng đồng nghĩa với lớp nhựa đáy sẽ hơi cuộn lại. Còn nhựa PLA có thể in ở bề mặt không cần nhiệt lượng.

Phần lớn các máy in 3D có một đầu in, tức là vật thể in ra chỉ có một màu. Muốn có nhiều hơn một màu, người ta sẽ phải đổi sợi nhựa trong quá trình in. Có một số loại máy in, chẳng hạn như loại máy in mới nhất của MakerBot ký hiệu là Replicator 2x có 2 đầu in. Nó cho phép người ta in ra vật thể với hai màu. Công ty botObjects có trụ sở ở New York còn hứa hẹn sẽ cho ra thị trường loại máy in có khả năng trộn các sợi nhựa để in ra được vật thể đầy đủ các màu.

In từ trước ra sau, lớp chồng lớp

In 3D là một công nghệ in theo lớp. Bề mặt in (thường gọi là giường in) và đầu in sẽ phối hợp với nhau để thực hiện in 3 chiều. Ở mẫu máy in Replicator 2, đầu in được giữ bởi một hệ thống treo (hình minh họa bên dưới). 2 thanh kim loại nằm ngang giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều ngang. Ở đầu 2 thanh kim loại này lại gắn với 2 thanh khác theo chiều dọc, giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều dọc. Nhờ hệ thống treo, đầu in còn có thể chuyển động lên xuống tạo ra vật thể 3 chiều.

Một mẫu máy in có tên là RepRaps lại có cách in 3D tương đối khác so với Replicator 2. Giường in của RepRaps chuyển động lên xuống, tiến lùi, trong khi đầu in chỉ chuyển động ngang. Mẫu máy in DeltaMaker có đầu in chuyển động cả 3 chiều.

Quá trình in 3D có thể diễn ra trong vài phút, vài giờ hoặc thậm chí nhiều ngày phụ thuộc vào kích thước và khối lượng của sản phẩm. Ví dụ gần đây một số nghệ sĩ đã sử dụng máy in Type A Machines để in tác phẩm điêu khắc đầu rồng có kích thước 3 x 3 x 2,4m. Họ đã phải mất tới 2 tháng để hoàn thành tác phẩm trên.

Máy in 3D không chỉ in nhựa

Không phải máy in 3D nào cũng sử dụng nguyên liệu in như nhau. Các máy in 3D chuyên nghiệp có khả năng tạo ra những sản phẩm chất lượng cao từ các nguyên liệu đa dạng. Ở công xưởng Shapeways, những chiếc máy in 3D kích thước lớn tạo ra nhiều sản phẩm cùng lúc. Nguyên liệu không chỉ giới hạn ở nhựa ABS và PLA. Nó có thể là đồng thau, gốm sứ, thép và 5 loại chất dẻo khác.

Một số loại máy in 3D sử dụng công nghệ đúc laser, tức là sử dụng laser để gắn kết các mảnh vật liệu lại với nhau. Một số bằng sáng chế về đúc laser sẽ hết hạn vào năm tới, mở đường cho việc sản xuất hàng loạt các máy in 3D dành cho người tiêu dùng.

Form1 của phòng thí nghiệm FormLabs là một mẫu máy in sử dụng công nghệ in phi truyền thống tân tiến nhất sẽ sớm được thương mại hóa. Các máy in kim loại và máy in lai (giữa in truyền thống và phi truyền thống) sẽ là những thiết bị kế tiếp có mặt trên thị trường tiêu dùng.

Lò vi sóng hoạt động như thế nào?

Sóng vi ba (vi sóng) là một loại sóng điện từ có thể truyền trong không gian với vận tốc ánh sáng. Chúng ta không thể nhìn thấy vi sóng, nhưng nếu có thể, ta sẽ thấy bên trong lò vi sóng khi nấu sáng bừng như đèn pha.

Sóng vi ba có bước sóng ngắn hơn sóng radio nhưng dài hơn tia hồng ngoại. Loại vi sóng thường được dùng để nấu ăn có bước sóng khoảng 12cm. Với độ dài như vậy, sóng vi ba có thể được hấp thụ bởi hầu hết các loại thức ăn. Nhưng các hạt của vi sóng, được biết với cái tên photon, không có đủ năng lượng để phá hủy phân tử và gây ra các bệnh ung thư như tia cực tím hay tia X.

Thang sóng điện từ

Lò vi sóng

Bên trong lò vi sóng có một bộ phận gọi là magnetron. Nó là một ống kiểm soát điện từ, giúp biến điện năng thành sóng vi ba. Để cung cấp năng lượng cho magnetron, lò vi sóng có một máy biến thế với chức năng thay đổi dòng điện trong nhà với hiệu điện thế tiêu chuẩn 120V/220V lên điện áp 4000V hoặc cao hơn. Điện áp này làm nóng sợi dây tóc (filament) đặt ở giữa magnetron, làm bắn ra các electron.

Electron bắn ra khi sợi filament bị làm nóng

Các electron sẽ bắn ra theo đường thẳng tới một a nốt, hay cực dương, bao xung quanh sợi dây tóc, nhưng hai vòng nam châm ở trên và dưới a nốt sẽ bẻ dòng electron ngược trở lại sợi dây tóc và làm chúng bay theo đường tròn.

Nam châm bẻ cong dòng electron ngược trở lại

Sóng vi ba sẽ được phát ra khi các tia electron quét qua các lỗ hổng trên a nốt.

Các hốc trên cực a nốt hình tròn tạo ra vi sóng khi bị dòng electron quét qua

Nó giống như thổi hơi ngang qua miệng của một chai thủy tinh. Nhưng thay vì tạo ra tiếng huýt sáo do tần số thay đổi, thì ở đây các sóng dao động sẽ được phát ra ở một tần số nhất định, thường là khoảng 2.45GHz. Các vi sóng sinh ra sẽ được truyền tới khoang nấu bằng một ăng ten. Ở đó chúng sẽ di chuyển qua lại để thấm dần vào thức ăn.

Ở cửa lò vi sóng có đặt một tấm lưới kim loại có thể phản xạ lại sóng vi ba như một tấm gương và giữ cho nó không bị lọt ra ngoài. Mắt tấm lưới này đủ nhỏ để vi sóng không thể thoát ra nhưng cũng đủ lớn để ánh sáng lọt qua được, nhờ đó ta có thể nhìn thấy được thức ăn đang nấu bên trong.

Hầu như tất cả các lò vi sóng đều có một bàn xoay bằng kính để xoay tròn thức ăn, nhờ đó lượng nhiệt sẽ được phân bổ đều. Nếu không được di chuyển như vậy, món ăn của bạn sẽ chỗ sống chỗ chín.

Sóng vi ba làm chín thức ăn như thế nào?

Khi ta ấn nút khởi động, thường chỉ mất 2 giây để lò vi sóng làm nóng sợi dây tóc bên trong ống magnetron. Vi sóng sinh ra sau đó sẽ được thổi vào khoang nấu.

Với tần số thường là 2.45GHZ, sóng vi ba dễ bị hấp thụ bởi nước, chất béo và đường. Các sóng bên trong lò sẽ được phát ở đúng tần số để có thể đi sâu vào trong thức ăn và truyền hầu hết năng lượng cho lượng nước bên trong thực phẩm. Các loại chất rắn ít nước hầu như không hấp thụ sóng vi ba. Đó là lý do tại sao các hộp đựng dành riêng cho lò vi sóng không bị nóng lên như thức ăn bên trong nó.

Sóng vi ba làm nóng đồ ăn bằng cách xoay các phân tử nước qua lại. Những phân tử này có một đầu tích điện âm và một đầu tích điện dương. Một phân tử nước đơn lẻ có hình dáng như đầu chú chuột Mickey. Bạn có thể tưởng tượng phân tử oxy tích điện âm là mặt của Mickey, và hai phân tử hidro nhỏ tích điện dương là hai tai của chú.

Đầu tích điện dương của phân tử nước luôn cố gắng hướng theo điện trường của lò vi sóng, trong khi đầu tích điện âm chỉ theo hướng ngược lại. Nhưng bởi vì điện trường đảo ngược 2,5 tỷ lần trong một giây, nên đầu của chú chuột Mickey sẽ bị xoay như chong chóng. Và trong quá trình xoay qua xoay lại, các phân tử nước sẽ cọ xát vào nhau. Điều này tạo ra ma sát, là nguồn sản sinh nhiệt năng.

Một chiếc lò vi sóng có thể nấu chín thức ăn nhanh hơn lò nướng thông thường bởi vì nó làm nóng cả bên trong và bên ngoài thực phẩm cùng một lúc. Một chiếc lò nướng hoặc chảo rán lúc đầu chỉ làm nóng bề mặt của thức ăn, sau đó nhiệt mới tiến dần vào bên trong. Nhưng vì chỉ có thức ăn nóng lên còn không khí bên trong lò vi sóng vẫn ở nhiệt độ phòng, nên món ăn sẽ không thể có màu nâu hay giòn như khi được chế biến bằng các phương pháp khác.

Máy lạnh tiêu thụ điện như thế nào?

Một máy lạnh có bốn động cơ chính: động cơ nén đặt ở giàn nóng (tiêu thụ điện năng nhiều nhất, bằng khoảng 95% tổng công suất của máy lạnh); quạt làm mát lắp đặt ở giàn nóng; quạt đối lưu trong phòng và động cơ đảo hướng gió đặt ở giàn lạnh. Các loại máy lạnh thông dụng hiện nay đều có rơle tự động ngắt hoạt động của giàn nóng đặt ngoài trời khi phòng đã đạt độ lạnh yêu cầu. Quạt đối lưu ở giàn lạnh thì hoạt động suốt thời gian mở máy với tốc độ nhanh hay chậm tuỳ người sử dụng. Động cơ đảo hướng gió thì chạy hoặc ngừng tuỳ lựa chọn cùng lúc như đã đề cập.

Về vận hành, có hai loại là: máy thông thường và máy dùng biến tần.

Với máy lạnh thông thường, điện năng sử dụng tương đối cao và tuổi thọ sẽ giảm do phải khởi động lại nhiều lần trong quá trình sử dụng liên tục. Đồng thời, nhiệt độ trong phòng sẽ dao động mạnh (±2°C).

Ví dụ, máy được chọn mở ở 24°C. Thời điểm này tất cả động cơ của máy đều hoạt động cho đến khi phòng đạt được nhiệt độ khoảng 22°C – 24°C thì rơle sẽ tự ngắt hoạt động của giàn nóng. Sau một thời gian nhất định, tùy vào sự trao đổi nhiệt của phòng với môi trường xung quanh, nhiệt độ phòng tăng dần lên 24° - 26°C, lúc này giàn nóng sẽ được khởi động trở lại và làm giảm nhiệt độ phòng về mức mong muốn. Chênh lệch nhiệt độ ±2°C để có nhiệt độ 22°C và 26°C là do quán tính làm việc của máy, ví dụ khi cảm biến đo được là phòng đã đạt được 24°C thì sẽ ra lệnh ngắt, nhưng hơi lạnh trước đó vẫn được thổi vào phòng làm cho nhiệt độ phòng giảm xuống. Tương tự như khi nhiệt độ phòng tăng quá 24°C, động cơ hoạt động trở lại, nhưng phải mất một lúc thì mới có hơi lạnh, thời gian đó nhiệt độ phòng tăng lên.

Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Với tấm lưới lọc khí nên làm vệ sinh thường xuyên hơn ngăn chặn sự bám đọng bụi. (Ảnh: NT)

Máy có biến tần (inverter) sử dụng công nghệ điều khiển hiện đại, làm cho động cơ nén hoạt động với công suất tăng dần đến khi nhiệt độ trong phòng đạt mức yêu cầu thì công suất máy sẽ được điều khiển giảm dần, chỉ vận hành ở một mức độ vừa phải để làm mát bù cho lượng nhiệt sinh ra trong phòng (thiết bị điện, nhiệt lượng từ người…) và nhiệt từ bên ngoài truyền vào qua tường, cửa… Công suất đó sẽ tăng hoặc giảm tuỳ vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ thiết lập cho máy lạnh. Nhờ vào phương pháp điều khiển này nên máy lạnh inverter có thể giúp tiết kiệm điện năng từ 30 – 50% so với máy thông thường. Tuy nhiên, để đạt được mức tiết kiệm trên, máy phải được sử dụng trong các điều kiện nhất định như dưới đây.

Và cũng nên chú ý rằng do được trang bị các công nghệ mới hơn so với máy thông thường, nên dòng máy biến tần thường có giá cao hơn so với các máy khác từ 30 – 50%.

Nhiệt độ tối ưu khi sử dụng

Máy lạnh chỉ làm việc hiệu quả khi nhiệt độ quanh giàn nóng thấp hơn 48°C và nhiệt độ trong phòng lớn hơn 19°C, việc vi phạm các giới hạn này sẽ làm cho máy hoạt động không hiệu quả do khả năng thoát nhiệt rất thấp.

Khi khởi động máy, ta chỉ nên chọn mức nhiệt độ cần làm lạnh mong muốn, sau đó chọn bổ sung chức năng làm lạnh nhanh thể hiện trên thiết bị điều khiển từ xa mà thực chất là tăng tốc độ quạt đối lưu ở giàn lạnh. Nên tránh đặt nhiệt độ ở mức thấp nhất của máy vì việc này không giúp đạt được nhiệt độ mong muốn nhanh hơn, mà chỉ làm tiêu tốn điện năng hơn do máy phải hoạt động đến khi đạt đến nhiệt độ thấp nhất mới có thể dừng lại.

Để sử dụng máy lạnh có hiệu quả về điện, ta nên chọn nhiệt độ vừa phải. Nhiệt độ môi trường mà cơ thể con người thích nghi trong khoảng 25 – 27°C. Do đó, chọn nhiệt độ 26°C là đảm bảo sự thoái mái trong sinh hoạt mà lại tiết kiệm điện. Máy đạt nhiệt độ như remote được hay không là do cảm biến nhiệt độ gắn ở giàn lạnh trong phòng, mà thiết bị này thường không ảnh hưởng theo thời gian. Nên trong trường hợp máy cũ, vẫn chọn 24°C thì phòng vẫn đạt được nhiệt độ đó, nhưng sẽ tiêu tốn điện nhiều hơn.

Lắp đặt hợp lý

Chọn đúng vị trí lắp đặt hệ máy lạnh sẽ giúp tiết kiệm điện năng. Giàn nóng máy lạnh nên lắp đặt tại nơi thông thoáng, tránh cho nắng chiếu vào bên trong giàn làm tăng nhiệt độ thiết bị. Tại khu vực có nhiều gió, hướng lắp đặt tốt là để quạt làm mát thổi vuông góc với hướng gió. Việc này sẽ làm tăng khả năng thoát nhiệt của thiết bị. Chú ý, không được lắp đặt giàn nóng ở những nơi có nguồn nhiệt, khói thải hoặc hoá chất gây bẩn, ăn mòn.

Chênh lệch độ cao và khoảng cách giữa giàn lạnh – giàn nóng cần bố trí hợp lý, ngắn nhất để vừa tiết kiệm chi phí vật tư, vừa tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Đối với máy lạnh thông thường, chiều dài đường ống ga không nên vượt quá 5m và chênh lệch độ cao không nên vượt quá 3m. Việc vượt quá các định mức trên càng nhiều sẽ càng gây suy giảm năng suất lạnh đáng kể của hệ thống.

Tiết kiệm điện trong quá trình sử dụng điều hòa

• Trong giàn lạnh có hai bộ cánh giúp điều chỉnh gió lạnh ra khỏi giàn theo các hướng mong muốn. Người dùng nên điều chỉnh các cánh gió sao cho hơi lạnh thổi tập trung đến nơi cần làm lạnh nhất.
• Luôn luôn tắt máy lạnh khi không còn nhu cầu sử dụng.Nếu không có nhu cầu sử dụng trong thời gian dài, người sử dụng cần tắt cả nguồn máy (aptomat) vì nếu chỉ tắt bằng điều khiển từ xa thì máy vẫn sẽ tiêu thụ điện ngầm và vì lý do an toàn. Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Đối với những tấm lưới lọc khí nên được làm vệ sinh thường xuyên hơn, ngăn chặn sự bám đọng bụi.

Sắp xếp lại đồ đạc để không chắn tầm lưu thông gió

• Tắt các bóng đèn không cần thiết giúp quá trình làm lạnh nhanh hơn, Không tắt bật hay điều chỉnh máy quá nhiều vì để khởi động lại máy sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng, vậy nên hãy duy trì nhiệt độ ổn định.
• Nếu kết hợp với quạt gió và để để một chậu nước mát sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng vì quạt giúp lưu thông khí mát trong phòng.
• Nếu bạn không ra khỏi nhà quá lâu thì không nên tắt điều hòa. Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 hoặc 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Việc che kín phòng sẽ ngăn không cho ánh sáng mặt trời chiếu vào phòng làm nhiệt độ phòng tăng lên quá cao. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu.
• Mặc dù máy lạnh có những tấm tản gió giúp đưa khí mát đến đúng hướng mình cần nhưng tốt nhất bạn nên xếp gọn đồ đạc để không làm cản hướng gió, nhờ đó mà bạn cũng sẽ cảm thấy nhanh mát hơn, tiêu tốn ít điện năng hơn.
• Điều chỉnh nhiệt độ phòng hợp lý: Từ 23 đến 27 độ C là nhiệt độ thích hợp để máy lạnh của bạn có thể hoạt động một cách tối ưu nhất, không tốn quá nhiều điện năng mà vẫn duy trì một nhiệt độ vừa phải và phù hợp (do nhiệt độ phòng và nhiệt độ bên ngoài không chênh lệch quá lớn).
• Không nên tắt máy lạnh nếu bạn phải ra ngoài không quá lâu: Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 đến 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu. 

• Sử dụng quạt kết hợp cùng với máy lạnh: Mặc dù chúng ta dùng máy lạnh để làm mát, tuy nhiên dùng quạt sẽ giúp lưu thông khí mát trong phòng, điều này cũng có nghĩa là bạn không cần phải giảm nhiệt độ xuống quá thấp, nhờ đó tốn ít điện hơn. Thêm vào đó, quạt sử dụng điện ít hơn máy lạnh nên kết hợp cả hai thiết bị này sẽ giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều năng lượng. Bên cạnh đó, quạt điều hòa cũng là một trong những thiết bị làm mát rất tốt hiện nay và bạn có thể sử dụng kết hợp với máy lạnh để tối ưu khả năng làm mát, đảm bảo sức khỏe và tiết kiệm điện năng.

• Công suất thiết bị phù hợp với căn phòng: Việc chọn lựa điều hoà phù hợp với không gian phòng là điều quan trọng. Bởi, nếu bạn mua sản phẩm công suất nhỏ thì sẽ không thể làm mát phòng có diện tích lớn, thiết bị phải hoạt động liên tục, ngốn nhiều điện năng hơn. Ngược lại, nếu mua điều hoà có công suất quá lớn so với không gian sống thì lãng phí. Ngoài ra, việc lựa chọn vị trí lắp điều hoà cũng ảnh hưởng đến khả năng làm lạnh của thiết bị. Gia đình nên lắp đặt ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp, giúp tiết kiệm điện hơn.

• Thường xuyên bảo dưỡng: Để điều hoà hoạt động tốt trong mùa nóng, người dùng cần định kỳ bảo dưỡng vệ sinh máy thật sạch. Ngoài ra, để tránh thiết bị hỏng hóc, người dùng khi mua cần chọn những thương hiệu uy tín, chất lượng, chế độ hậu mãi tốt.

Hacker kinh tế hoạt động như thế nào?

Đó là thế giới của những chat room, những malware và các kế hoạch phishing tinh vi. Hoạt động bên trong của chúng ra sao? 

Khi TJX ra đời ngày 17 tháng 1 năm 2006, các hệ thống máy tính lưu trữ dữ liệu liên quan đến thẻ tín dụng, thẻ ghi nợ và các giao dịch mua bán bị phá hoại. Người ta nói rằng chúng đã bị hack từ tháng mười hai. Các nhân viên bảo mật ở Visa ghi nhận hoạt động lừa đảo chiếm đoạt thẻ tín dụng, thẻ nợ liên quan đến thuộc tính TJX ngày càng tăng, như ở các cửa hàng T.J. Maxx, Marshalls, HomeGoods từ giữa tháng mười một. Có nghĩa là bạn hoàn toàn có thể trộm dữ liệu người dùng trôi nổi trên Internet để bán cho thị trường đen qua website và chat room, ít nhất trong hai tháng hoặc hơn. 

Hacking bây giờ không còn là trò chơi của trẻ con. Nó đã trở thành hình thức kinh doanh lớn. Các thị trường đen trực tuyến sôi động với dữ liệu thẻ tín dụng ăn trộm, mã số bằng lái xe. Và malware, chương trình cho phép hacker khai thác điểm yếu bảo mật trên phần mềm thương mại là công cụ hết sức đắc lực của giới tin tặc. Hoạt động khủng bố trở nên có tổ chức cao. Chúng dùng các hệ thống thanh toán mạng ngang hàng như mua bán trên eBay mà không sợ bị phát hiện khi làm việc với nhau. 

Hacker độc lập vẫn còn, nhưng Cục điều tra liên bang Mỹ FBI nhận thấy hoạt động tội phạm có tổ chức là một phần trong cộng đồng hacking, nhất là ở Trung Đông. “Hacker luôn sẵn sàng bẻ khóa máy tính, thu thập dữ liệu cá nhân và bán chúng đi nhằm kiếm lợi”, Chris Stangl – thanh tra tội phạm khủng bố của FBI, đơn vị đứng thứ ba sau bộ phận Chống khủng bố và Tình báo nói. 

Vẽ ra được bức tranh toàn cảnh về tin tặc kinh tế không phải dễ dàng. Đó là thế giới ngầm sôi động nhưng không phải ai cũng nắm bắt được hết chúng. Từ các nguồn bên trong và bên ngoài “lượm lặt” được, bạn chỉ có thể phác thảo được phần nào về thế giới này. 

Phương thức trực tiếp 
 

“Bây giờ không còn là thời hacker tấn công để chỉ ra lỗ hổng trên Net. Chúng tạo các malware tinh vi vào mục đích thương mại và lợi nhuận”, Maffret của eEye.

“Hacker hy vọng doanh nghiệp sẽ phải chuộc lại dữ liệu của họ” (Kaminsky) .

Pin mặt trời hoạt động như thế nào?

Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời(quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất.

Tấm pin mặt trời, những tấm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến nó thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời.

Chất bán dẫn

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn. "Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng". Với tính chất như vậy, silicon là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời.

Silicon tuy có mức dẫn điện hạn chế nhưng nó có cấu trúc tinh thể rất phù hợp cho việc tạo ra chất bán dẫn. Nguyên tử silicon cần 4 electron để trung hòa điện tích nhưng lớp vỏ bên ngoài một nguyên tử silicon chỉ có một nửa số electron cần thiết nên nó sẽ bám chặt với các nguyên tử khác để tìm cách trung hòa điện tích.

Để tăng độ dẫn điện của silicon, các nhà khoa học đã “tạp chất hóa” nó bằng cách kết hợp nó với các vật liệu khác. Quá trình này được gọi là “doping” và silicon pha tạp với các tạp chất tạo ra nhiều electron tự do và lỗ trống. Một chất bán dẫn silicon có hai phần, mỗi phần được pha tạp với một loại vật liệu khác. Phần đầu tiên được pha với phốt pho, phốt pho cần 5 electron để trung hòa điện tích và có đủ 5 electron trong vỏ của nó. Khi kết hợp với silicon, một electron sẽ bị dư ra. Electron đặc trưng cho điện tích âm nên phần này sẽ được gọi là silicon loại N (điện cực N). Để tạo ra silicon loại P (điện cực P), các nhà khoa học kết hợp silicon với boron. Boron chỉ cần 3 electron để trung hòa điện tích và khi kết hợp với silicon sẽ tạo ra những lỗ trống cần được lấp đầy bởi electron.

Khi chất bán dẫn silicon tiếp xúc với năng lượng, các electron tự do ở điện cực N sẽ di chuyển sang để lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P. Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường. Các tế bào năng lượng mặt trời sẽ trở thành một diode, cho phép electron di chuyển từ điện cực P đến điện cực N, không cho phép di chuyển ngược lại.

Tất nhiên, để kích hoạt quá trình cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bào silicon. Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời, các hạt nhỏ năng lượng có thể tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N. Sự di chuyển của các elentron tự do từ điện cực N tới điện cực P tạo ra dòng điện.

Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì chúng ta cần làm là thu thập và chuyển nó thành dòng điện có thể sử dụng. Một bộ biến tần được gắn với các tế bào năng lượng mặt trời sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều là dòng điện chúng ta đang sử dụng ở khắp mọi nơi.

Pin mặt trời hiện tại vẫn thiếu hiệu quả

Các công nghệ biến ánh sáng mặt trời thành điện hiện tại vẫn kém hiệu quả. Các tấm pin mặt trời chưa thể hấp thụ toàn bộ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Nói chung, những tế bào năng lượng mặt trời tốt nhất hiện tại chỉ có thể chuyển 25% năng lượng mà nó nhận được thành điện. Tại sao vậy? Thực tế là ánh sáng mặt trời, như tất cả các loại ánh sáng khác, bao gồm một quang phổ với các bước sóng khác nhau, mỗi bước sóng có một cường độ khác nhau. Có những bước sóng quá yếu không thể giải phóng các electron còn một số bước sóng lại quá mạnh với silicon.

Hơn nữa, các tấm pin mặt trời cần được đặt ở những vị trí cực kỳ đặc biệt. Góc của các tấm pin mặt trời cần được tính toán để có thể nhận được tối đa lượng ánh sáng mặt trời và đương nhiên những tấm pin mặt trời chỉ thực sự hữu ích nếu được đặt ở nơi có nhiều ánh sáng mặt trời. Đặt tấm pin mặt trời ở những nơi có thời tiết ít nắng sẽ biến chúng thành những tác phẩm nghệ thuật lố bịch và tốn kém.

Silicon đen có thể tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp pin mặt trời

Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm phát triển những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn. Các tế bào năng lượng mặt trời dạng màng mỏng, được sản xuất từ cadmium, mỏng hơn nhiều so với tế bào silicon và có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn. Nhưng hiện tại, khả năng biến năng lượng thu thập được thành điện năng của tế bào năng lượng mặt trời cadmium vẫn còn khá kém. Tuy nhiên, các nhà khoa học muốn nghiên cứu thêm về loại tế bào năng lượng mặt trời này bởi chúng có mức giá rẻ và kích thước thuận tiện.

Một trong những phát kiến lớn khác đáng được nhắc tới là “silicon đen”. Silicon đen là silicon đã qua xử lý để có bề mặt màu đen bởi màu đen hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Silicon đen sẽ tạo ra các tế bào năng lượng mặt trời có khả năng hấp thụ tốt hơn, đặc biệt là ở những khu vực thưa ánh sáng mặt trời hoặc thường tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ở góc độ thấp. Hạn chế lớn nhất ở thời điểm hiện tại đó là quá trình tạo màu đen cho silicon làm tăng diện tích bề mặt của nó, điều này khiến gia tăng khả năng tái kết hợp của electron. Các electron tự do sẽ tìm kiếm sự tái kết hợp với tế bào silicon chứ không di chuyển nhằm tham gia với một nguyên tử khác để tạo ra dòng điện.

Quá trình nghiên cứu silicon đen vẫn đang tiếp diễn. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã tìm ra phương pháp giảm các trường hợp tái kết hợp, tăng khả năng chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng lên 22,1%. Hiện mức chuyển hóa này vẫn chưa bằng silicon điển hình nhưng chắc chắn nó sẽ được cải tiến trong tương lai.

Máy in 3D hoạt động như thế nào?

Nói đến máy in 3D người ta thường ta thường nghĩ đến một quá trình in ấn phức tạp. Nhưng không phải vậy. Có rất nhiều điều thú vị xung quanh việc tạo ra một vật thể từ máy in 3D. Dưới đây là cơ chế hoạt động của máy in 3D ở cấp độ người tiêu dùng. Lưu ý là bạn phải sử dụng hình ảnh 3D để in.

Đầu vào là sợi nhựa, đầu ra là nhựa kết dính

Người sử dụng máy in 3D sẽ lựa chọn 2 loại vật liệu đầu vào: Acrylonitrile Butadiene Styrene (nhựa ABS) và Polylactic Acid (nhựa PLA). Một số máy in chỉ nhận nhựa ABS, một số loại khác sử dụng được cả hai. Các vật liệu nhựa đầu vào này có dạng sợi, chiều rộng 1,75mm hoặc 3mm.

Nhựa ABS thường được sử dụng để tạo ra đồ chơi Lego. Đây là loại nhựa có gốc hóa học, hoạt hóa ở nhiệt độ cao. Nhựa PLA thì có nguồn gốc tự nhiên, chẳng hạn như từ ngô và mía, cứng và bóng hơn nhựa ABS. Ngoài việc dùng làm nguyên liệu đầu vào cho máy in 3D, nhựa PLA còn được ứng dụng để sản xuất các loại bao bì phân hủy được.

Sợi nhựa dùng cho máy in 3D có giá thành khá đắt. Hãng MakerBot bán 2,2 pound (990 gram) sợi nhựa PLA giá 48 USD (960.000 đồng). Nếu tìm mua trên eBay giá thành sẽ rẻ bằng một nửa. Hãng này ước tính 990 gram sợi nhựa có thể in ra được 392 quân cờ vua.

Giá thành sợi nhựa sẽ giảm xuống nếu các loại máy in 3D trở nên phổ biến và sợi nhựa được sản xuất với quy mô lớn. Có một cách khác để giảm giá thành đầu vào là bạn sử dụng máy ép sợi nhựa. Bạn đưa nguyên liệu nhựa tái chế hoặc nhựa giá rẻ vào máy ép để tạo ra các sợi nhựa.

Khi đã có sợi nhựa, bạn đưa vào máy in 3D qua một bộ phận gọi là đầu in (print head). Đầu in có hình dáng như một chiếc hộp với một vòi phun. Một cơ cấu truyền động sẽ đẩy từng phần nhựa xuống đầu in. Trước khi nhựa bị đùn ra từ đầu kim in, sợi nhựa phải đi qua một ống nhiệt và hóa lỏng. Nhựa qua đầu kim in là những đường chỉ siêu mảnh chỉ 0,1 milimet. Ngay khi ra ngoài không khí, nhựa khô cứng rất nhanh, gắn lại với nhau tạo thành các lớp.

Nhựa ABS cần được in ở một bề mặt nóng, điều này cũng đồng nghĩa với lớp nhựa đáy sẽ hơi cuộn lại. Còn nhựa PLA có thể in ở bề mặt không cần nhiệt lượng.

Phần lớn các máy in 3D có một đầu in, tức là vật thể in ra chỉ có một màu. Muốn có nhiều hơn một màu, người ta sẽ phải đổi sợi nhựa trong quá trình in. Có một số loại máy in, chẳng hạn như loại máy in mới nhất của MakerBot ký hiệu là Replicator 2x có 2 đầu in. Nó cho phép người ta in ra vật thể với hai màu. Công ty botObjects có trụ sở ở New York còn hứa hẹn sẽ cho ra thị trường loại máy in có khả năng trộn các sợi nhựa để in ra được vật thể đầy đủ các màu.

In từ trước ra sau, lớp chồng lớp

In 3D là một công nghệ in theo lớp. Bề mặt in (thường gọi là giường in) và đầu in sẽ phối hợp với nhau để thực hiện in 3 chiều. Ở mẫu máy in Replicator 2, đầu in được giữ bởi một hệ thống treo (hình minh họa bên dưới). 2 thanh kim loại nằm ngang giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều ngang. Ở đầu 2 thanh kim loại này lại gắn với 2 thanh khác theo chiều dọc, giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều dọc. Nhờ hệ thống treo, đầu in còn có thể chuyển động lên xuống tạo ra vật thể 3 chiều.

Một mẫu máy in có tên là RepRaps lại có cách in 3D tương đối khác so với Replicator 2. Giường in của RepRaps chuyển động lên xuống, tiến lùi, trong khi đầu in chỉ chuyển động ngang. Mẫu máy in DeltaMaker có đầu in chuyển động cả 3 chiều.

Quá trình in 3D có thể diễn ra trong vài phút, vài giờ hoặc thậm chí nhiều ngày phụ thuộc vào kích thước và khối lượng của sản phẩm. Ví dụ gần đây một số nghệ sĩ đã sử dụng máy in Type A Machines để in tác phẩm điêu khắc đầu rồng có kích thước 3 x 3 x 2,4m. Họ đã phải mất tới 2 tháng để hoàn thành tác phẩm trên.

Máy in 3D không chỉ in nhựa

Không phải máy in 3D nào cũng sử dụng nguyên liệu in như nhau. Các máy in 3D chuyên nghiệp có khả năng tạo ra những sản phẩm chất lượng cao từ các nguyên liệu đa dạng. Ở công xưởng Shapeways, những chiếc máy in 3D kích thước lớn tạo ra nhiều sản phẩm cùng lúc. Nguyên liệu không chỉ giới hạn ở nhựa ABS và PLA. Nó có thể là đồng thau, gốm sứ, thép và 5 loại chất dẻo khác.

Một số loại máy in 3D sử dụng công nghệ đúc laser, tức là sử dụng laser để gắn kết các mảnh vật liệu lại với nhau. Một số bằng sáng chế về đúc laser sẽ hết hạn vào năm tới, mở đường cho việc sản xuất hàng loạt các máy in 3D dành cho người tiêu dùng.

Form1 của phòng thí nghiệm FormLabs là một mẫu máy in sử dụng công nghệ in phi truyền thống tân tiến nhất sẽ sớm được thương mại hóa. Các máy in kim loại và máy in lai (giữa in truyền thống và phi truyền thống) sẽ là những thiết bị kế tiếp có mặt trên thị trường tiêu dùng.

Lò vi sóng hoạt động như thế nào?

Sóng vi ba (vi sóng) là một loại sóng điện từ có thể truyền trong không gian với vận tốc ánh sáng. Chúng ta không thể nhìn thấy vi sóng, nhưng nếu có thể, ta sẽ thấy bên trong lò vi sóng khi nấu sáng bừng như đèn pha.

Sóng vi ba có bước sóng ngắn hơn sóng radio nhưng dài hơn tia hồng ngoại. Loại vi sóng thường được dùng để nấu ăn có bước sóng khoảng 12cm. Với độ dài như vậy, sóng vi ba có thể được hấp thụ bởi hầu hết các loại thức ăn. Nhưng các hạt của vi sóng, được biết với cái tên photon, không có đủ năng lượng để phá hủy phân tử và gây ra các bệnh ung thư như tia cực tím hay tia X.

Thang sóng điện từ

Lò vi sóng

Bên trong lò vi sóng có một bộ phận gọi là magnetron. Nó là một ống kiểm soát điện từ, giúp biến điện năng thành sóng vi ba. Để cung cấp năng lượng cho magnetron, lò vi sóng có một máy biến thế với chức năng thay đổi dòng điện trong nhà với hiệu điện thế tiêu chuẩn 120V/220V lên điện áp 4000V hoặc cao hơn. Điện áp này làm nóng sợi dây tóc (filament) đặt ở giữa magnetron, làm bắn ra các electron.

Electron bắn ra khi sợi filament bị làm nóng

Các electron sẽ bắn ra theo đường thẳng tới một a nốt, hay cực dương, bao xung quanh sợi dây tóc, nhưng hai vòng nam châm ở trên và dưới a nốt sẽ bẻ dòng electron ngược trở lại sợi dây tóc và làm chúng bay theo đường tròn.

Nam châm bẻ cong dòng electron ngược trở lại

Sóng vi ba sẽ được phát ra khi các tia electron quét qua các lỗ hổng trên a nốt.

Các hốc trên cực a nốt hình tròn tạo ra vi sóng khi bị dòng electron quét qua

Nó giống như thổi hơi ngang qua miệng của một chai thủy tinh. Nhưng thay vì tạo ra tiếng huýt sáo do tần số thay đổi, thì ở đây các sóng dao động sẽ được phát ra ở một tần số nhất định, thường là khoảng 2.45GHz. Các vi sóng sinh ra sẽ được truyền tới khoang nấu bằng một ăng ten. Ở đó chúng sẽ di chuyển qua lại để thấm dần vào thức ăn.

Ở cửa lò vi sóng có đặt một tấm lưới kim loại có thể phản xạ lại sóng vi ba như một tấm gương và giữ cho nó không bị lọt ra ngoài. Mắt tấm lưới này đủ nhỏ để vi sóng không thể thoát ra nhưng cũng đủ lớn để ánh sáng lọt qua được, nhờ đó ta có thể nhìn thấy được thức ăn đang nấu bên trong.

Hầu như tất cả các lò vi sóng đều có một bàn xoay bằng kính để xoay tròn thức ăn, nhờ đó lượng nhiệt sẽ được phân bổ đều. Nếu không được di chuyển như vậy, món ăn của bạn sẽ chỗ sống chỗ chín.

Sóng vi ba làm chín thức ăn như thế nào?

Khi ta ấn nút khởi động, thường chỉ mất 2 giây để lò vi sóng làm nóng sợi dây tóc bên trong ống magnetron. Vi sóng sinh ra sau đó sẽ được thổi vào khoang nấu.

Với tần số thường là 2.45GHZ, sóng vi ba dễ bị hấp thụ bởi nước, chất béo và đường. Các sóng bên trong lò sẽ được phát ở đúng tần số để có thể đi sâu vào trong thức ăn và truyền hầu hết năng lượng cho lượng nước bên trong thực phẩm. Các loại chất rắn ít nước hầu như không hấp thụ sóng vi ba. Đó là lý do tại sao các hộp đựng dành riêng cho lò vi sóng không bị nóng lên như thức ăn bên trong nó.

Sóng vi ba làm nóng đồ ăn bằng cách xoay các phân tử nước qua lại. Những phân tử này có một đầu tích điện âm và một đầu tích điện dương. Một phân tử nước đơn lẻ có hình dáng như đầu chú chuột Mickey. Bạn có thể tưởng tượng phân tử oxy tích điện âm là mặt của Mickey, và hai phân tử hidro nhỏ tích điện dương là hai tai của chú.

Đầu tích điện dương của phân tử nước luôn cố gắng hướng theo điện trường của lò vi sóng, trong khi đầu tích điện âm chỉ theo hướng ngược lại. Nhưng bởi vì điện trường đảo ngược 2,5 tỷ lần trong một giây, nên đầu của chú chuột Mickey sẽ bị xoay như chong chóng. Và trong quá trình xoay qua xoay lại, các phân tử nước sẽ cọ xát vào nhau. Điều này tạo ra ma sát, là nguồn sản sinh nhiệt năng.

Một chiếc lò vi sóng có thể nấu chín thức ăn nhanh hơn lò nướng thông thường bởi vì nó làm nóng cả bên trong và bên ngoài thực phẩm cùng một lúc. Một chiếc lò nướng hoặc chảo rán lúc đầu chỉ làm nóng bề mặt của thức ăn, sau đó nhiệt mới tiến dần vào bên trong. Nhưng vì chỉ có thức ăn nóng lên còn không khí bên trong lò vi sóng vẫn ở nhiệt độ phòng, nên món ăn sẽ không thể có màu nâu hay giòn như khi được chế biến bằng các phương pháp khác.

Máy lạnh tiêu thụ điện như thế nào?

Một máy lạnh có bốn động cơ chính: động cơ nén đặt ở giàn nóng (tiêu thụ điện năng nhiều nhất, bằng khoảng 95% tổng công suất của máy lạnh); quạt làm mát lắp đặt ở giàn nóng; quạt đối lưu trong phòng và động cơ đảo hướng gió đặt ở giàn lạnh. Các loại máy lạnh thông dụng hiện nay đều có rơle tự động ngắt hoạt động của giàn nóng đặt ngoài trời khi phòng đã đạt độ lạnh yêu cầu. Quạt đối lưu ở giàn lạnh thì hoạt động suốt thời gian mở máy với tốc độ nhanh hay chậm tuỳ người sử dụng. Động cơ đảo hướng gió thì chạy hoặc ngừng tuỳ lựa chọn cùng lúc như đã đề cập.

Về vận hành, có hai loại là: máy thông thường và máy dùng biến tần.

Với máy lạnh thông thường, điện năng sử dụng tương đối cao và tuổi thọ sẽ giảm do phải khởi động lại nhiều lần trong quá trình sử dụng liên tục. Đồng thời, nhiệt độ trong phòng sẽ dao động mạnh (±2°C).

Ví dụ, máy được chọn mở ở 24°C. Thời điểm này tất cả động cơ của máy đều hoạt động cho đến khi phòng đạt được nhiệt độ khoảng 22°C – 24°C thì rơle sẽ tự ngắt hoạt động của giàn nóng. Sau một thời gian nhất định, tùy vào sự trao đổi nhiệt của phòng với môi trường xung quanh, nhiệt độ phòng tăng dần lên 24° - 26°C, lúc này giàn nóng sẽ được khởi động trở lại và làm giảm nhiệt độ phòng về mức mong muốn. Chênh lệch nhiệt độ ±2°C để có nhiệt độ 22°C và 26°C là do quán tính làm việc của máy, ví dụ khi cảm biến đo được là phòng đã đạt được 24°C thì sẽ ra lệnh ngắt, nhưng hơi lạnh trước đó vẫn được thổi vào phòng làm cho nhiệt độ phòng giảm xuống. Tương tự như khi nhiệt độ phòng tăng quá 24°C, động cơ hoạt động trở lại, nhưng phải mất một lúc thì mới có hơi lạnh, thời gian đó nhiệt độ phòng tăng lên.

Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Với tấm lưới lọc khí nên làm vệ sinh thường xuyên hơn ngăn chặn sự bám đọng bụi. (Ảnh: NT)

Máy có biến tần (inverter) sử dụng công nghệ điều khiển hiện đại, làm cho động cơ nén hoạt động với công suất tăng dần đến khi nhiệt độ trong phòng đạt mức yêu cầu thì công suất máy sẽ được điều khiển giảm dần, chỉ vận hành ở một mức độ vừa phải để làm mát bù cho lượng nhiệt sinh ra trong phòng (thiết bị điện, nhiệt lượng từ người…) và nhiệt từ bên ngoài truyền vào qua tường, cửa… Công suất đó sẽ tăng hoặc giảm tuỳ vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ thiết lập cho máy lạnh. Nhờ vào phương pháp điều khiển này nên máy lạnh inverter có thể giúp tiết kiệm điện năng từ 30 – 50% so với máy thông thường. Tuy nhiên, để đạt được mức tiết kiệm trên, máy phải được sử dụng trong các điều kiện nhất định như dưới đây.

Và cũng nên chú ý rằng do được trang bị các công nghệ mới hơn so với máy thông thường, nên dòng máy biến tần thường có giá cao hơn so với các máy khác từ 30 – 50%.

Nhiệt độ tối ưu khi sử dụng

Máy lạnh chỉ làm việc hiệu quả khi nhiệt độ quanh giàn nóng thấp hơn 48°C và nhiệt độ trong phòng lớn hơn 19°C, việc vi phạm các giới hạn này sẽ làm cho máy hoạt động không hiệu quả do khả năng thoát nhiệt rất thấp.

Khi khởi động máy, ta chỉ nên chọn mức nhiệt độ cần làm lạnh mong muốn, sau đó chọn bổ sung chức năng làm lạnh nhanh thể hiện trên thiết bị điều khiển từ xa mà thực chất là tăng tốc độ quạt đối lưu ở giàn lạnh. Nên tránh đặt nhiệt độ ở mức thấp nhất của máy vì việc này không giúp đạt được nhiệt độ mong muốn nhanh hơn, mà chỉ làm tiêu tốn điện năng hơn do máy phải hoạt động đến khi đạt đến nhiệt độ thấp nhất mới có thể dừng lại.

Để sử dụng máy lạnh có hiệu quả về điện, ta nên chọn nhiệt độ vừa phải. Nhiệt độ môi trường mà cơ thể con người thích nghi trong khoảng 25 – 27°C. Do đó, chọn nhiệt độ 26°C là đảm bảo sự thoái mái trong sinh hoạt mà lại tiết kiệm điện. Máy đạt nhiệt độ như remote được hay không là do cảm biến nhiệt độ gắn ở giàn lạnh trong phòng, mà thiết bị này thường không ảnh hưởng theo thời gian. Nên trong trường hợp máy cũ, vẫn chọn 24°C thì phòng vẫn đạt được nhiệt độ đó, nhưng sẽ tiêu tốn điện nhiều hơn.

Lắp đặt hợp lý

Chọn đúng vị trí lắp đặt hệ máy lạnh sẽ giúp tiết kiệm điện năng. Giàn nóng máy lạnh nên lắp đặt tại nơi thông thoáng, tránh cho nắng chiếu vào bên trong giàn làm tăng nhiệt độ thiết bị. Tại khu vực có nhiều gió, hướng lắp đặt tốt là để quạt làm mát thổi vuông góc với hướng gió. Việc này sẽ làm tăng khả năng thoát nhiệt của thiết bị. Chú ý, không được lắp đặt giàn nóng ở những nơi có nguồn nhiệt, khói thải hoặc hoá chất gây bẩn, ăn mòn.

Chênh lệch độ cao và khoảng cách giữa giàn lạnh – giàn nóng cần bố trí hợp lý, ngắn nhất để vừa tiết kiệm chi phí vật tư, vừa tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Đối với máy lạnh thông thường, chiều dài đường ống ga không nên vượt quá 5m và chênh lệch độ cao không nên vượt quá 3m. Việc vượt quá các định mức trên càng nhiều sẽ càng gây suy giảm năng suất lạnh đáng kể của hệ thống.

Tiết kiệm điện trong quá trình sử dụng điều hòa

• Trong giàn lạnh có hai bộ cánh giúp điều chỉnh gió lạnh ra khỏi giàn theo các hướng mong muốn. Người dùng nên điều chỉnh các cánh gió sao cho hơi lạnh thổi tập trung đến nơi cần làm lạnh nhất.
• Luôn luôn tắt máy lạnh khi không còn nhu cầu sử dụng.Nếu không có nhu cầu sử dụng trong thời gian dài, người sử dụng cần tắt cả nguồn máy (aptomat) vì nếu chỉ tắt bằng điều khiển từ xa thì máy vẫn sẽ tiêu thụ điện ngầm và vì lý do an toàn. Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Đối với những tấm lưới lọc khí nên được làm vệ sinh thường xuyên hơn, ngăn chặn sự bám đọng bụi.

Sắp xếp lại đồ đạc để không chắn tầm lưu thông gió

• Tắt các bóng đèn không cần thiết giúp quá trình làm lạnh nhanh hơn, Không tắt bật hay điều chỉnh máy quá nhiều vì để khởi động lại máy sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng, vậy nên hãy duy trì nhiệt độ ổn định.
• Nếu kết hợp với quạt gió và để để một chậu nước mát sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng vì quạt giúp lưu thông khí mát trong phòng.
• Nếu bạn không ra khỏi nhà quá lâu thì không nên tắt điều hòa. Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 hoặc 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Việc che kín phòng sẽ ngăn không cho ánh sáng mặt trời chiếu vào phòng làm nhiệt độ phòng tăng lên quá cao. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu.
• Mặc dù máy lạnh có những tấm tản gió giúp đưa khí mát đến đúng hướng mình cần nhưng tốt nhất bạn nên xếp gọn đồ đạc để không làm cản hướng gió, nhờ đó mà bạn cũng sẽ cảm thấy nhanh mát hơn, tiêu tốn ít điện năng hơn.
• Điều chỉnh nhiệt độ phòng hợp lý: Từ 23 đến 27 độ C là nhiệt độ thích hợp để máy lạnh của bạn có thể hoạt động một cách tối ưu nhất, không tốn quá nhiều điện năng mà vẫn duy trì một nhiệt độ vừa phải và phù hợp (do nhiệt độ phòng và nhiệt độ bên ngoài không chênh lệch quá lớn).
• Không nên tắt máy lạnh nếu bạn phải ra ngoài không quá lâu: Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 đến 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu. 

• Sử dụng quạt kết hợp cùng với máy lạnh: Mặc dù chúng ta dùng máy lạnh để làm mát, tuy nhiên dùng quạt sẽ giúp lưu thông khí mát trong phòng, điều này cũng có nghĩa là bạn không cần phải giảm nhiệt độ xuống quá thấp, nhờ đó tốn ít điện hơn. Thêm vào đó, quạt sử dụng điện ít hơn máy lạnh nên kết hợp cả hai thiết bị này sẽ giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều năng lượng. Bên cạnh đó, quạt điều hòa cũng là một trong những thiết bị làm mát rất tốt hiện nay và bạn có thể sử dụng kết hợp với máy lạnh để tối ưu khả năng làm mát, đảm bảo sức khỏe và tiết kiệm điện năng.

• Công suất thiết bị phù hợp với căn phòng: Việc chọn lựa điều hoà phù hợp với không gian phòng là điều quan trọng. Bởi, nếu bạn mua sản phẩm công suất nhỏ thì sẽ không thể làm mát phòng có diện tích lớn, thiết bị phải hoạt động liên tục, ngốn nhiều điện năng hơn. Ngược lại, nếu mua điều hoà có công suất quá lớn so với không gian sống thì lãng phí. Ngoài ra, việc lựa chọn vị trí lắp điều hoà cũng ảnh hưởng đến khả năng làm lạnh của thiết bị. Gia đình nên lắp đặt ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp, giúp tiết kiệm điện hơn.

• Thường xuyên bảo dưỡng: Để điều hoà hoạt động tốt trong mùa nóng, người dùng cần định kỳ bảo dưỡng vệ sinh máy thật sạch. Ngoài ra, để tránh thiết bị hỏng hóc, người dùng khi mua cần chọn những thương hiệu uy tín, chất lượng, chế độ hậu mãi tốt.

Hacker kinh tế hoạt động như thế nào?

Đó là thế giới của những chat room, những malware và các kế hoạch phishing tinh vi. Hoạt động bên trong của chúng ra sao? 

Khi TJX ra đời ngày 17 tháng 1 năm 2006, các hệ thống máy tính lưu trữ dữ liệu liên quan đến thẻ tín dụng, thẻ ghi nợ và các giao dịch mua bán bị phá hoại. Người ta nói rằng chúng đã bị hack từ tháng mười hai. Các nhân viên bảo mật ở Visa ghi nhận hoạt động lừa đảo chiếm đoạt thẻ tín dụng, thẻ nợ liên quan đến thuộc tính TJX ngày càng tăng, như ở các cửa hàng T.J. Maxx, Marshalls, HomeGoods từ giữa tháng mười một. Có nghĩa là bạn hoàn toàn có thể trộm dữ liệu người dùng trôi nổi trên Internet để bán cho thị trường đen qua website và chat room, ít nhất trong hai tháng hoặc hơn. 

Hacking bây giờ không còn là trò chơi của trẻ con. Nó đã trở thành hình thức kinh doanh lớn. Các thị trường đen trực tuyến sôi động với dữ liệu thẻ tín dụng ăn trộm, mã số bằng lái xe. Và malware, chương trình cho phép hacker khai thác điểm yếu bảo mật trên phần mềm thương mại là công cụ hết sức đắc lực của giới tin tặc. Hoạt động khủng bố trở nên có tổ chức cao. Chúng dùng các hệ thống thanh toán mạng ngang hàng như mua bán trên eBay mà không sợ bị phát hiện khi làm việc với nhau. 

Hacker độc lập vẫn còn, nhưng Cục điều tra liên bang Mỹ FBI nhận thấy hoạt động tội phạm có tổ chức là một phần trong cộng đồng hacking, nhất là ở Trung Đông. “Hacker luôn sẵn sàng bẻ khóa máy tính, thu thập dữ liệu cá nhân và bán chúng đi nhằm kiếm lợi”, Chris Stangl – thanh tra tội phạm khủng bố của FBI, đơn vị đứng thứ ba sau bộ phận Chống khủng bố và Tình báo nói. 

Vẽ ra được bức tranh toàn cảnh về tin tặc kinh tế không phải dễ dàng. Đó là thế giới ngầm sôi động nhưng không phải ai cũng nắm bắt được hết chúng. Từ các nguồn bên trong và bên ngoài “lượm lặt” được, bạn chỉ có thể phác thảo được phần nào về thế giới này. 

Phương thức trực tiếp 
 

“Bây giờ không còn là thời hacker tấn công để chỉ ra lỗ hổng trên Net. Chúng tạo các malware tinh vi vào mục đích thương mại và lợi nhuận”, Maffret của eEye.

“Hacker hy vọng doanh nghiệp sẽ phải chuộc lại dữ liệu của họ” (Kaminsky) .

Pin mặt trời hoạt động như thế nào?

Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời(quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất.

Tấm pin mặt trời, những tấm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến nó thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời.

Chất bán dẫn

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn. "Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng". Với tính chất như vậy, silicon là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời.

Silicon tuy có mức dẫn điện hạn chế nhưng nó có cấu trúc tinh thể rất phù hợp cho việc tạo ra chất bán dẫn. Nguyên tử silicon cần 4 electron để trung hòa điện tích nhưng lớp vỏ bên ngoài một nguyên tử silicon chỉ có một nửa số electron cần thiết nên nó sẽ bám chặt với các nguyên tử khác để tìm cách trung hòa điện tích.

Để tăng độ dẫn điện của silicon, các nhà khoa học đã “tạp chất hóa” nó bằng cách kết hợp nó với các vật liệu khác. Quá trình này được gọi là “doping” và silicon pha tạp với các tạp chất tạo ra nhiều electron tự do và lỗ trống. Một chất bán dẫn silicon có hai phần, mỗi phần được pha tạp với một loại vật liệu khác. Phần đầu tiên được pha với phốt pho, phốt pho cần 5 electron để trung hòa điện tích và có đủ 5 electron trong vỏ của nó. Khi kết hợp với silicon, một electron sẽ bị dư ra. Electron đặc trưng cho điện tích âm nên phần này sẽ được gọi là silicon loại N (điện cực N). Để tạo ra silicon loại P (điện cực P), các nhà khoa học kết hợp silicon với boron. Boron chỉ cần 3 electron để trung hòa điện tích và khi kết hợp với silicon sẽ tạo ra những lỗ trống cần được lấp đầy bởi electron.

Khi chất bán dẫn silicon tiếp xúc với năng lượng, các electron tự do ở điện cực N sẽ di chuyển sang để lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P. Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường. Các tế bào năng lượng mặt trời sẽ trở thành một diode, cho phép electron di chuyển từ điện cực P đến điện cực N, không cho phép di chuyển ngược lại.

Tất nhiên, để kích hoạt quá trình cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bào silicon. Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời, các hạt nhỏ năng lượng có thể tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N. Sự di chuyển của các elentron tự do từ điện cực N tới điện cực P tạo ra dòng điện.

Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì chúng ta cần làm là thu thập và chuyển nó thành dòng điện có thể sử dụng. Một bộ biến tần được gắn với các tế bào năng lượng mặt trời sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều là dòng điện chúng ta đang sử dụng ở khắp mọi nơi.

Pin mặt trời hiện tại vẫn thiếu hiệu quả

Các công nghệ biến ánh sáng mặt trời thành điện hiện tại vẫn kém hiệu quả. Các tấm pin mặt trời chưa thể hấp thụ toàn bộ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Nói chung, những tế bào năng lượng mặt trời tốt nhất hiện tại chỉ có thể chuyển 25% năng lượng mà nó nhận được thành điện. Tại sao vậy? Thực tế là ánh sáng mặt trời, như tất cả các loại ánh sáng khác, bao gồm một quang phổ với các bước sóng khác nhau, mỗi bước sóng có một cường độ khác nhau. Có những bước sóng quá yếu không thể giải phóng các electron còn một số bước sóng lại quá mạnh với silicon.

Hơn nữa, các tấm pin mặt trời cần được đặt ở những vị trí cực kỳ đặc biệt. Góc của các tấm pin mặt trời cần được tính toán để có thể nhận được tối đa lượng ánh sáng mặt trời và đương nhiên những tấm pin mặt trời chỉ thực sự hữu ích nếu được đặt ở nơi có nhiều ánh sáng mặt trời. Đặt tấm pin mặt trời ở những nơi có thời tiết ít nắng sẽ biến chúng thành những tác phẩm nghệ thuật lố bịch và tốn kém.

Silicon đen có thể tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp pin mặt trời

Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm phát triển những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn. Các tế bào năng lượng mặt trời dạng màng mỏng, được sản xuất từ cadmium, mỏng hơn nhiều so với tế bào silicon và có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn. Nhưng hiện tại, khả năng biến năng lượng thu thập được thành điện năng của tế bào năng lượng mặt trời cadmium vẫn còn khá kém. Tuy nhiên, các nhà khoa học muốn nghiên cứu thêm về loại tế bào năng lượng mặt trời này bởi chúng có mức giá rẻ và kích thước thuận tiện.

Một trong những phát kiến lớn khác đáng được nhắc tới là “silicon đen”. Silicon đen là silicon đã qua xử lý để có bề mặt màu đen bởi màu đen hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Silicon đen sẽ tạo ra các tế bào năng lượng mặt trời có khả năng hấp thụ tốt hơn, đặc biệt là ở những khu vực thưa ánh sáng mặt trời hoặc thường tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ở góc độ thấp. Hạn chế lớn nhất ở thời điểm hiện tại đó là quá trình tạo màu đen cho silicon làm tăng diện tích bề mặt của nó, điều này khiến gia tăng khả năng tái kết hợp của electron. Các electron tự do sẽ tìm kiếm sự tái kết hợp với tế bào silicon chứ không di chuyển nhằm tham gia với một nguyên tử khác để tạo ra dòng điện.

Quá trình nghiên cứu silicon đen vẫn đang tiếp diễn. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã tìm ra phương pháp giảm các trường hợp tái kết hợp, tăng khả năng chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng lên 22,1%. Hiện mức chuyển hóa này vẫn chưa bằng silicon điển hình nhưng chắc chắn nó sẽ được cải tiến trong tương lai.

Máy in 3D hoạt động như thế nào?

Nói đến máy in 3D người ta thường ta thường nghĩ đến một quá trình in ấn phức tạp. Nhưng không phải vậy. Có rất nhiều điều thú vị xung quanh việc tạo ra một vật thể từ máy in 3D. Dưới đây là cơ chế hoạt động của máy in 3D ở cấp độ người tiêu dùng. Lưu ý là bạn phải sử dụng hình ảnh 3D để in.

Đầu vào là sợi nhựa, đầu ra là nhựa kết dính

Người sử dụng máy in 3D sẽ lựa chọn 2 loại vật liệu đầu vào: Acrylonitrile Butadiene Styrene (nhựa ABS) và Polylactic Acid (nhựa PLA). Một số máy in chỉ nhận nhựa ABS, một số loại khác sử dụng được cả hai. Các vật liệu nhựa đầu vào này có dạng sợi, chiều rộng 1,75mm hoặc 3mm.

Nhựa ABS thường được sử dụng để tạo ra đồ chơi Lego. Đây là loại nhựa có gốc hóa học, hoạt hóa ở nhiệt độ cao. Nhựa PLA thì có nguồn gốc tự nhiên, chẳng hạn như từ ngô và mía, cứng và bóng hơn nhựa ABS. Ngoài việc dùng làm nguyên liệu đầu vào cho máy in 3D, nhựa PLA còn được ứng dụng để sản xuất các loại bao bì phân hủy được.

Sợi nhựa dùng cho máy in 3D có giá thành khá đắt. Hãng MakerBot bán 2,2 pound (990 gram) sợi nhựa PLA giá 48 USD (960.000 đồng). Nếu tìm mua trên eBay giá thành sẽ rẻ bằng một nửa. Hãng này ước tính 990 gram sợi nhựa có thể in ra được 392 quân cờ vua.

Giá thành sợi nhựa sẽ giảm xuống nếu các loại máy in 3D trở nên phổ biến và sợi nhựa được sản xuất với quy mô lớn. Có một cách khác để giảm giá thành đầu vào là bạn sử dụng máy ép sợi nhựa. Bạn đưa nguyên liệu nhựa tái chế hoặc nhựa giá rẻ vào máy ép để tạo ra các sợi nhựa.

Khi đã có sợi nhựa, bạn đưa vào máy in 3D qua một bộ phận gọi là đầu in (print head). Đầu in có hình dáng như một chiếc hộp với một vòi phun. Một cơ cấu truyền động sẽ đẩy từng phần nhựa xuống đầu in. Trước khi nhựa bị đùn ra từ đầu kim in, sợi nhựa phải đi qua một ống nhiệt và hóa lỏng. Nhựa qua đầu kim in là những đường chỉ siêu mảnh chỉ 0,1 milimet. Ngay khi ra ngoài không khí, nhựa khô cứng rất nhanh, gắn lại với nhau tạo thành các lớp.

Nhựa ABS cần được in ở một bề mặt nóng, điều này cũng đồng nghĩa với lớp nhựa đáy sẽ hơi cuộn lại. Còn nhựa PLA có thể in ở bề mặt không cần nhiệt lượng.

Phần lớn các máy in 3D có một đầu in, tức là vật thể in ra chỉ có một màu. Muốn có nhiều hơn một màu, người ta sẽ phải đổi sợi nhựa trong quá trình in. Có một số loại máy in, chẳng hạn như loại máy in mới nhất của MakerBot ký hiệu là Replicator 2x có 2 đầu in. Nó cho phép người ta in ra vật thể với hai màu. Công ty botObjects có trụ sở ở New York còn hứa hẹn sẽ cho ra thị trường loại máy in có khả năng trộn các sợi nhựa để in ra được vật thể đầy đủ các màu.

In từ trước ra sau, lớp chồng lớp

In 3D là một công nghệ in theo lớp. Bề mặt in (thường gọi là giường in) và đầu in sẽ phối hợp với nhau để thực hiện in 3 chiều. Ở mẫu máy in Replicator 2, đầu in được giữ bởi một hệ thống treo (hình minh họa bên dưới). 2 thanh kim loại nằm ngang giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều ngang. Ở đầu 2 thanh kim loại này lại gắn với 2 thanh khác theo chiều dọc, giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều dọc. Nhờ hệ thống treo, đầu in còn có thể chuyển động lên xuống tạo ra vật thể 3 chiều.

Một mẫu máy in có tên là RepRaps lại có cách in 3D tương đối khác so với Replicator 2. Giường in của RepRaps chuyển động lên xuống, tiến lùi, trong khi đầu in chỉ chuyển động ngang. Mẫu máy in DeltaMaker có đầu in chuyển động cả 3 chiều.

Quá trình in 3D có thể diễn ra trong vài phút, vài giờ hoặc thậm chí nhiều ngày phụ thuộc vào kích thước và khối lượng của sản phẩm. Ví dụ gần đây một số nghệ sĩ đã sử dụng máy in Type A Machines để in tác phẩm điêu khắc đầu rồng có kích thước 3 x 3 x 2,4m. Họ đã phải mất tới 2 tháng để hoàn thành tác phẩm trên.

Máy in 3D không chỉ in nhựa

Không phải máy in 3D nào cũng sử dụng nguyên liệu in như nhau. Các máy in 3D chuyên nghiệp có khả năng tạo ra những sản phẩm chất lượng cao từ các nguyên liệu đa dạng. Ở công xưởng Shapeways, những chiếc máy in 3D kích thước lớn tạo ra nhiều sản phẩm cùng lúc. Nguyên liệu không chỉ giới hạn ở nhựa ABS và PLA. Nó có thể là đồng thau, gốm sứ, thép và 5 loại chất dẻo khác.

Một số loại máy in 3D sử dụng công nghệ đúc laser, tức là sử dụng laser để gắn kết các mảnh vật liệu lại với nhau. Một số bằng sáng chế về đúc laser sẽ hết hạn vào năm tới, mở đường cho việc sản xuất hàng loạt các máy in 3D dành cho người tiêu dùng.

Form1 của phòng thí nghiệm FormLabs là một mẫu máy in sử dụng công nghệ in phi truyền thống tân tiến nhất sẽ sớm được thương mại hóa. Các máy in kim loại và máy in lai (giữa in truyền thống và phi truyền thống) sẽ là những thiết bị kế tiếp có mặt trên thị trường tiêu dùng.

Lò vi sóng hoạt động như thế nào?

Sóng vi ba (vi sóng) là một loại sóng điện từ có thể truyền trong không gian với vận tốc ánh sáng. Chúng ta không thể nhìn thấy vi sóng, nhưng nếu có thể, ta sẽ thấy bên trong lò vi sóng khi nấu sáng bừng như đèn pha.

Sóng vi ba có bước sóng ngắn hơn sóng radio nhưng dài hơn tia hồng ngoại. Loại vi sóng thường được dùng để nấu ăn có bước sóng khoảng 12cm. Với độ dài như vậy, sóng vi ba có thể được hấp thụ bởi hầu hết các loại thức ăn. Nhưng các hạt của vi sóng, được biết với cái tên photon, không có đủ năng lượng để phá hủy phân tử và gây ra các bệnh ung thư như tia cực tím hay tia X.

Thang sóng điện từ

Lò vi sóng

Bên trong lò vi sóng có một bộ phận gọi là magnetron. Nó là một ống kiểm soát điện từ, giúp biến điện năng thành sóng vi ba. Để cung cấp năng lượng cho magnetron, lò vi sóng có một máy biến thế với chức năng thay đổi dòng điện trong nhà với hiệu điện thế tiêu chuẩn 120V/220V lên điện áp 4000V hoặc cao hơn. Điện áp này làm nóng sợi dây tóc (filament) đặt ở giữa magnetron, làm bắn ra các electron.

Electron bắn ra khi sợi filament bị làm nóng

Các electron sẽ bắn ra theo đường thẳng tới một a nốt, hay cực dương, bao xung quanh sợi dây tóc, nhưng hai vòng nam châm ở trên và dưới a nốt sẽ bẻ dòng electron ngược trở lại sợi dây tóc và làm chúng bay theo đường tròn.

Nam châm bẻ cong dòng electron ngược trở lại

Sóng vi ba sẽ được phát ra khi các tia electron quét qua các lỗ hổng trên a nốt.

Các hốc trên cực a nốt hình tròn tạo ra vi sóng khi bị dòng electron quét qua

Nó giống như thổi hơi ngang qua miệng của một chai thủy tinh. Nhưng thay vì tạo ra tiếng huýt sáo do tần số thay đổi, thì ở đây các sóng dao động sẽ được phát ra ở một tần số nhất định, thường là khoảng 2.45GHz. Các vi sóng sinh ra sẽ được truyền tới khoang nấu bằng một ăng ten. Ở đó chúng sẽ di chuyển qua lại để thấm dần vào thức ăn.

Ở cửa lò vi sóng có đặt một tấm lưới kim loại có thể phản xạ lại sóng vi ba như một tấm gương và giữ cho nó không bị lọt ra ngoài. Mắt tấm lưới này đủ nhỏ để vi sóng không thể thoát ra nhưng cũng đủ lớn để ánh sáng lọt qua được, nhờ đó ta có thể nhìn thấy được thức ăn đang nấu bên trong.

Hầu như tất cả các lò vi sóng đều có một bàn xoay bằng kính để xoay tròn thức ăn, nhờ đó lượng nhiệt sẽ được phân bổ đều. Nếu không được di chuyển như vậy, món ăn của bạn sẽ chỗ sống chỗ chín.

Sóng vi ba làm chín thức ăn như thế nào?

Khi ta ấn nút khởi động, thường chỉ mất 2 giây để lò vi sóng làm nóng sợi dây tóc bên trong ống magnetron. Vi sóng sinh ra sau đó sẽ được thổi vào khoang nấu.

Với tần số thường là 2.45GHZ, sóng vi ba dễ bị hấp thụ bởi nước, chất béo và đường. Các sóng bên trong lò sẽ được phát ở đúng tần số để có thể đi sâu vào trong thức ăn và truyền hầu hết năng lượng cho lượng nước bên trong thực phẩm. Các loại chất rắn ít nước hầu như không hấp thụ sóng vi ba. Đó là lý do tại sao các hộp đựng dành riêng cho lò vi sóng không bị nóng lên như thức ăn bên trong nó.

Sóng vi ba làm nóng đồ ăn bằng cách xoay các phân tử nước qua lại. Những phân tử này có một đầu tích điện âm và một đầu tích điện dương. Một phân tử nước đơn lẻ có hình dáng như đầu chú chuột Mickey. Bạn có thể tưởng tượng phân tử oxy tích điện âm là mặt của Mickey, và hai phân tử hidro nhỏ tích điện dương là hai tai của chú.

Đầu tích điện dương của phân tử nước luôn cố gắng hướng theo điện trường của lò vi sóng, trong khi đầu tích điện âm chỉ theo hướng ngược lại. Nhưng bởi vì điện trường đảo ngược 2,5 tỷ lần trong một giây, nên đầu của chú chuột Mickey sẽ bị xoay như chong chóng. Và trong quá trình xoay qua xoay lại, các phân tử nước sẽ cọ xát vào nhau. Điều này tạo ra ma sát, là nguồn sản sinh nhiệt năng.

Một chiếc lò vi sóng có thể nấu chín thức ăn nhanh hơn lò nướng thông thường bởi vì nó làm nóng cả bên trong và bên ngoài thực phẩm cùng một lúc. Một chiếc lò nướng hoặc chảo rán lúc đầu chỉ làm nóng bề mặt của thức ăn, sau đó nhiệt mới tiến dần vào bên trong. Nhưng vì chỉ có thức ăn nóng lên còn không khí bên trong lò vi sóng vẫn ở nhiệt độ phòng, nên món ăn sẽ không thể có màu nâu hay giòn như khi được chế biến bằng các phương pháp khác.

Máy lạnh tiêu thụ điện như thế nào?

Một máy lạnh có bốn động cơ chính: động cơ nén đặt ở giàn nóng (tiêu thụ điện năng nhiều nhất, bằng khoảng 95% tổng công suất của máy lạnh); quạt làm mát lắp đặt ở giàn nóng; quạt đối lưu trong phòng và động cơ đảo hướng gió đặt ở giàn lạnh. Các loại máy lạnh thông dụng hiện nay đều có rơle tự động ngắt hoạt động của giàn nóng đặt ngoài trời khi phòng đã đạt độ lạnh yêu cầu. Quạt đối lưu ở giàn lạnh thì hoạt động suốt thời gian mở máy với tốc độ nhanh hay chậm tuỳ người sử dụng. Động cơ đảo hướng gió thì chạy hoặc ngừng tuỳ lựa chọn cùng lúc như đã đề cập.

Về vận hành, có hai loại là: máy thông thường và máy dùng biến tần.

Với máy lạnh thông thường, điện năng sử dụng tương đối cao và tuổi thọ sẽ giảm do phải khởi động lại nhiều lần trong quá trình sử dụng liên tục. Đồng thời, nhiệt độ trong phòng sẽ dao động mạnh (±2°C).

Ví dụ, máy được chọn mở ở 24°C. Thời điểm này tất cả động cơ của máy đều hoạt động cho đến khi phòng đạt được nhiệt độ khoảng 22°C – 24°C thì rơle sẽ tự ngắt hoạt động của giàn nóng. Sau một thời gian nhất định, tùy vào sự trao đổi nhiệt của phòng với môi trường xung quanh, nhiệt độ phòng tăng dần lên 24° - 26°C, lúc này giàn nóng sẽ được khởi động trở lại và làm giảm nhiệt độ phòng về mức mong muốn. Chênh lệch nhiệt độ ±2°C để có nhiệt độ 22°C và 26°C là do quán tính làm việc của máy, ví dụ khi cảm biến đo được là phòng đã đạt được 24°C thì sẽ ra lệnh ngắt, nhưng hơi lạnh trước đó vẫn được thổi vào phòng làm cho nhiệt độ phòng giảm xuống. Tương tự như khi nhiệt độ phòng tăng quá 24°C, động cơ hoạt động trở lại, nhưng phải mất một lúc thì mới có hơi lạnh, thời gian đó nhiệt độ phòng tăng lên.

Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Với tấm lưới lọc khí nên làm vệ sinh thường xuyên hơn ngăn chặn sự bám đọng bụi. (Ảnh: NT)

Máy có biến tần (inverter) sử dụng công nghệ điều khiển hiện đại, làm cho động cơ nén hoạt động với công suất tăng dần đến khi nhiệt độ trong phòng đạt mức yêu cầu thì công suất máy sẽ được điều khiển giảm dần, chỉ vận hành ở một mức độ vừa phải để làm mát bù cho lượng nhiệt sinh ra trong phòng (thiết bị điện, nhiệt lượng từ người…) và nhiệt từ bên ngoài truyền vào qua tường, cửa… Công suất đó sẽ tăng hoặc giảm tuỳ vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ thiết lập cho máy lạnh. Nhờ vào phương pháp điều khiển này nên máy lạnh inverter có thể giúp tiết kiệm điện năng từ 30 – 50% so với máy thông thường. Tuy nhiên, để đạt được mức tiết kiệm trên, máy phải được sử dụng trong các điều kiện nhất định như dưới đây.

Và cũng nên chú ý rằng do được trang bị các công nghệ mới hơn so với máy thông thường, nên dòng máy biến tần thường có giá cao hơn so với các máy khác từ 30 – 50%.

Nhiệt độ tối ưu khi sử dụng

Máy lạnh chỉ làm việc hiệu quả khi nhiệt độ quanh giàn nóng thấp hơn 48°C và nhiệt độ trong phòng lớn hơn 19°C, việc vi phạm các giới hạn này sẽ làm cho máy hoạt động không hiệu quả do khả năng thoát nhiệt rất thấp.

Khi khởi động máy, ta chỉ nên chọn mức nhiệt độ cần làm lạnh mong muốn, sau đó chọn bổ sung chức năng làm lạnh nhanh thể hiện trên thiết bị điều khiển từ xa mà thực chất là tăng tốc độ quạt đối lưu ở giàn lạnh. Nên tránh đặt nhiệt độ ở mức thấp nhất của máy vì việc này không giúp đạt được nhiệt độ mong muốn nhanh hơn, mà chỉ làm tiêu tốn điện năng hơn do máy phải hoạt động đến khi đạt đến nhiệt độ thấp nhất mới có thể dừng lại.

Để sử dụng máy lạnh có hiệu quả về điện, ta nên chọn nhiệt độ vừa phải. Nhiệt độ môi trường mà cơ thể con người thích nghi trong khoảng 25 – 27°C. Do đó, chọn nhiệt độ 26°C là đảm bảo sự thoái mái trong sinh hoạt mà lại tiết kiệm điện. Máy đạt nhiệt độ như remote được hay không là do cảm biến nhiệt độ gắn ở giàn lạnh trong phòng, mà thiết bị này thường không ảnh hưởng theo thời gian. Nên trong trường hợp máy cũ, vẫn chọn 24°C thì phòng vẫn đạt được nhiệt độ đó, nhưng sẽ tiêu tốn điện nhiều hơn.

Lắp đặt hợp lý

Chọn đúng vị trí lắp đặt hệ máy lạnh sẽ giúp tiết kiệm điện năng. Giàn nóng máy lạnh nên lắp đặt tại nơi thông thoáng, tránh cho nắng chiếu vào bên trong giàn làm tăng nhiệt độ thiết bị. Tại khu vực có nhiều gió, hướng lắp đặt tốt là để quạt làm mát thổi vuông góc với hướng gió. Việc này sẽ làm tăng khả năng thoát nhiệt của thiết bị. Chú ý, không được lắp đặt giàn nóng ở những nơi có nguồn nhiệt, khói thải hoặc hoá chất gây bẩn, ăn mòn.

Chênh lệch độ cao và khoảng cách giữa giàn lạnh – giàn nóng cần bố trí hợp lý, ngắn nhất để vừa tiết kiệm chi phí vật tư, vừa tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Đối với máy lạnh thông thường, chiều dài đường ống ga không nên vượt quá 5m và chênh lệch độ cao không nên vượt quá 3m. Việc vượt quá các định mức trên càng nhiều sẽ càng gây suy giảm năng suất lạnh đáng kể của hệ thống.

Tiết kiệm điện trong quá trình sử dụng điều hòa

• Trong giàn lạnh có hai bộ cánh giúp điều chỉnh gió lạnh ra khỏi giàn theo các hướng mong muốn. Người dùng nên điều chỉnh các cánh gió sao cho hơi lạnh thổi tập trung đến nơi cần làm lạnh nhất.
• Luôn luôn tắt máy lạnh khi không còn nhu cầu sử dụng.Nếu không có nhu cầu sử dụng trong thời gian dài, người sử dụng cần tắt cả nguồn máy (aptomat) vì nếu chỉ tắt bằng điều khiển từ xa thì máy vẫn sẽ tiêu thụ điện ngầm và vì lý do an toàn. Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Đối với những tấm lưới lọc khí nên được làm vệ sinh thường xuyên hơn, ngăn chặn sự bám đọng bụi.

Sắp xếp lại đồ đạc để không chắn tầm lưu thông gió

• Tắt các bóng đèn không cần thiết giúp quá trình làm lạnh nhanh hơn, Không tắt bật hay điều chỉnh máy quá nhiều vì để khởi động lại máy sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng, vậy nên hãy duy trì nhiệt độ ổn định.
• Nếu kết hợp với quạt gió và để để một chậu nước mát sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng vì quạt giúp lưu thông khí mát trong phòng.
• Nếu bạn không ra khỏi nhà quá lâu thì không nên tắt điều hòa. Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 hoặc 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Việc che kín phòng sẽ ngăn không cho ánh sáng mặt trời chiếu vào phòng làm nhiệt độ phòng tăng lên quá cao. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu.
• Mặc dù máy lạnh có những tấm tản gió giúp đưa khí mát đến đúng hướng mình cần nhưng tốt nhất bạn nên xếp gọn đồ đạc để không làm cản hướng gió, nhờ đó mà bạn cũng sẽ cảm thấy nhanh mát hơn, tiêu tốn ít điện năng hơn.
• Điều chỉnh nhiệt độ phòng hợp lý: Từ 23 đến 27 độ C là nhiệt độ thích hợp để máy lạnh của bạn có thể hoạt động một cách tối ưu nhất, không tốn quá nhiều điện năng mà vẫn duy trì một nhiệt độ vừa phải và phù hợp (do nhiệt độ phòng và nhiệt độ bên ngoài không chênh lệch quá lớn).
• Không nên tắt máy lạnh nếu bạn phải ra ngoài không quá lâu: Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 đến 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu. 

• Sử dụng quạt kết hợp cùng với máy lạnh: Mặc dù chúng ta dùng máy lạnh để làm mát, tuy nhiên dùng quạt sẽ giúp lưu thông khí mát trong phòng, điều này cũng có nghĩa là bạn không cần phải giảm nhiệt độ xuống quá thấp, nhờ đó tốn ít điện hơn. Thêm vào đó, quạt sử dụng điện ít hơn máy lạnh nên kết hợp cả hai thiết bị này sẽ giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều năng lượng. Bên cạnh đó, quạt điều hòa cũng là một trong những thiết bị làm mát rất tốt hiện nay và bạn có thể sử dụng kết hợp với máy lạnh để tối ưu khả năng làm mát, đảm bảo sức khỏe và tiết kiệm điện năng.

• Công suất thiết bị phù hợp với căn phòng: Việc chọn lựa điều hoà phù hợp với không gian phòng là điều quan trọng. Bởi, nếu bạn mua sản phẩm công suất nhỏ thì sẽ không thể làm mát phòng có diện tích lớn, thiết bị phải hoạt động liên tục, ngốn nhiều điện năng hơn. Ngược lại, nếu mua điều hoà có công suất quá lớn so với không gian sống thì lãng phí. Ngoài ra, việc lựa chọn vị trí lắp điều hoà cũng ảnh hưởng đến khả năng làm lạnh của thiết bị. Gia đình nên lắp đặt ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp, giúp tiết kiệm điện hơn.

• Thường xuyên bảo dưỡng: Để điều hoà hoạt động tốt trong mùa nóng, người dùng cần định kỳ bảo dưỡng vệ sinh máy thật sạch. Ngoài ra, để tránh thiết bị hỏng hóc, người dùng khi mua cần chọn những thương hiệu uy tín, chất lượng, chế độ hậu mãi tốt.

Hacker kinh tế hoạt động như thế nào?

Đó là thế giới của những chat room, những malware và các kế hoạch phishing tinh vi. Hoạt động bên trong của chúng ra sao? 

Khi TJX ra đời ngày 17 tháng 1 năm 2006, các hệ thống máy tính lưu trữ dữ liệu liên quan đến thẻ tín dụng, thẻ ghi nợ và các giao dịch mua bán bị phá hoại. Người ta nói rằng chúng đã bị hack từ tháng mười hai. Các nhân viên bảo mật ở Visa ghi nhận hoạt động lừa đảo chiếm đoạt thẻ tín dụng, thẻ nợ liên quan đến thuộc tính TJX ngày càng tăng, như ở các cửa hàng T.J. Maxx, Marshalls, HomeGoods từ giữa tháng mười một. Có nghĩa là bạn hoàn toàn có thể trộm dữ liệu người dùng trôi nổi trên Internet để bán cho thị trường đen qua website và chat room, ít nhất trong hai tháng hoặc hơn. 

Hacking bây giờ không còn là trò chơi của trẻ con. Nó đã trở thành hình thức kinh doanh lớn. Các thị trường đen trực tuyến sôi động với dữ liệu thẻ tín dụng ăn trộm, mã số bằng lái xe. Và malware, chương trình cho phép hacker khai thác điểm yếu bảo mật trên phần mềm thương mại là công cụ hết sức đắc lực của giới tin tặc. Hoạt động khủng bố trở nên có tổ chức cao. Chúng dùng các hệ thống thanh toán mạng ngang hàng như mua bán trên eBay mà không sợ bị phát hiện khi làm việc với nhau. 

Hacker độc lập vẫn còn, nhưng Cục điều tra liên bang Mỹ FBI nhận thấy hoạt động tội phạm có tổ chức là một phần trong cộng đồng hacking, nhất là ở Trung Đông. “Hacker luôn sẵn sàng bẻ khóa máy tính, thu thập dữ liệu cá nhân và bán chúng đi nhằm kiếm lợi”, Chris Stangl – thanh tra tội phạm khủng bố của FBI, đơn vị đứng thứ ba sau bộ phận Chống khủng bố và Tình báo nói. 

Vẽ ra được bức tranh toàn cảnh về tin tặc kinh tế không phải dễ dàng. Đó là thế giới ngầm sôi động nhưng không phải ai cũng nắm bắt được hết chúng. Từ các nguồn bên trong và bên ngoài “lượm lặt” được, bạn chỉ có thể phác thảo được phần nào về thế giới này. 

Phương thức trực tiếp 
 

“Bây giờ không còn là thời hacker tấn công để chỉ ra lỗ hổng trên Net. Chúng tạo các malware tinh vi vào mục đích thương mại và lợi nhuận”, Maffret của eEye.

“Hacker hy vọng doanh nghiệp sẽ phải chuộc lại dữ liệu của họ” (Kaminsky) .

Pin mặt trời hoạt động như thế nào?

Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời(quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất.

Tấm pin mặt trời, những tấm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến nó thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời.

Chất bán dẫn

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn. "Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng". Với tính chất như vậy, silicon là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời.

Silicon tuy có mức dẫn điện hạn chế nhưng nó có cấu trúc tinh thể rất phù hợp cho việc tạo ra chất bán dẫn. Nguyên tử silicon cần 4 electron để trung hòa điện tích nhưng lớp vỏ bên ngoài một nguyên tử silicon chỉ có một nửa số electron cần thiết nên nó sẽ bám chặt với các nguyên tử khác để tìm cách trung hòa điện tích.

Để tăng độ dẫn điện của silicon, các nhà khoa học đã “tạp chất hóa” nó bằng cách kết hợp nó với các vật liệu khác. Quá trình này được gọi là “doping” và silicon pha tạp với các tạp chất tạo ra nhiều electron tự do và lỗ trống. Một chất bán dẫn silicon có hai phần, mỗi phần được pha tạp với một loại vật liệu khác. Phần đầu tiên được pha với phốt pho, phốt pho cần 5 electron để trung hòa điện tích và có đủ 5 electron trong vỏ của nó. Khi kết hợp với silicon, một electron sẽ bị dư ra. Electron đặc trưng cho điện tích âm nên phần này sẽ được gọi là silicon loại N (điện cực N). Để tạo ra silicon loại P (điện cực P), các nhà khoa học kết hợp silicon với boron. Boron chỉ cần 3 electron để trung hòa điện tích và khi kết hợp với silicon sẽ tạo ra những lỗ trống cần được lấp đầy bởi electron.

Khi chất bán dẫn silicon tiếp xúc với năng lượng, các electron tự do ở điện cực N sẽ di chuyển sang để lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P. Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường. Các tế bào năng lượng mặt trời sẽ trở thành một diode, cho phép electron di chuyển từ điện cực P đến điện cực N, không cho phép di chuyển ngược lại.

Tất nhiên, để kích hoạt quá trình cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bào silicon. Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời, các hạt nhỏ năng lượng có thể tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N. Sự di chuyển của các elentron tự do từ điện cực N tới điện cực P tạo ra dòng điện.

Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì chúng ta cần làm là thu thập và chuyển nó thành dòng điện có thể sử dụng. Một bộ biến tần được gắn với các tế bào năng lượng mặt trời sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều là dòng điện chúng ta đang sử dụng ở khắp mọi nơi.

Pin mặt trời hiện tại vẫn thiếu hiệu quả

Các công nghệ biến ánh sáng mặt trời thành điện hiện tại vẫn kém hiệu quả. Các tấm pin mặt trời chưa thể hấp thụ toàn bộ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Nói chung, những tế bào năng lượng mặt trời tốt nhất hiện tại chỉ có thể chuyển 25% năng lượng mà nó nhận được thành điện. Tại sao vậy? Thực tế là ánh sáng mặt trời, như tất cả các loại ánh sáng khác, bao gồm một quang phổ với các bước sóng khác nhau, mỗi bước sóng có một cường độ khác nhau. Có những bước sóng quá yếu không thể giải phóng các electron còn một số bước sóng lại quá mạnh với silicon.

Hơn nữa, các tấm pin mặt trời cần được đặt ở những vị trí cực kỳ đặc biệt. Góc của các tấm pin mặt trời cần được tính toán để có thể nhận được tối đa lượng ánh sáng mặt trời và đương nhiên những tấm pin mặt trời chỉ thực sự hữu ích nếu được đặt ở nơi có nhiều ánh sáng mặt trời. Đặt tấm pin mặt trời ở những nơi có thời tiết ít nắng sẽ biến chúng thành những tác phẩm nghệ thuật lố bịch và tốn kém.

Silicon đen có thể tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp pin mặt trời

Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm phát triển những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn. Các tế bào năng lượng mặt trời dạng màng mỏng, được sản xuất từ cadmium, mỏng hơn nhiều so với tế bào silicon và có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn. Nhưng hiện tại, khả năng biến năng lượng thu thập được thành điện năng của tế bào năng lượng mặt trời cadmium vẫn còn khá kém. Tuy nhiên, các nhà khoa học muốn nghiên cứu thêm về loại tế bào năng lượng mặt trời này bởi chúng có mức giá rẻ và kích thước thuận tiện.

Một trong những phát kiến lớn khác đáng được nhắc tới là “silicon đen”. Silicon đen là silicon đã qua xử lý để có bề mặt màu đen bởi màu đen hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Silicon đen sẽ tạo ra các tế bào năng lượng mặt trời có khả năng hấp thụ tốt hơn, đặc biệt là ở những khu vực thưa ánh sáng mặt trời hoặc thường tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ở góc độ thấp. Hạn chế lớn nhất ở thời điểm hiện tại đó là quá trình tạo màu đen cho silicon làm tăng diện tích bề mặt của nó, điều này khiến gia tăng khả năng tái kết hợp của electron. Các electron tự do sẽ tìm kiếm sự tái kết hợp với tế bào silicon chứ không di chuyển nhằm tham gia với một nguyên tử khác để tạo ra dòng điện.

Quá trình nghiên cứu silicon đen vẫn đang tiếp diễn. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã tìm ra phương pháp giảm các trường hợp tái kết hợp, tăng khả năng chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng lên 22,1%. Hiện mức chuyển hóa này vẫn chưa bằng silicon điển hình nhưng chắc chắn nó sẽ được cải tiến trong tương lai.

Máy in 3D hoạt động như thế nào?

Nói đến máy in 3D người ta thường ta thường nghĩ đến một quá trình in ấn phức tạp. Nhưng không phải vậy. Có rất nhiều điều thú vị xung quanh việc tạo ra một vật thể từ máy in 3D. Dưới đây là cơ chế hoạt động của máy in 3D ở cấp độ người tiêu dùng. Lưu ý là bạn phải sử dụng hình ảnh 3D để in.

Đầu vào là sợi nhựa, đầu ra là nhựa kết dính

Người sử dụng máy in 3D sẽ lựa chọn 2 loại vật liệu đầu vào: Acrylonitrile Butadiene Styrene (nhựa ABS) và Polylactic Acid (nhựa PLA). Một số máy in chỉ nhận nhựa ABS, một số loại khác sử dụng được cả hai. Các vật liệu nhựa đầu vào này có dạng sợi, chiều rộng 1,75mm hoặc 3mm.

Nhựa ABS thường được sử dụng để tạo ra đồ chơi Lego. Đây là loại nhựa có gốc hóa học, hoạt hóa ở nhiệt độ cao. Nhựa PLA thì có nguồn gốc tự nhiên, chẳng hạn như từ ngô và mía, cứng và bóng hơn nhựa ABS. Ngoài việc dùng làm nguyên liệu đầu vào cho máy in 3D, nhựa PLA còn được ứng dụng để sản xuất các loại bao bì phân hủy được.

Sợi nhựa dùng cho máy in 3D có giá thành khá đắt. Hãng MakerBot bán 2,2 pound (990 gram) sợi nhựa PLA giá 48 USD (960.000 đồng). Nếu tìm mua trên eBay giá thành sẽ rẻ bằng một nửa. Hãng này ước tính 990 gram sợi nhựa có thể in ra được 392 quân cờ vua.

Giá thành sợi nhựa sẽ giảm xuống nếu các loại máy in 3D trở nên phổ biến và sợi nhựa được sản xuất với quy mô lớn. Có một cách khác để giảm giá thành đầu vào là bạn sử dụng máy ép sợi nhựa. Bạn đưa nguyên liệu nhựa tái chế hoặc nhựa giá rẻ vào máy ép để tạo ra các sợi nhựa.

Khi đã có sợi nhựa, bạn đưa vào máy in 3D qua một bộ phận gọi là đầu in (print head). Đầu in có hình dáng như một chiếc hộp với một vòi phun. Một cơ cấu truyền động sẽ đẩy từng phần nhựa xuống đầu in. Trước khi nhựa bị đùn ra từ đầu kim in, sợi nhựa phải đi qua một ống nhiệt và hóa lỏng. Nhựa qua đầu kim in là những đường chỉ siêu mảnh chỉ 0,1 milimet. Ngay khi ra ngoài không khí, nhựa khô cứng rất nhanh, gắn lại với nhau tạo thành các lớp.

Nhựa ABS cần được in ở một bề mặt nóng, điều này cũng đồng nghĩa với lớp nhựa đáy sẽ hơi cuộn lại. Còn nhựa PLA có thể in ở bề mặt không cần nhiệt lượng.

Phần lớn các máy in 3D có một đầu in, tức là vật thể in ra chỉ có một màu. Muốn có nhiều hơn một màu, người ta sẽ phải đổi sợi nhựa trong quá trình in. Có một số loại máy in, chẳng hạn như loại máy in mới nhất của MakerBot ký hiệu là Replicator 2x có 2 đầu in. Nó cho phép người ta in ra vật thể với hai màu. Công ty botObjects có trụ sở ở New York còn hứa hẹn sẽ cho ra thị trường loại máy in có khả năng trộn các sợi nhựa để in ra được vật thể đầy đủ các màu.

In từ trước ra sau, lớp chồng lớp

In 3D là một công nghệ in theo lớp. Bề mặt in (thường gọi là giường in) và đầu in sẽ phối hợp với nhau để thực hiện in 3 chiều. Ở mẫu máy in Replicator 2, đầu in được giữ bởi một hệ thống treo (hình minh họa bên dưới). 2 thanh kim loại nằm ngang giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều ngang. Ở đầu 2 thanh kim loại này lại gắn với 2 thanh khác theo chiều dọc, giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều dọc. Nhờ hệ thống treo, đầu in còn có thể chuyển động lên xuống tạo ra vật thể 3 chiều.

Một mẫu máy in có tên là RepRaps lại có cách in 3D tương đối khác so với Replicator 2. Giường in của RepRaps chuyển động lên xuống, tiến lùi, trong khi đầu in chỉ chuyển động ngang. Mẫu máy in DeltaMaker có đầu in chuyển động cả 3 chiều.

Quá trình in 3D có thể diễn ra trong vài phút, vài giờ hoặc thậm chí nhiều ngày phụ thuộc vào kích thước và khối lượng của sản phẩm. Ví dụ gần đây một số nghệ sĩ đã sử dụng máy in Type A Machines để in tác phẩm điêu khắc đầu rồng có kích thước 3 x 3 x 2,4m. Họ đã phải mất tới 2 tháng để hoàn thành tác phẩm trên.

Máy in 3D không chỉ in nhựa

Không phải máy in 3D nào cũng sử dụng nguyên liệu in như nhau. Các máy in 3D chuyên nghiệp có khả năng tạo ra những sản phẩm chất lượng cao từ các nguyên liệu đa dạng. Ở công xưởng Shapeways, những chiếc máy in 3D kích thước lớn tạo ra nhiều sản phẩm cùng lúc. Nguyên liệu không chỉ giới hạn ở nhựa ABS và PLA. Nó có thể là đồng thau, gốm sứ, thép và 5 loại chất dẻo khác.

Một số loại máy in 3D sử dụng công nghệ đúc laser, tức là sử dụng laser để gắn kết các mảnh vật liệu lại với nhau. Một số bằng sáng chế về đúc laser sẽ hết hạn vào năm tới, mở đường cho việc sản xuất hàng loạt các máy in 3D dành cho người tiêu dùng.

Form1 của phòng thí nghiệm FormLabs là một mẫu máy in sử dụng công nghệ in phi truyền thống tân tiến nhất sẽ sớm được thương mại hóa. Các máy in kim loại và máy in lai (giữa in truyền thống và phi truyền thống) sẽ là những thiết bị kế tiếp có mặt trên thị trường tiêu dùng.

Lò vi sóng hoạt động như thế nào?

Sóng vi ba (vi sóng) là một loại sóng điện từ có thể truyền trong không gian với vận tốc ánh sáng. Chúng ta không thể nhìn thấy vi sóng, nhưng nếu có thể, ta sẽ thấy bên trong lò vi sóng khi nấu sáng bừng như đèn pha.

Sóng vi ba có bước sóng ngắn hơn sóng radio nhưng dài hơn tia hồng ngoại. Loại vi sóng thường được dùng để nấu ăn có bước sóng khoảng 12cm. Với độ dài như vậy, sóng vi ba có thể được hấp thụ bởi hầu hết các loại thức ăn. Nhưng các hạt của vi sóng, được biết với cái tên photon, không có đủ năng lượng để phá hủy phân tử và gây ra các bệnh ung thư như tia cực tím hay tia X.

Thang sóng điện từ

Lò vi sóng

Bên trong lò vi sóng có một bộ phận gọi là magnetron. Nó là một ống kiểm soát điện từ, giúp biến điện năng thành sóng vi ba. Để cung cấp năng lượng cho magnetron, lò vi sóng có một máy biến thế với chức năng thay đổi dòng điện trong nhà với hiệu điện thế tiêu chuẩn 120V/220V lên điện áp 4000V hoặc cao hơn. Điện áp này làm nóng sợi dây tóc (filament) đặt ở giữa magnetron, làm bắn ra các electron.

Electron bắn ra khi sợi filament bị làm nóng

Các electron sẽ bắn ra theo đường thẳng tới một a nốt, hay cực dương, bao xung quanh sợi dây tóc, nhưng hai vòng nam châm ở trên và dưới a nốt sẽ bẻ dòng electron ngược trở lại sợi dây tóc và làm chúng bay theo đường tròn.

Nam châm bẻ cong dòng electron ngược trở lại

Sóng vi ba sẽ được phát ra khi các tia electron quét qua các lỗ hổng trên a nốt.

Các hốc trên cực a nốt hình tròn tạo ra vi sóng khi bị dòng electron quét qua

Nó giống như thổi hơi ngang qua miệng của một chai thủy tinh. Nhưng thay vì tạo ra tiếng huýt sáo do tần số thay đổi, thì ở đây các sóng dao động sẽ được phát ra ở một tần số nhất định, thường là khoảng 2.45GHz. Các vi sóng sinh ra sẽ được truyền tới khoang nấu bằng một ăng ten. Ở đó chúng sẽ di chuyển qua lại để thấm dần vào thức ăn.

Ở cửa lò vi sóng có đặt một tấm lưới kim loại có thể phản xạ lại sóng vi ba như một tấm gương và giữ cho nó không bị lọt ra ngoài. Mắt tấm lưới này đủ nhỏ để vi sóng không thể thoát ra nhưng cũng đủ lớn để ánh sáng lọt qua được, nhờ đó ta có thể nhìn thấy được thức ăn đang nấu bên trong.

Hầu như tất cả các lò vi sóng đều có một bàn xoay bằng kính để xoay tròn thức ăn, nhờ đó lượng nhiệt sẽ được phân bổ đều. Nếu không được di chuyển như vậy, món ăn của bạn sẽ chỗ sống chỗ chín.

Sóng vi ba làm chín thức ăn như thế nào?

Khi ta ấn nút khởi động, thường chỉ mất 2 giây để lò vi sóng làm nóng sợi dây tóc bên trong ống magnetron. Vi sóng sinh ra sau đó sẽ được thổi vào khoang nấu.

Với tần số thường là 2.45GHZ, sóng vi ba dễ bị hấp thụ bởi nước, chất béo và đường. Các sóng bên trong lò sẽ được phát ở đúng tần số để có thể đi sâu vào trong thức ăn và truyền hầu hết năng lượng cho lượng nước bên trong thực phẩm. Các loại chất rắn ít nước hầu như không hấp thụ sóng vi ba. Đó là lý do tại sao các hộp đựng dành riêng cho lò vi sóng không bị nóng lên như thức ăn bên trong nó.

Sóng vi ba làm nóng đồ ăn bằng cách xoay các phân tử nước qua lại. Những phân tử này có một đầu tích điện âm và một đầu tích điện dương. Một phân tử nước đơn lẻ có hình dáng như đầu chú chuột Mickey. Bạn có thể tưởng tượng phân tử oxy tích điện âm là mặt của Mickey, và hai phân tử hidro nhỏ tích điện dương là hai tai của chú.

Đầu tích điện dương của phân tử nước luôn cố gắng hướng theo điện trường của lò vi sóng, trong khi đầu tích điện âm chỉ theo hướng ngược lại. Nhưng bởi vì điện trường đảo ngược 2,5 tỷ lần trong một giây, nên đầu của chú chuột Mickey sẽ bị xoay như chong chóng. Và trong quá trình xoay qua xoay lại, các phân tử nước sẽ cọ xát vào nhau. Điều này tạo ra ma sát, là nguồn sản sinh nhiệt năng.

Một chiếc lò vi sóng có thể nấu chín thức ăn nhanh hơn lò nướng thông thường bởi vì nó làm nóng cả bên trong và bên ngoài thực phẩm cùng một lúc. Một chiếc lò nướng hoặc chảo rán lúc đầu chỉ làm nóng bề mặt của thức ăn, sau đó nhiệt mới tiến dần vào bên trong. Nhưng vì chỉ có thức ăn nóng lên còn không khí bên trong lò vi sóng vẫn ở nhiệt độ phòng, nên món ăn sẽ không thể có màu nâu hay giòn như khi được chế biến bằng các phương pháp khác.

Máy lạnh tiêu thụ điện như thế nào?

Một máy lạnh có bốn động cơ chính: động cơ nén đặt ở giàn nóng (tiêu thụ điện năng nhiều nhất, bằng khoảng 95% tổng công suất của máy lạnh); quạt làm mát lắp đặt ở giàn nóng; quạt đối lưu trong phòng và động cơ đảo hướng gió đặt ở giàn lạnh. Các loại máy lạnh thông dụng hiện nay đều có rơle tự động ngắt hoạt động của giàn nóng đặt ngoài trời khi phòng đã đạt độ lạnh yêu cầu. Quạt đối lưu ở giàn lạnh thì hoạt động suốt thời gian mở máy với tốc độ nhanh hay chậm tuỳ người sử dụng. Động cơ đảo hướng gió thì chạy hoặc ngừng tuỳ lựa chọn cùng lúc như đã đề cập.

Về vận hành, có hai loại là: máy thông thường và máy dùng biến tần.

Với máy lạnh thông thường, điện năng sử dụng tương đối cao và tuổi thọ sẽ giảm do phải khởi động lại nhiều lần trong quá trình sử dụng liên tục. Đồng thời, nhiệt độ trong phòng sẽ dao động mạnh (±2°C).

Ví dụ, máy được chọn mở ở 24°C. Thời điểm này tất cả động cơ của máy đều hoạt động cho đến khi phòng đạt được nhiệt độ khoảng 22°C – 24°C thì rơle sẽ tự ngắt hoạt động của giàn nóng. Sau một thời gian nhất định, tùy vào sự trao đổi nhiệt của phòng với môi trường xung quanh, nhiệt độ phòng tăng dần lên 24° - 26°C, lúc này giàn nóng sẽ được khởi động trở lại và làm giảm nhiệt độ phòng về mức mong muốn. Chênh lệch nhiệt độ ±2°C để có nhiệt độ 22°C và 26°C là do quán tính làm việc của máy, ví dụ khi cảm biến đo được là phòng đã đạt được 24°C thì sẽ ra lệnh ngắt, nhưng hơi lạnh trước đó vẫn được thổi vào phòng làm cho nhiệt độ phòng giảm xuống. Tương tự như khi nhiệt độ phòng tăng quá 24°C, động cơ hoạt động trở lại, nhưng phải mất một lúc thì mới có hơi lạnh, thời gian đó nhiệt độ phòng tăng lên.

Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Với tấm lưới lọc khí nên làm vệ sinh thường xuyên hơn ngăn chặn sự bám đọng bụi. (Ảnh: NT)

Máy có biến tần (inverter) sử dụng công nghệ điều khiển hiện đại, làm cho động cơ nén hoạt động với công suất tăng dần đến khi nhiệt độ trong phòng đạt mức yêu cầu thì công suất máy sẽ được điều khiển giảm dần, chỉ vận hành ở một mức độ vừa phải để làm mát bù cho lượng nhiệt sinh ra trong phòng (thiết bị điện, nhiệt lượng từ người…) và nhiệt từ bên ngoài truyền vào qua tường, cửa… Công suất đó sẽ tăng hoặc giảm tuỳ vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ thiết lập cho máy lạnh. Nhờ vào phương pháp điều khiển này nên máy lạnh inverter có thể giúp tiết kiệm điện năng từ 30 – 50% so với máy thông thường. Tuy nhiên, để đạt được mức tiết kiệm trên, máy phải được sử dụng trong các điều kiện nhất định như dưới đây.

Và cũng nên chú ý rằng do được trang bị các công nghệ mới hơn so với máy thông thường, nên dòng máy biến tần thường có giá cao hơn so với các máy khác từ 30 – 50%.

Nhiệt độ tối ưu khi sử dụng

Máy lạnh chỉ làm việc hiệu quả khi nhiệt độ quanh giàn nóng thấp hơn 48°C và nhiệt độ trong phòng lớn hơn 19°C, việc vi phạm các giới hạn này sẽ làm cho máy hoạt động không hiệu quả do khả năng thoát nhiệt rất thấp.

Khi khởi động máy, ta chỉ nên chọn mức nhiệt độ cần làm lạnh mong muốn, sau đó chọn bổ sung chức năng làm lạnh nhanh thể hiện trên thiết bị điều khiển từ xa mà thực chất là tăng tốc độ quạt đối lưu ở giàn lạnh. Nên tránh đặt nhiệt độ ở mức thấp nhất của máy vì việc này không giúp đạt được nhiệt độ mong muốn nhanh hơn, mà chỉ làm tiêu tốn điện năng hơn do máy phải hoạt động đến khi đạt đến nhiệt độ thấp nhất mới có thể dừng lại.

Để sử dụng máy lạnh có hiệu quả về điện, ta nên chọn nhiệt độ vừa phải. Nhiệt độ môi trường mà cơ thể con người thích nghi trong khoảng 25 – 27°C. Do đó, chọn nhiệt độ 26°C là đảm bảo sự thoái mái trong sinh hoạt mà lại tiết kiệm điện. Máy đạt nhiệt độ như remote được hay không là do cảm biến nhiệt độ gắn ở giàn lạnh trong phòng, mà thiết bị này thường không ảnh hưởng theo thời gian. Nên trong trường hợp máy cũ, vẫn chọn 24°C thì phòng vẫn đạt được nhiệt độ đó, nhưng sẽ tiêu tốn điện nhiều hơn.

Lắp đặt hợp lý

Chọn đúng vị trí lắp đặt hệ máy lạnh sẽ giúp tiết kiệm điện năng. Giàn nóng máy lạnh nên lắp đặt tại nơi thông thoáng, tránh cho nắng chiếu vào bên trong giàn làm tăng nhiệt độ thiết bị. Tại khu vực có nhiều gió, hướng lắp đặt tốt là để quạt làm mát thổi vuông góc với hướng gió. Việc này sẽ làm tăng khả năng thoát nhiệt của thiết bị. Chú ý, không được lắp đặt giàn nóng ở những nơi có nguồn nhiệt, khói thải hoặc hoá chất gây bẩn, ăn mòn.

Chênh lệch độ cao và khoảng cách giữa giàn lạnh – giàn nóng cần bố trí hợp lý, ngắn nhất để vừa tiết kiệm chi phí vật tư, vừa tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Đối với máy lạnh thông thường, chiều dài đường ống ga không nên vượt quá 5m và chênh lệch độ cao không nên vượt quá 3m. Việc vượt quá các định mức trên càng nhiều sẽ càng gây suy giảm năng suất lạnh đáng kể của hệ thống.

Tiết kiệm điện trong quá trình sử dụng điều hòa

• Trong giàn lạnh có hai bộ cánh giúp điều chỉnh gió lạnh ra khỏi giàn theo các hướng mong muốn. Người dùng nên điều chỉnh các cánh gió sao cho hơi lạnh thổi tập trung đến nơi cần làm lạnh nhất.
• Luôn luôn tắt máy lạnh khi không còn nhu cầu sử dụng.Nếu không có nhu cầu sử dụng trong thời gian dài, người sử dụng cần tắt cả nguồn máy (aptomat) vì nếu chỉ tắt bằng điều khiển từ xa thì máy vẫn sẽ tiêu thụ điện ngầm và vì lý do an toàn. Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Đối với những tấm lưới lọc khí nên được làm vệ sinh thường xuyên hơn, ngăn chặn sự bám đọng bụi.

Sắp xếp lại đồ đạc để không chắn tầm lưu thông gió

• Tắt các bóng đèn không cần thiết giúp quá trình làm lạnh nhanh hơn, Không tắt bật hay điều chỉnh máy quá nhiều vì để khởi động lại máy sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng, vậy nên hãy duy trì nhiệt độ ổn định.
• Nếu kết hợp với quạt gió và để để một chậu nước mát sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng vì quạt giúp lưu thông khí mát trong phòng.
• Nếu bạn không ra khỏi nhà quá lâu thì không nên tắt điều hòa. Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 hoặc 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Việc che kín phòng sẽ ngăn không cho ánh sáng mặt trời chiếu vào phòng làm nhiệt độ phòng tăng lên quá cao. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu.
• Mặc dù máy lạnh có những tấm tản gió giúp đưa khí mát đến đúng hướng mình cần nhưng tốt nhất bạn nên xếp gọn đồ đạc để không làm cản hướng gió, nhờ đó mà bạn cũng sẽ cảm thấy nhanh mát hơn, tiêu tốn ít điện năng hơn.
• Điều chỉnh nhiệt độ phòng hợp lý: Từ 23 đến 27 độ C là nhiệt độ thích hợp để máy lạnh của bạn có thể hoạt động một cách tối ưu nhất, không tốn quá nhiều điện năng mà vẫn duy trì một nhiệt độ vừa phải và phù hợp (do nhiệt độ phòng và nhiệt độ bên ngoài không chênh lệch quá lớn).
• Không nên tắt máy lạnh nếu bạn phải ra ngoài không quá lâu: Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 đến 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu. 

• Sử dụng quạt kết hợp cùng với máy lạnh: Mặc dù chúng ta dùng máy lạnh để làm mát, tuy nhiên dùng quạt sẽ giúp lưu thông khí mát trong phòng, điều này cũng có nghĩa là bạn không cần phải giảm nhiệt độ xuống quá thấp, nhờ đó tốn ít điện hơn. Thêm vào đó, quạt sử dụng điện ít hơn máy lạnh nên kết hợp cả hai thiết bị này sẽ giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều năng lượng. Bên cạnh đó, quạt điều hòa cũng là một trong những thiết bị làm mát rất tốt hiện nay và bạn có thể sử dụng kết hợp với máy lạnh để tối ưu khả năng làm mát, đảm bảo sức khỏe và tiết kiệm điện năng.

• Công suất thiết bị phù hợp với căn phòng: Việc chọn lựa điều hoà phù hợp với không gian phòng là điều quan trọng. Bởi, nếu bạn mua sản phẩm công suất nhỏ thì sẽ không thể làm mát phòng có diện tích lớn, thiết bị phải hoạt động liên tục, ngốn nhiều điện năng hơn. Ngược lại, nếu mua điều hoà có công suất quá lớn so với không gian sống thì lãng phí. Ngoài ra, việc lựa chọn vị trí lắp điều hoà cũng ảnh hưởng đến khả năng làm lạnh của thiết bị. Gia đình nên lắp đặt ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp, giúp tiết kiệm điện hơn.

• Thường xuyên bảo dưỡng: Để điều hoà hoạt động tốt trong mùa nóng, người dùng cần định kỳ bảo dưỡng vệ sinh máy thật sạch. Ngoài ra, để tránh thiết bị hỏng hóc, người dùng khi mua cần chọn những thương hiệu uy tín, chất lượng, chế độ hậu mãi tốt.

Hacker kinh tế hoạt động như thế nào?

Đó là thế giới của những chat room, những malware và các kế hoạch phishing tinh vi. Hoạt động bên trong của chúng ra sao? 

Khi TJX ra đời ngày 17 tháng 1 năm 2006, các hệ thống máy tính lưu trữ dữ liệu liên quan đến thẻ tín dụng, thẻ ghi nợ và các giao dịch mua bán bị phá hoại. Người ta nói rằng chúng đã bị hack từ tháng mười hai. Các nhân viên bảo mật ở Visa ghi nhận hoạt động lừa đảo chiếm đoạt thẻ tín dụng, thẻ nợ liên quan đến thuộc tính TJX ngày càng tăng, như ở các cửa hàng T.J. Maxx, Marshalls, HomeGoods từ giữa tháng mười một. Có nghĩa là bạn hoàn toàn có thể trộm dữ liệu người dùng trôi nổi trên Internet để bán cho thị trường đen qua website và chat room, ít nhất trong hai tháng hoặc hơn. 

Hacking bây giờ không còn là trò chơi của trẻ con. Nó đã trở thành hình thức kinh doanh lớn. Các thị trường đen trực tuyến sôi động với dữ liệu thẻ tín dụng ăn trộm, mã số bằng lái xe. Và malware, chương trình cho phép hacker khai thác điểm yếu bảo mật trên phần mềm thương mại là công cụ hết sức đắc lực của giới tin tặc. Hoạt động khủng bố trở nên có tổ chức cao. Chúng dùng các hệ thống thanh toán mạng ngang hàng như mua bán trên eBay mà không sợ bị phát hiện khi làm việc với nhau. 

Hacker độc lập vẫn còn, nhưng Cục điều tra liên bang Mỹ FBI nhận thấy hoạt động tội phạm có tổ chức là một phần trong cộng đồng hacking, nhất là ở Trung Đông. “Hacker luôn sẵn sàng bẻ khóa máy tính, thu thập dữ liệu cá nhân và bán chúng đi nhằm kiếm lợi”, Chris Stangl – thanh tra tội phạm khủng bố của FBI, đơn vị đứng thứ ba sau bộ phận Chống khủng bố và Tình báo nói. 

Vẽ ra được bức tranh toàn cảnh về tin tặc kinh tế không phải dễ dàng. Đó là thế giới ngầm sôi động nhưng không phải ai cũng nắm bắt được hết chúng. Từ các nguồn bên trong và bên ngoài “lượm lặt” được, bạn chỉ có thể phác thảo được phần nào về thế giới này. 

Phương thức trực tiếp 
 

“Bây giờ không còn là thời hacker tấn công để chỉ ra lỗ hổng trên Net. Chúng tạo các malware tinh vi vào mục đích thương mại và lợi nhuận”, Maffret của eEye.

“Hacker hy vọng doanh nghiệp sẽ phải chuộc lại dữ liệu của họ” (Kaminsky) .

Pin mặt trời hoạt động như thế nào?

Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời(quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất.

Tấm pin mặt trời, những tấm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến nó thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời.

Chất bán dẫn

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn. "Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng". Với tính chất như vậy, silicon là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời.

Silicon tuy có mức dẫn điện hạn chế nhưng nó có cấu trúc tinh thể rất phù hợp cho việc tạo ra chất bán dẫn. Nguyên tử silicon cần 4 electron để trung hòa điện tích nhưng lớp vỏ bên ngoài một nguyên tử silicon chỉ có một nửa số electron cần thiết nên nó sẽ bám chặt với các nguyên tử khác để tìm cách trung hòa điện tích.

Để tăng độ dẫn điện của silicon, các nhà khoa học đã “tạp chất hóa” nó bằng cách kết hợp nó với các vật liệu khác. Quá trình này được gọi là “doping” và silicon pha tạp với các tạp chất tạo ra nhiều electron tự do và lỗ trống. Một chất bán dẫn silicon có hai phần, mỗi phần được pha tạp với một loại vật liệu khác. Phần đầu tiên được pha với phốt pho, phốt pho cần 5 electron để trung hòa điện tích và có đủ 5 electron trong vỏ của nó. Khi kết hợp với silicon, một electron sẽ bị dư ra. Electron đặc trưng cho điện tích âm nên phần này sẽ được gọi là silicon loại N (điện cực N). Để tạo ra silicon loại P (điện cực P), các nhà khoa học kết hợp silicon với boron. Boron chỉ cần 3 electron để trung hòa điện tích và khi kết hợp với silicon sẽ tạo ra những lỗ trống cần được lấp đầy bởi electron.

Khi chất bán dẫn silicon tiếp xúc với năng lượng, các electron tự do ở điện cực N sẽ di chuyển sang để lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P. Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường. Các tế bào năng lượng mặt trời sẽ trở thành một diode, cho phép electron di chuyển từ điện cực P đến điện cực N, không cho phép di chuyển ngược lại.

Tất nhiên, để kích hoạt quá trình cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bào silicon. Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời, các hạt nhỏ năng lượng có thể tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N. Sự di chuyển của các elentron tự do từ điện cực N tới điện cực P tạo ra dòng điện.

Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì chúng ta cần làm là thu thập và chuyển nó thành dòng điện có thể sử dụng. Một bộ biến tần được gắn với các tế bào năng lượng mặt trời sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều là dòng điện chúng ta đang sử dụng ở khắp mọi nơi.

Pin mặt trời hiện tại vẫn thiếu hiệu quả

Các công nghệ biến ánh sáng mặt trời thành điện hiện tại vẫn kém hiệu quả. Các tấm pin mặt trời chưa thể hấp thụ toàn bộ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Nói chung, những tế bào năng lượng mặt trời tốt nhất hiện tại chỉ có thể chuyển 25% năng lượng mà nó nhận được thành điện. Tại sao vậy? Thực tế là ánh sáng mặt trời, như tất cả các loại ánh sáng khác, bao gồm một quang phổ với các bước sóng khác nhau, mỗi bước sóng có một cường độ khác nhau. Có những bước sóng quá yếu không thể giải phóng các electron còn một số bước sóng lại quá mạnh với silicon.

Hơn nữa, các tấm pin mặt trời cần được đặt ở những vị trí cực kỳ đặc biệt. Góc của các tấm pin mặt trời cần được tính toán để có thể nhận được tối đa lượng ánh sáng mặt trời và đương nhiên những tấm pin mặt trời chỉ thực sự hữu ích nếu được đặt ở nơi có nhiều ánh sáng mặt trời. Đặt tấm pin mặt trời ở những nơi có thời tiết ít nắng sẽ biến chúng thành những tác phẩm nghệ thuật lố bịch và tốn kém.

Silicon đen có thể tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp pin mặt trời

Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm phát triển những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn. Các tế bào năng lượng mặt trời dạng màng mỏng, được sản xuất từ cadmium, mỏng hơn nhiều so với tế bào silicon và có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn. Nhưng hiện tại, khả năng biến năng lượng thu thập được thành điện năng của tế bào năng lượng mặt trời cadmium vẫn còn khá kém. Tuy nhiên, các nhà khoa học muốn nghiên cứu thêm về loại tế bào năng lượng mặt trời này bởi chúng có mức giá rẻ và kích thước thuận tiện.

Một trong những phát kiến lớn khác đáng được nhắc tới là “silicon đen”. Silicon đen là silicon đã qua xử lý để có bề mặt màu đen bởi màu đen hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Silicon đen sẽ tạo ra các tế bào năng lượng mặt trời có khả năng hấp thụ tốt hơn, đặc biệt là ở những khu vực thưa ánh sáng mặt trời hoặc thường tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ở góc độ thấp. Hạn chế lớn nhất ở thời điểm hiện tại đó là quá trình tạo màu đen cho silicon làm tăng diện tích bề mặt của nó, điều này khiến gia tăng khả năng tái kết hợp của electron. Các electron tự do sẽ tìm kiếm sự tái kết hợp với tế bào silicon chứ không di chuyển nhằm tham gia với một nguyên tử khác để tạo ra dòng điện.

Quá trình nghiên cứu silicon đen vẫn đang tiếp diễn. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã tìm ra phương pháp giảm các trường hợp tái kết hợp, tăng khả năng chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng lên 22,1%. Hiện mức chuyển hóa này vẫn chưa bằng silicon điển hình nhưng chắc chắn nó sẽ được cải tiến trong tương lai.

Máy in 3D hoạt động như thế nào?

Nói đến máy in 3D người ta thường ta thường nghĩ đến một quá trình in ấn phức tạp. Nhưng không phải vậy. Có rất nhiều điều thú vị xung quanh việc tạo ra một vật thể từ máy in 3D. Dưới đây là cơ chế hoạt động của máy in 3D ở cấp độ người tiêu dùng. Lưu ý là bạn phải sử dụng hình ảnh 3D để in.

Đầu vào là sợi nhựa, đầu ra là nhựa kết dính

Người sử dụng máy in 3D sẽ lựa chọn 2 loại vật liệu đầu vào: Acrylonitrile Butadiene Styrene (nhựa ABS) và Polylactic Acid (nhựa PLA). Một số máy in chỉ nhận nhựa ABS, một số loại khác sử dụng được cả hai. Các vật liệu nhựa đầu vào này có dạng sợi, chiều rộng 1,75mm hoặc 3mm.

Nhựa ABS thường được sử dụng để tạo ra đồ chơi Lego. Đây là loại nhựa có gốc hóa học, hoạt hóa ở nhiệt độ cao. Nhựa PLA thì có nguồn gốc tự nhiên, chẳng hạn như từ ngô và mía, cứng và bóng hơn nhựa ABS. Ngoài việc dùng làm nguyên liệu đầu vào cho máy in 3D, nhựa PLA còn được ứng dụng để sản xuất các loại bao bì phân hủy được.

Sợi nhựa dùng cho máy in 3D có giá thành khá đắt. Hãng MakerBot bán 2,2 pound (990 gram) sợi nhựa PLA giá 48 USD (960.000 đồng). Nếu tìm mua trên eBay giá thành sẽ rẻ bằng một nửa. Hãng này ước tính 990 gram sợi nhựa có thể in ra được 392 quân cờ vua.

Giá thành sợi nhựa sẽ giảm xuống nếu các loại máy in 3D trở nên phổ biến và sợi nhựa được sản xuất với quy mô lớn. Có một cách khác để giảm giá thành đầu vào là bạn sử dụng máy ép sợi nhựa. Bạn đưa nguyên liệu nhựa tái chế hoặc nhựa giá rẻ vào máy ép để tạo ra các sợi nhựa.

Khi đã có sợi nhựa, bạn đưa vào máy in 3D qua một bộ phận gọi là đầu in (print head). Đầu in có hình dáng như một chiếc hộp với một vòi phun. Một cơ cấu truyền động sẽ đẩy từng phần nhựa xuống đầu in. Trước khi nhựa bị đùn ra từ đầu kim in, sợi nhựa phải đi qua một ống nhiệt và hóa lỏng. Nhựa qua đầu kim in là những đường chỉ siêu mảnh chỉ 0,1 milimet. Ngay khi ra ngoài không khí, nhựa khô cứng rất nhanh, gắn lại với nhau tạo thành các lớp.

Nhựa ABS cần được in ở một bề mặt nóng, điều này cũng đồng nghĩa với lớp nhựa đáy sẽ hơi cuộn lại. Còn nhựa PLA có thể in ở bề mặt không cần nhiệt lượng.

Phần lớn các máy in 3D có một đầu in, tức là vật thể in ra chỉ có một màu. Muốn có nhiều hơn một màu, người ta sẽ phải đổi sợi nhựa trong quá trình in. Có một số loại máy in, chẳng hạn như loại máy in mới nhất của MakerBot ký hiệu là Replicator 2x có 2 đầu in. Nó cho phép người ta in ra vật thể với hai màu. Công ty botObjects có trụ sở ở New York còn hứa hẹn sẽ cho ra thị trường loại máy in có khả năng trộn các sợi nhựa để in ra được vật thể đầy đủ các màu.

In từ trước ra sau, lớp chồng lớp

In 3D là một công nghệ in theo lớp. Bề mặt in (thường gọi là giường in) và đầu in sẽ phối hợp với nhau để thực hiện in 3 chiều. Ở mẫu máy in Replicator 2, đầu in được giữ bởi một hệ thống treo (hình minh họa bên dưới). 2 thanh kim loại nằm ngang giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều ngang. Ở đầu 2 thanh kim loại này lại gắn với 2 thanh khác theo chiều dọc, giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều dọc. Nhờ hệ thống treo, đầu in còn có thể chuyển động lên xuống tạo ra vật thể 3 chiều.

Một mẫu máy in có tên là RepRaps lại có cách in 3D tương đối khác so với Replicator 2. Giường in của RepRaps chuyển động lên xuống, tiến lùi, trong khi đầu in chỉ chuyển động ngang. Mẫu máy in DeltaMaker có đầu in chuyển động cả 3 chiều.

Quá trình in 3D có thể diễn ra trong vài phút, vài giờ hoặc thậm chí nhiều ngày phụ thuộc vào kích thước và khối lượng của sản phẩm. Ví dụ gần đây một số nghệ sĩ đã sử dụng máy in Type A Machines để in tác phẩm điêu khắc đầu rồng có kích thước 3 x 3 x 2,4m. Họ đã phải mất tới 2 tháng để hoàn thành tác phẩm trên.

Máy in 3D không chỉ in nhựa

Không phải máy in 3D nào cũng sử dụng nguyên liệu in như nhau. Các máy in 3D chuyên nghiệp có khả năng tạo ra những sản phẩm chất lượng cao từ các nguyên liệu đa dạng. Ở công xưởng Shapeways, những chiếc máy in 3D kích thước lớn tạo ra nhiều sản phẩm cùng lúc. Nguyên liệu không chỉ giới hạn ở nhựa ABS và PLA. Nó có thể là đồng thau, gốm sứ, thép và 5 loại chất dẻo khác.

Một số loại máy in 3D sử dụng công nghệ đúc laser, tức là sử dụng laser để gắn kết các mảnh vật liệu lại với nhau. Một số bằng sáng chế về đúc laser sẽ hết hạn vào năm tới, mở đường cho việc sản xuất hàng loạt các máy in 3D dành cho người tiêu dùng.

Form1 của phòng thí nghiệm FormLabs là một mẫu máy in sử dụng công nghệ in phi truyền thống tân tiến nhất sẽ sớm được thương mại hóa. Các máy in kim loại và máy in lai (giữa in truyền thống và phi truyền thống) sẽ là những thiết bị kế tiếp có mặt trên thị trường tiêu dùng.

Lò vi sóng hoạt động như thế nào?

Sóng vi ba (vi sóng) là một loại sóng điện từ có thể truyền trong không gian với vận tốc ánh sáng. Chúng ta không thể nhìn thấy vi sóng, nhưng nếu có thể, ta sẽ thấy bên trong lò vi sóng khi nấu sáng bừng như đèn pha.

Sóng vi ba có bước sóng ngắn hơn sóng radio nhưng dài hơn tia hồng ngoại. Loại vi sóng thường được dùng để nấu ăn có bước sóng khoảng 12cm. Với độ dài như vậy, sóng vi ba có thể được hấp thụ bởi hầu hết các loại thức ăn. Nhưng các hạt của vi sóng, được biết với cái tên photon, không có đủ năng lượng để phá hủy phân tử và gây ra các bệnh ung thư như tia cực tím hay tia X.

Thang sóng điện từ

Lò vi sóng

Bên trong lò vi sóng có một bộ phận gọi là magnetron. Nó là một ống kiểm soát điện từ, giúp biến điện năng thành sóng vi ba. Để cung cấp năng lượng cho magnetron, lò vi sóng có một máy biến thế với chức năng thay đổi dòng điện trong nhà với hiệu điện thế tiêu chuẩn 120V/220V lên điện áp 4000V hoặc cao hơn. Điện áp này làm nóng sợi dây tóc (filament) đặt ở giữa magnetron, làm bắn ra các electron.

Electron bắn ra khi sợi filament bị làm nóng

Các electron sẽ bắn ra theo đường thẳng tới một a nốt, hay cực dương, bao xung quanh sợi dây tóc, nhưng hai vòng nam châm ở trên và dưới a nốt sẽ bẻ dòng electron ngược trở lại sợi dây tóc và làm chúng bay theo đường tròn.

Nam châm bẻ cong dòng electron ngược trở lại

Sóng vi ba sẽ được phát ra khi các tia electron quét qua các lỗ hổng trên a nốt.

Các hốc trên cực a nốt hình tròn tạo ra vi sóng khi bị dòng electron quét qua

Nó giống như thổi hơi ngang qua miệng của một chai thủy tinh. Nhưng thay vì tạo ra tiếng huýt sáo do tần số thay đổi, thì ở đây các sóng dao động sẽ được phát ra ở một tần số nhất định, thường là khoảng 2.45GHz. Các vi sóng sinh ra sẽ được truyền tới khoang nấu bằng một ăng ten. Ở đó chúng sẽ di chuyển qua lại để thấm dần vào thức ăn.

Ở cửa lò vi sóng có đặt một tấm lưới kim loại có thể phản xạ lại sóng vi ba như một tấm gương và giữ cho nó không bị lọt ra ngoài. Mắt tấm lưới này đủ nhỏ để vi sóng không thể thoát ra nhưng cũng đủ lớn để ánh sáng lọt qua được, nhờ đó ta có thể nhìn thấy được thức ăn đang nấu bên trong.

Hầu như tất cả các lò vi sóng đều có một bàn xoay bằng kính để xoay tròn thức ăn, nhờ đó lượng nhiệt sẽ được phân bổ đều. Nếu không được di chuyển như vậy, món ăn của bạn sẽ chỗ sống chỗ chín.

Sóng vi ba làm chín thức ăn như thế nào?

Khi ta ấn nút khởi động, thường chỉ mất 2 giây để lò vi sóng làm nóng sợi dây tóc bên trong ống magnetron. Vi sóng sinh ra sau đó sẽ được thổi vào khoang nấu.

Với tần số thường là 2.45GHZ, sóng vi ba dễ bị hấp thụ bởi nước, chất béo và đường. Các sóng bên trong lò sẽ được phát ở đúng tần số để có thể đi sâu vào trong thức ăn và truyền hầu hết năng lượng cho lượng nước bên trong thực phẩm. Các loại chất rắn ít nước hầu như không hấp thụ sóng vi ba. Đó là lý do tại sao các hộp đựng dành riêng cho lò vi sóng không bị nóng lên như thức ăn bên trong nó.

Sóng vi ba làm nóng đồ ăn bằng cách xoay các phân tử nước qua lại. Những phân tử này có một đầu tích điện âm và một đầu tích điện dương. Một phân tử nước đơn lẻ có hình dáng như đầu chú chuột Mickey. Bạn có thể tưởng tượng phân tử oxy tích điện âm là mặt của Mickey, và hai phân tử hidro nhỏ tích điện dương là hai tai của chú.

Đầu tích điện dương của phân tử nước luôn cố gắng hướng theo điện trường của lò vi sóng, trong khi đầu tích điện âm chỉ theo hướng ngược lại. Nhưng bởi vì điện trường đảo ngược 2,5 tỷ lần trong một giây, nên đầu của chú chuột Mickey sẽ bị xoay như chong chóng. Và trong quá trình xoay qua xoay lại, các phân tử nước sẽ cọ xát vào nhau. Điều này tạo ra ma sát, là nguồn sản sinh nhiệt năng.

Một chiếc lò vi sóng có thể nấu chín thức ăn nhanh hơn lò nướng thông thường bởi vì nó làm nóng cả bên trong và bên ngoài thực phẩm cùng một lúc. Một chiếc lò nướng hoặc chảo rán lúc đầu chỉ làm nóng bề mặt của thức ăn, sau đó nhiệt mới tiến dần vào bên trong. Nhưng vì chỉ có thức ăn nóng lên còn không khí bên trong lò vi sóng vẫn ở nhiệt độ phòng, nên món ăn sẽ không thể có màu nâu hay giòn như khi được chế biến bằng các phương pháp khác.

Máy lạnh tiêu thụ điện như thế nào?

Một máy lạnh có bốn động cơ chính: động cơ nén đặt ở giàn nóng (tiêu thụ điện năng nhiều nhất, bằng khoảng 95% tổng công suất của máy lạnh); quạt làm mát lắp đặt ở giàn nóng; quạt đối lưu trong phòng và động cơ đảo hướng gió đặt ở giàn lạnh. Các loại máy lạnh thông dụng hiện nay đều có rơle tự động ngắt hoạt động của giàn nóng đặt ngoài trời khi phòng đã đạt độ lạnh yêu cầu. Quạt đối lưu ở giàn lạnh thì hoạt động suốt thời gian mở máy với tốc độ nhanh hay chậm tuỳ người sử dụng. Động cơ đảo hướng gió thì chạy hoặc ngừng tuỳ lựa chọn cùng lúc như đã đề cập.

Về vận hành, có hai loại là: máy thông thường và máy dùng biến tần.

Với máy lạnh thông thường, điện năng sử dụng tương đối cao và tuổi thọ sẽ giảm do phải khởi động lại nhiều lần trong quá trình sử dụng liên tục. Đồng thời, nhiệt độ trong phòng sẽ dao động mạnh (±2°C).

Ví dụ, máy được chọn mở ở 24°C. Thời điểm này tất cả động cơ của máy đều hoạt động cho đến khi phòng đạt được nhiệt độ khoảng 22°C – 24°C thì rơle sẽ tự ngắt hoạt động của giàn nóng. Sau một thời gian nhất định, tùy vào sự trao đổi nhiệt của phòng với môi trường xung quanh, nhiệt độ phòng tăng dần lên 24° - 26°C, lúc này giàn nóng sẽ được khởi động trở lại và làm giảm nhiệt độ phòng về mức mong muốn. Chênh lệch nhiệt độ ±2°C để có nhiệt độ 22°C và 26°C là do quán tính làm việc của máy, ví dụ khi cảm biến đo được là phòng đã đạt được 24°C thì sẽ ra lệnh ngắt, nhưng hơi lạnh trước đó vẫn được thổi vào phòng làm cho nhiệt độ phòng giảm xuống. Tương tự như khi nhiệt độ phòng tăng quá 24°C, động cơ hoạt động trở lại, nhưng phải mất một lúc thì mới có hơi lạnh, thời gian đó nhiệt độ phòng tăng lên.

Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Với tấm lưới lọc khí nên làm vệ sinh thường xuyên hơn ngăn chặn sự bám đọng bụi. (Ảnh: NT)

Máy có biến tần (inverter) sử dụng công nghệ điều khiển hiện đại, làm cho động cơ nén hoạt động với công suất tăng dần đến khi nhiệt độ trong phòng đạt mức yêu cầu thì công suất máy sẽ được điều khiển giảm dần, chỉ vận hành ở một mức độ vừa phải để làm mát bù cho lượng nhiệt sinh ra trong phòng (thiết bị điện, nhiệt lượng từ người…) và nhiệt từ bên ngoài truyền vào qua tường, cửa… Công suất đó sẽ tăng hoặc giảm tuỳ vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ thiết lập cho máy lạnh. Nhờ vào phương pháp điều khiển này nên máy lạnh inverter có thể giúp tiết kiệm điện năng từ 30 – 50% so với máy thông thường. Tuy nhiên, để đạt được mức tiết kiệm trên, máy phải được sử dụng trong các điều kiện nhất định như dưới đây.

Và cũng nên chú ý rằng do được trang bị các công nghệ mới hơn so với máy thông thường, nên dòng máy biến tần thường có giá cao hơn so với các máy khác từ 30 – 50%.

Nhiệt độ tối ưu khi sử dụng

Máy lạnh chỉ làm việc hiệu quả khi nhiệt độ quanh giàn nóng thấp hơn 48°C và nhiệt độ trong phòng lớn hơn 19°C, việc vi phạm các giới hạn này sẽ làm cho máy hoạt động không hiệu quả do khả năng thoát nhiệt rất thấp.

Khi khởi động máy, ta chỉ nên chọn mức nhiệt độ cần làm lạnh mong muốn, sau đó chọn bổ sung chức năng làm lạnh nhanh thể hiện trên thiết bị điều khiển từ xa mà thực chất là tăng tốc độ quạt đối lưu ở giàn lạnh. Nên tránh đặt nhiệt độ ở mức thấp nhất của máy vì việc này không giúp đạt được nhiệt độ mong muốn nhanh hơn, mà chỉ làm tiêu tốn điện năng hơn do máy phải hoạt động đến khi đạt đến nhiệt độ thấp nhất mới có thể dừng lại.

Để sử dụng máy lạnh có hiệu quả về điện, ta nên chọn nhiệt độ vừa phải. Nhiệt độ môi trường mà cơ thể con người thích nghi trong khoảng 25 – 27°C. Do đó, chọn nhiệt độ 26°C là đảm bảo sự thoái mái trong sinh hoạt mà lại tiết kiệm điện. Máy đạt nhiệt độ như remote được hay không là do cảm biến nhiệt độ gắn ở giàn lạnh trong phòng, mà thiết bị này thường không ảnh hưởng theo thời gian. Nên trong trường hợp máy cũ, vẫn chọn 24°C thì phòng vẫn đạt được nhiệt độ đó, nhưng sẽ tiêu tốn điện nhiều hơn.

Lắp đặt hợp lý

Chọn đúng vị trí lắp đặt hệ máy lạnh sẽ giúp tiết kiệm điện năng. Giàn nóng máy lạnh nên lắp đặt tại nơi thông thoáng, tránh cho nắng chiếu vào bên trong giàn làm tăng nhiệt độ thiết bị. Tại khu vực có nhiều gió, hướng lắp đặt tốt là để quạt làm mát thổi vuông góc với hướng gió. Việc này sẽ làm tăng khả năng thoát nhiệt của thiết bị. Chú ý, không được lắp đặt giàn nóng ở những nơi có nguồn nhiệt, khói thải hoặc hoá chất gây bẩn, ăn mòn.

Chênh lệch độ cao và khoảng cách giữa giàn lạnh – giàn nóng cần bố trí hợp lý, ngắn nhất để vừa tiết kiệm chi phí vật tư, vừa tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Đối với máy lạnh thông thường, chiều dài đường ống ga không nên vượt quá 5m và chênh lệch độ cao không nên vượt quá 3m. Việc vượt quá các định mức trên càng nhiều sẽ càng gây suy giảm năng suất lạnh đáng kể của hệ thống.

Tiết kiệm điện trong quá trình sử dụng điều hòa

• Trong giàn lạnh có hai bộ cánh giúp điều chỉnh gió lạnh ra khỏi giàn theo các hướng mong muốn. Người dùng nên điều chỉnh các cánh gió sao cho hơi lạnh thổi tập trung đến nơi cần làm lạnh nhất.
• Luôn luôn tắt máy lạnh khi không còn nhu cầu sử dụng.Nếu không có nhu cầu sử dụng trong thời gian dài, người sử dụng cần tắt cả nguồn máy (aptomat) vì nếu chỉ tắt bằng điều khiển từ xa thì máy vẫn sẽ tiêu thụ điện ngầm và vì lý do an toàn. Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Đối với những tấm lưới lọc khí nên được làm vệ sinh thường xuyên hơn, ngăn chặn sự bám đọng bụi.

Sắp xếp lại đồ đạc để không chắn tầm lưu thông gió

• Tắt các bóng đèn không cần thiết giúp quá trình làm lạnh nhanh hơn, Không tắt bật hay điều chỉnh máy quá nhiều vì để khởi động lại máy sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng, vậy nên hãy duy trì nhiệt độ ổn định.
• Nếu kết hợp với quạt gió và để để một chậu nước mát sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng vì quạt giúp lưu thông khí mát trong phòng.
• Nếu bạn không ra khỏi nhà quá lâu thì không nên tắt điều hòa. Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 hoặc 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Việc che kín phòng sẽ ngăn không cho ánh sáng mặt trời chiếu vào phòng làm nhiệt độ phòng tăng lên quá cao. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu.
• Mặc dù máy lạnh có những tấm tản gió giúp đưa khí mát đến đúng hướng mình cần nhưng tốt nhất bạn nên xếp gọn đồ đạc để không làm cản hướng gió, nhờ đó mà bạn cũng sẽ cảm thấy nhanh mát hơn, tiêu tốn ít điện năng hơn.
• Điều chỉnh nhiệt độ phòng hợp lý: Từ 23 đến 27 độ C là nhiệt độ thích hợp để máy lạnh của bạn có thể hoạt động một cách tối ưu nhất, không tốn quá nhiều điện năng mà vẫn duy trì một nhiệt độ vừa phải và phù hợp (do nhiệt độ phòng và nhiệt độ bên ngoài không chênh lệch quá lớn).
• Không nên tắt máy lạnh nếu bạn phải ra ngoài không quá lâu: Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 đến 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu. 

• Sử dụng quạt kết hợp cùng với máy lạnh: Mặc dù chúng ta dùng máy lạnh để làm mát, tuy nhiên dùng quạt sẽ giúp lưu thông khí mát trong phòng, điều này cũng có nghĩa là bạn không cần phải giảm nhiệt độ xuống quá thấp, nhờ đó tốn ít điện hơn. Thêm vào đó, quạt sử dụng điện ít hơn máy lạnh nên kết hợp cả hai thiết bị này sẽ giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều năng lượng. Bên cạnh đó, quạt điều hòa cũng là một trong những thiết bị làm mát rất tốt hiện nay và bạn có thể sử dụng kết hợp với máy lạnh để tối ưu khả năng làm mát, đảm bảo sức khỏe và tiết kiệm điện năng.

• Công suất thiết bị phù hợp với căn phòng: Việc chọn lựa điều hoà phù hợp với không gian phòng là điều quan trọng. Bởi, nếu bạn mua sản phẩm công suất nhỏ thì sẽ không thể làm mát phòng có diện tích lớn, thiết bị phải hoạt động liên tục, ngốn nhiều điện năng hơn. Ngược lại, nếu mua điều hoà có công suất quá lớn so với không gian sống thì lãng phí. Ngoài ra, việc lựa chọn vị trí lắp điều hoà cũng ảnh hưởng đến khả năng làm lạnh của thiết bị. Gia đình nên lắp đặt ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp, giúp tiết kiệm điện hơn.

• Thường xuyên bảo dưỡng: Để điều hoà hoạt động tốt trong mùa nóng, người dùng cần định kỳ bảo dưỡng vệ sinh máy thật sạch. Ngoài ra, để tránh thiết bị hỏng hóc, người dùng khi mua cần chọn những thương hiệu uy tín, chất lượng, chế độ hậu mãi tốt.

Hacker kinh tế hoạt động như thế nào?

Đó là thế giới của những chat room, những malware và các kế hoạch phishing tinh vi. Hoạt động bên trong của chúng ra sao? 

Khi TJX ra đời ngày 17 tháng 1 năm 2006, các hệ thống máy tính lưu trữ dữ liệu liên quan đến thẻ tín dụng, thẻ ghi nợ và các giao dịch mua bán bị phá hoại. Người ta nói rằng chúng đã bị hack từ tháng mười hai. Các nhân viên bảo mật ở Visa ghi nhận hoạt động lừa đảo chiếm đoạt thẻ tín dụng, thẻ nợ liên quan đến thuộc tính TJX ngày càng tăng, như ở các cửa hàng T.J. Maxx, Marshalls, HomeGoods từ giữa tháng mười một. Có nghĩa là bạn hoàn toàn có thể trộm dữ liệu người dùng trôi nổi trên Internet để bán cho thị trường đen qua website và chat room, ít nhất trong hai tháng hoặc hơn. 

Hacking bây giờ không còn là trò chơi của trẻ con. Nó đã trở thành hình thức kinh doanh lớn. Các thị trường đen trực tuyến sôi động với dữ liệu thẻ tín dụng ăn trộm, mã số bằng lái xe. Và malware, chương trình cho phép hacker khai thác điểm yếu bảo mật trên phần mềm thương mại là công cụ hết sức đắc lực của giới tin tặc. Hoạt động khủng bố trở nên có tổ chức cao. Chúng dùng các hệ thống thanh toán mạng ngang hàng như mua bán trên eBay mà không sợ bị phát hiện khi làm việc với nhau. 

Hacker độc lập vẫn còn, nhưng Cục điều tra liên bang Mỹ FBI nhận thấy hoạt động tội phạm có tổ chức là một phần trong cộng đồng hacking, nhất là ở Trung Đông. “Hacker luôn sẵn sàng bẻ khóa máy tính, thu thập dữ liệu cá nhân và bán chúng đi nhằm kiếm lợi”, Chris Stangl – thanh tra tội phạm khủng bố của FBI, đơn vị đứng thứ ba sau bộ phận Chống khủng bố và Tình báo nói. 

Vẽ ra được bức tranh toàn cảnh về tin tặc kinh tế không phải dễ dàng. Đó là thế giới ngầm sôi động nhưng không phải ai cũng nắm bắt được hết chúng. Từ các nguồn bên trong và bên ngoài “lượm lặt” được, bạn chỉ có thể phác thảo được phần nào về thế giới này. 

Phương thức trực tiếp 
 

“Bây giờ không còn là thời hacker tấn công để chỉ ra lỗ hổng trên Net. Chúng tạo các malware tinh vi vào mục đích thương mại và lợi nhuận”, Maffret của eEye.

“Hacker hy vọng doanh nghiệp sẽ phải chuộc lại dữ liệu của họ” (Kaminsky) .

Pin mặt trời hoạt động như thế nào?

Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời(quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất.

Tấm pin mặt trời, những tấm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến nó thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời.

Chất bán dẫn

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn. "Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng". Với tính chất như vậy, silicon là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời.

Silicon tuy có mức dẫn điện hạn chế nhưng nó có cấu trúc tinh thể rất phù hợp cho việc tạo ra chất bán dẫn. Nguyên tử silicon cần 4 electron để trung hòa điện tích nhưng lớp vỏ bên ngoài một nguyên tử silicon chỉ có một nửa số electron cần thiết nên nó sẽ bám chặt với các nguyên tử khác để tìm cách trung hòa điện tích.

Để tăng độ dẫn điện của silicon, các nhà khoa học đã “tạp chất hóa” nó bằng cách kết hợp nó với các vật liệu khác. Quá trình này được gọi là “doping” và silicon pha tạp với các tạp chất tạo ra nhiều electron tự do và lỗ trống. Một chất bán dẫn silicon có hai phần, mỗi phần được pha tạp với một loại vật liệu khác. Phần đầu tiên được pha với phốt pho, phốt pho cần 5 electron để trung hòa điện tích và có đủ 5 electron trong vỏ của nó. Khi kết hợp với silicon, một electron sẽ bị dư ra. Electron đặc trưng cho điện tích âm nên phần này sẽ được gọi là silicon loại N (điện cực N). Để tạo ra silicon loại P (điện cực P), các nhà khoa học kết hợp silicon với boron. Boron chỉ cần 3 electron để trung hòa điện tích và khi kết hợp với silicon sẽ tạo ra những lỗ trống cần được lấp đầy bởi electron.

Khi chất bán dẫn silicon tiếp xúc với năng lượng, các electron tự do ở điện cực N sẽ di chuyển sang để lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P. Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường. Các tế bào năng lượng mặt trời sẽ trở thành một diode, cho phép electron di chuyển từ điện cực P đến điện cực N, không cho phép di chuyển ngược lại.

Tất nhiên, để kích hoạt quá trình cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bào silicon. Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời, các hạt nhỏ năng lượng có thể tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N. Sự di chuyển của các elentron tự do từ điện cực N tới điện cực P tạo ra dòng điện.

Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì chúng ta cần làm là thu thập và chuyển nó thành dòng điện có thể sử dụng. Một bộ biến tần được gắn với các tế bào năng lượng mặt trời sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều là dòng điện chúng ta đang sử dụng ở khắp mọi nơi.

Pin mặt trời hiện tại vẫn thiếu hiệu quả

Các công nghệ biến ánh sáng mặt trời thành điện hiện tại vẫn kém hiệu quả. Các tấm pin mặt trời chưa thể hấp thụ toàn bộ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Nói chung, những tế bào năng lượng mặt trời tốt nhất hiện tại chỉ có thể chuyển 25% năng lượng mà nó nhận được thành điện. Tại sao vậy? Thực tế là ánh sáng mặt trời, như tất cả các loại ánh sáng khác, bao gồm một quang phổ với các bước sóng khác nhau, mỗi bước sóng có một cường độ khác nhau. Có những bước sóng quá yếu không thể giải phóng các electron còn một số bước sóng lại quá mạnh với silicon.

Hơn nữa, các tấm pin mặt trời cần được đặt ở những vị trí cực kỳ đặc biệt. Góc của các tấm pin mặt trời cần được tính toán để có thể nhận được tối đa lượng ánh sáng mặt trời và đương nhiên những tấm pin mặt trời chỉ thực sự hữu ích nếu được đặt ở nơi có nhiều ánh sáng mặt trời. Đặt tấm pin mặt trời ở những nơi có thời tiết ít nắng sẽ biến chúng thành những tác phẩm nghệ thuật lố bịch và tốn kém.

Silicon đen có thể tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp pin mặt trời

Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm phát triển những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn. Các tế bào năng lượng mặt trời dạng màng mỏng, được sản xuất từ cadmium, mỏng hơn nhiều so với tế bào silicon và có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn. Nhưng hiện tại, khả năng biến năng lượng thu thập được thành điện năng của tế bào năng lượng mặt trời cadmium vẫn còn khá kém. Tuy nhiên, các nhà khoa học muốn nghiên cứu thêm về loại tế bào năng lượng mặt trời này bởi chúng có mức giá rẻ và kích thước thuận tiện.

Một trong những phát kiến lớn khác đáng được nhắc tới là “silicon đen”. Silicon đen là silicon đã qua xử lý để có bề mặt màu đen bởi màu đen hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Silicon đen sẽ tạo ra các tế bào năng lượng mặt trời có khả năng hấp thụ tốt hơn, đặc biệt là ở những khu vực thưa ánh sáng mặt trời hoặc thường tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ở góc độ thấp. Hạn chế lớn nhất ở thời điểm hiện tại đó là quá trình tạo màu đen cho silicon làm tăng diện tích bề mặt của nó, điều này khiến gia tăng khả năng tái kết hợp của electron. Các electron tự do sẽ tìm kiếm sự tái kết hợp với tế bào silicon chứ không di chuyển nhằm tham gia với một nguyên tử khác để tạo ra dòng điện.

Quá trình nghiên cứu silicon đen vẫn đang tiếp diễn. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã tìm ra phương pháp giảm các trường hợp tái kết hợp, tăng khả năng chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng lên 22,1%. Hiện mức chuyển hóa này vẫn chưa bằng silicon điển hình nhưng chắc chắn nó sẽ được cải tiến trong tương lai.

Máy in 3D hoạt động như thế nào?

Nói đến máy in 3D người ta thường ta thường nghĩ đến một quá trình in ấn phức tạp. Nhưng không phải vậy. Có rất nhiều điều thú vị xung quanh việc tạo ra một vật thể từ máy in 3D. Dưới đây là cơ chế hoạt động của máy in 3D ở cấp độ người tiêu dùng. Lưu ý là bạn phải sử dụng hình ảnh 3D để in.

Đầu vào là sợi nhựa, đầu ra là nhựa kết dính

Người sử dụng máy in 3D sẽ lựa chọn 2 loại vật liệu đầu vào: Acrylonitrile Butadiene Styrene (nhựa ABS) và Polylactic Acid (nhựa PLA). Một số máy in chỉ nhận nhựa ABS, một số loại khác sử dụng được cả hai. Các vật liệu nhựa đầu vào này có dạng sợi, chiều rộng 1,75mm hoặc 3mm.

Nhựa ABS thường được sử dụng để tạo ra đồ chơi Lego. Đây là loại nhựa có gốc hóa học, hoạt hóa ở nhiệt độ cao. Nhựa PLA thì có nguồn gốc tự nhiên, chẳng hạn như từ ngô và mía, cứng và bóng hơn nhựa ABS. Ngoài việc dùng làm nguyên liệu đầu vào cho máy in 3D, nhựa PLA còn được ứng dụng để sản xuất các loại bao bì phân hủy được.

Sợi nhựa dùng cho máy in 3D có giá thành khá đắt. Hãng MakerBot bán 2,2 pound (990 gram) sợi nhựa PLA giá 48 USD (960.000 đồng). Nếu tìm mua trên eBay giá thành sẽ rẻ bằng một nửa. Hãng này ước tính 990 gram sợi nhựa có thể in ra được 392 quân cờ vua.

Giá thành sợi nhựa sẽ giảm xuống nếu các loại máy in 3D trở nên phổ biến và sợi nhựa được sản xuất với quy mô lớn. Có một cách khác để giảm giá thành đầu vào là bạn sử dụng máy ép sợi nhựa. Bạn đưa nguyên liệu nhựa tái chế hoặc nhựa giá rẻ vào máy ép để tạo ra các sợi nhựa.

Khi đã có sợi nhựa, bạn đưa vào máy in 3D qua một bộ phận gọi là đầu in (print head). Đầu in có hình dáng như một chiếc hộp với một vòi phun. Một cơ cấu truyền động sẽ đẩy từng phần nhựa xuống đầu in. Trước khi nhựa bị đùn ra từ đầu kim in, sợi nhựa phải đi qua một ống nhiệt và hóa lỏng. Nhựa qua đầu kim in là những đường chỉ siêu mảnh chỉ 0,1 milimet. Ngay khi ra ngoài không khí, nhựa khô cứng rất nhanh, gắn lại với nhau tạo thành các lớp.

Nhựa ABS cần được in ở một bề mặt nóng, điều này cũng đồng nghĩa với lớp nhựa đáy sẽ hơi cuộn lại. Còn nhựa PLA có thể in ở bề mặt không cần nhiệt lượng.

Phần lớn các máy in 3D có một đầu in, tức là vật thể in ra chỉ có một màu. Muốn có nhiều hơn một màu, người ta sẽ phải đổi sợi nhựa trong quá trình in. Có một số loại máy in, chẳng hạn như loại máy in mới nhất của MakerBot ký hiệu là Replicator 2x có 2 đầu in. Nó cho phép người ta in ra vật thể với hai màu. Công ty botObjects có trụ sở ở New York còn hứa hẹn sẽ cho ra thị trường loại máy in có khả năng trộn các sợi nhựa để in ra được vật thể đầy đủ các màu.

In từ trước ra sau, lớp chồng lớp

In 3D là một công nghệ in theo lớp. Bề mặt in (thường gọi là giường in) và đầu in sẽ phối hợp với nhau để thực hiện in 3 chiều. Ở mẫu máy in Replicator 2, đầu in được giữ bởi một hệ thống treo (hình minh họa bên dưới). 2 thanh kim loại nằm ngang giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều ngang. Ở đầu 2 thanh kim loại này lại gắn với 2 thanh khác theo chiều dọc, giúp cho đầu in chuyển động tiến và lùi theo chiều dọc. Nhờ hệ thống treo, đầu in còn có thể chuyển động lên xuống tạo ra vật thể 3 chiều.

Một mẫu máy in có tên là RepRaps lại có cách in 3D tương đối khác so với Replicator 2. Giường in của RepRaps chuyển động lên xuống, tiến lùi, trong khi đầu in chỉ chuyển động ngang. Mẫu máy in DeltaMaker có đầu in chuyển động cả 3 chiều.

Quá trình in 3D có thể diễn ra trong vài phút, vài giờ hoặc thậm chí nhiều ngày phụ thuộc vào kích thước và khối lượng của sản phẩm. Ví dụ gần đây một số nghệ sĩ đã sử dụng máy in Type A Machines để in tác phẩm điêu khắc đầu rồng có kích thước 3 x 3 x 2,4m. Họ đã phải mất tới 2 tháng để hoàn thành tác phẩm trên.

Máy in 3D không chỉ in nhựa

Không phải máy in 3D nào cũng sử dụng nguyên liệu in như nhau. Các máy in 3D chuyên nghiệp có khả năng tạo ra những sản phẩm chất lượng cao từ các nguyên liệu đa dạng. Ở công xưởng Shapeways, những chiếc máy in 3D kích thước lớn tạo ra nhiều sản phẩm cùng lúc. Nguyên liệu không chỉ giới hạn ở nhựa ABS và PLA. Nó có thể là đồng thau, gốm sứ, thép và 5 loại chất dẻo khác.

Một số loại máy in 3D sử dụng công nghệ đúc laser, tức là sử dụng laser để gắn kết các mảnh vật liệu lại với nhau. Một số bằng sáng chế về đúc laser sẽ hết hạn vào năm tới, mở đường cho việc sản xuất hàng loạt các máy in 3D dành cho người tiêu dùng.

Form1 của phòng thí nghiệm FormLabs là một mẫu máy in sử dụng công nghệ in phi truyền thống tân tiến nhất sẽ sớm được thương mại hóa. Các máy in kim loại và máy in lai (giữa in truyền thống và phi truyền thống) sẽ là những thiết bị kế tiếp có mặt trên thị trường tiêu dùng.

Lò vi sóng hoạt động như thế nào?

Sóng vi ba (vi sóng) là một loại sóng điện từ có thể truyền trong không gian với vận tốc ánh sáng. Chúng ta không thể nhìn thấy vi sóng, nhưng nếu có thể, ta sẽ thấy bên trong lò vi sóng khi nấu sáng bừng như đèn pha.

Sóng vi ba có bước sóng ngắn hơn sóng radio nhưng dài hơn tia hồng ngoại. Loại vi sóng thường được dùng để nấu ăn có bước sóng khoảng 12cm. Với độ dài như vậy, sóng vi ba có thể được hấp thụ bởi hầu hết các loại thức ăn. Nhưng các hạt của vi sóng, được biết với cái tên photon, không có đủ năng lượng để phá hủy phân tử và gây ra các bệnh ung thư như tia cực tím hay tia X.

Thang sóng điện từ

Lò vi sóng

Bên trong lò vi sóng có một bộ phận gọi là magnetron. Nó là một ống kiểm soát điện từ, giúp biến điện năng thành sóng vi ba. Để cung cấp năng lượng cho magnetron, lò vi sóng có một máy biến thế với chức năng thay đổi dòng điện trong nhà với hiệu điện thế tiêu chuẩn 120V/220V lên điện áp 4000V hoặc cao hơn. Điện áp này làm nóng sợi dây tóc (filament) đặt ở giữa magnetron, làm bắn ra các electron.

Electron bắn ra khi sợi filament bị làm nóng

Các electron sẽ bắn ra theo đường thẳng tới một a nốt, hay cực dương, bao xung quanh sợi dây tóc, nhưng hai vòng nam châm ở trên và dưới a nốt sẽ bẻ dòng electron ngược trở lại sợi dây tóc và làm chúng bay theo đường tròn.

Nam châm bẻ cong dòng electron ngược trở lại

Sóng vi ba sẽ được phát ra khi các tia electron quét qua các lỗ hổng trên a nốt.

Các hốc trên cực a nốt hình tròn tạo ra vi sóng khi bị dòng electron quét qua

Nó giống như thổi hơi ngang qua miệng của một chai thủy tinh. Nhưng thay vì tạo ra tiếng huýt sáo do tần số thay đổi, thì ở đây các sóng dao động sẽ được phát ra ở một tần số nhất định, thường là khoảng 2.45GHz. Các vi sóng sinh ra sẽ được truyền tới khoang nấu bằng một ăng ten. Ở đó chúng sẽ di chuyển qua lại để thấm dần vào thức ăn.

Ở cửa lò vi sóng có đặt một tấm lưới kim loại có thể phản xạ lại sóng vi ba như một tấm gương và giữ cho nó không bị lọt ra ngoài. Mắt tấm lưới này đủ nhỏ để vi sóng không thể thoát ra nhưng cũng đủ lớn để ánh sáng lọt qua được, nhờ đó ta có thể nhìn thấy được thức ăn đang nấu bên trong.

Hầu như tất cả các lò vi sóng đều có một bàn xoay bằng kính để xoay tròn thức ăn, nhờ đó lượng nhiệt sẽ được phân bổ đều. Nếu không được di chuyển như vậy, món ăn của bạn sẽ chỗ sống chỗ chín.

Sóng vi ba làm chín thức ăn như thế nào?

Khi ta ấn nút khởi động, thường chỉ mất 2 giây để lò vi sóng làm nóng sợi dây tóc bên trong ống magnetron. Vi sóng sinh ra sau đó sẽ được thổi vào khoang nấu.

Với tần số thường là 2.45GHZ, sóng vi ba dễ bị hấp thụ bởi nước, chất béo và đường. Các sóng bên trong lò sẽ được phát ở đúng tần số để có thể đi sâu vào trong thức ăn và truyền hầu hết năng lượng cho lượng nước bên trong thực phẩm. Các loại chất rắn ít nước hầu như không hấp thụ sóng vi ba. Đó là lý do tại sao các hộp đựng dành riêng cho lò vi sóng không bị nóng lên như thức ăn bên trong nó.

Sóng vi ba làm nóng đồ ăn bằng cách xoay các phân tử nước qua lại. Những phân tử này có một đầu tích điện âm và một đầu tích điện dương. Một phân tử nước đơn lẻ có hình dáng như đầu chú chuột Mickey. Bạn có thể tưởng tượng phân tử oxy tích điện âm là mặt của Mickey, và hai phân tử hidro nhỏ tích điện dương là hai tai của chú.

Đầu tích điện dương của phân tử nước luôn cố gắng hướng theo điện trường của lò vi sóng, trong khi đầu tích điện âm chỉ theo hướng ngược lại. Nhưng bởi vì điện trường đảo ngược 2,5 tỷ lần trong một giây, nên đầu của chú chuột Mickey sẽ bị xoay như chong chóng. Và trong quá trình xoay qua xoay lại, các phân tử nước sẽ cọ xát vào nhau. Điều này tạo ra ma sát, là nguồn sản sinh nhiệt năng.

Một chiếc lò vi sóng có thể nấu chín thức ăn nhanh hơn lò nướng thông thường bởi vì nó làm nóng cả bên trong và bên ngoài thực phẩm cùng một lúc. Một chiếc lò nướng hoặc chảo rán lúc đầu chỉ làm nóng bề mặt của thức ăn, sau đó nhiệt mới tiến dần vào bên trong. Nhưng vì chỉ có thức ăn nóng lên còn không khí bên trong lò vi sóng vẫn ở nhiệt độ phòng, nên món ăn sẽ không thể có màu nâu hay giòn như khi được chế biến bằng các phương pháp khác.

Máy lạnh tiêu thụ điện như thế nào?

Một máy lạnh có bốn động cơ chính: động cơ nén đặt ở giàn nóng (tiêu thụ điện năng nhiều nhất, bằng khoảng 95% tổng công suất của máy lạnh); quạt làm mát lắp đặt ở giàn nóng; quạt đối lưu trong phòng và động cơ đảo hướng gió đặt ở giàn lạnh. Các loại máy lạnh thông dụng hiện nay đều có rơle tự động ngắt hoạt động của giàn nóng đặt ngoài trời khi phòng đã đạt độ lạnh yêu cầu. Quạt đối lưu ở giàn lạnh thì hoạt động suốt thời gian mở máy với tốc độ nhanh hay chậm tuỳ người sử dụng. Động cơ đảo hướng gió thì chạy hoặc ngừng tuỳ lựa chọn cùng lúc như đã đề cập.

Về vận hành, có hai loại là: máy thông thường và máy dùng biến tần.

Với máy lạnh thông thường, điện năng sử dụng tương đối cao và tuổi thọ sẽ giảm do phải khởi động lại nhiều lần trong quá trình sử dụng liên tục. Đồng thời, nhiệt độ trong phòng sẽ dao động mạnh (±2°C).

Ví dụ, máy được chọn mở ở 24°C. Thời điểm này tất cả động cơ của máy đều hoạt động cho đến khi phòng đạt được nhiệt độ khoảng 22°C – 24°C thì rơle sẽ tự ngắt hoạt động của giàn nóng. Sau một thời gian nhất định, tùy vào sự trao đổi nhiệt của phòng với môi trường xung quanh, nhiệt độ phòng tăng dần lên 24° - 26°C, lúc này giàn nóng sẽ được khởi động trở lại và làm giảm nhiệt độ phòng về mức mong muốn. Chênh lệch nhiệt độ ±2°C để có nhiệt độ 22°C và 26°C là do quán tính làm việc của máy, ví dụ khi cảm biến đo được là phòng đã đạt được 24°C thì sẽ ra lệnh ngắt, nhưng hơi lạnh trước đó vẫn được thổi vào phòng làm cho nhiệt độ phòng giảm xuống. Tương tự như khi nhiệt độ phòng tăng quá 24°C, động cơ hoạt động trở lại, nhưng phải mất một lúc thì mới có hơi lạnh, thời gian đó nhiệt độ phòng tăng lên.

Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Với tấm lưới lọc khí nên làm vệ sinh thường xuyên hơn ngăn chặn sự bám đọng bụi. (Ảnh: NT)

Máy có biến tần (inverter) sử dụng công nghệ điều khiển hiện đại, làm cho động cơ nén hoạt động với công suất tăng dần đến khi nhiệt độ trong phòng đạt mức yêu cầu thì công suất máy sẽ được điều khiển giảm dần, chỉ vận hành ở một mức độ vừa phải để làm mát bù cho lượng nhiệt sinh ra trong phòng (thiết bị điện, nhiệt lượng từ người…) và nhiệt từ bên ngoài truyền vào qua tường, cửa… Công suất đó sẽ tăng hoặc giảm tuỳ vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ thiết lập cho máy lạnh. Nhờ vào phương pháp điều khiển này nên máy lạnh inverter có thể giúp tiết kiệm điện năng từ 30 – 50% so với máy thông thường. Tuy nhiên, để đạt được mức tiết kiệm trên, máy phải được sử dụng trong các điều kiện nhất định như dưới đây.

Và cũng nên chú ý rằng do được trang bị các công nghệ mới hơn so với máy thông thường, nên dòng máy biến tần thường có giá cao hơn so với các máy khác từ 30 – 50%.

Nhiệt độ tối ưu khi sử dụng

Máy lạnh chỉ làm việc hiệu quả khi nhiệt độ quanh giàn nóng thấp hơn 48°C và nhiệt độ trong phòng lớn hơn 19°C, việc vi phạm các giới hạn này sẽ làm cho máy hoạt động không hiệu quả do khả năng thoát nhiệt rất thấp.

Khi khởi động máy, ta chỉ nên chọn mức nhiệt độ cần làm lạnh mong muốn, sau đó chọn bổ sung chức năng làm lạnh nhanh thể hiện trên thiết bị điều khiển từ xa mà thực chất là tăng tốc độ quạt đối lưu ở giàn lạnh. Nên tránh đặt nhiệt độ ở mức thấp nhất của máy vì việc này không giúp đạt được nhiệt độ mong muốn nhanh hơn, mà chỉ làm tiêu tốn điện năng hơn do máy phải hoạt động đến khi đạt đến nhiệt độ thấp nhất mới có thể dừng lại.

Để sử dụng máy lạnh có hiệu quả về điện, ta nên chọn nhiệt độ vừa phải. Nhiệt độ môi trường mà cơ thể con người thích nghi trong khoảng 25 – 27°C. Do đó, chọn nhiệt độ 26°C là đảm bảo sự thoái mái trong sinh hoạt mà lại tiết kiệm điện. Máy đạt nhiệt độ như remote được hay không là do cảm biến nhiệt độ gắn ở giàn lạnh trong phòng, mà thiết bị này thường không ảnh hưởng theo thời gian. Nên trong trường hợp máy cũ, vẫn chọn 24°C thì phòng vẫn đạt được nhiệt độ đó, nhưng sẽ tiêu tốn điện nhiều hơn.

Lắp đặt hợp lý

Chọn đúng vị trí lắp đặt hệ máy lạnh sẽ giúp tiết kiệm điện năng. Giàn nóng máy lạnh nên lắp đặt tại nơi thông thoáng, tránh cho nắng chiếu vào bên trong giàn làm tăng nhiệt độ thiết bị. Tại khu vực có nhiều gió, hướng lắp đặt tốt là để quạt làm mát thổi vuông góc với hướng gió. Việc này sẽ làm tăng khả năng thoát nhiệt của thiết bị. Chú ý, không được lắp đặt giàn nóng ở những nơi có nguồn nhiệt, khói thải hoặc hoá chất gây bẩn, ăn mòn.

Chênh lệch độ cao và khoảng cách giữa giàn lạnh – giàn nóng cần bố trí hợp lý, ngắn nhất để vừa tiết kiệm chi phí vật tư, vừa tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Đối với máy lạnh thông thường, chiều dài đường ống ga không nên vượt quá 5m và chênh lệch độ cao không nên vượt quá 3m. Việc vượt quá các định mức trên càng nhiều sẽ càng gây suy giảm năng suất lạnh đáng kể của hệ thống.

Tiết kiệm điện trong quá trình sử dụng điều hòa

• Trong giàn lạnh có hai bộ cánh giúp điều chỉnh gió lạnh ra khỏi giàn theo các hướng mong muốn. Người dùng nên điều chỉnh các cánh gió sao cho hơi lạnh thổi tập trung đến nơi cần làm lạnh nhất.
• Luôn luôn tắt máy lạnh khi không còn nhu cầu sử dụng.Nếu không có nhu cầu sử dụng trong thời gian dài, người sử dụng cần tắt cả nguồn máy (aptomat) vì nếu chỉ tắt bằng điều khiển từ xa thì máy vẫn sẽ tiêu thụ điện ngầm và vì lý do an toàn. Máy điều hoà cần được vệ sinh định kỳ, trung bình 6 tháng/lần. Đối với những tấm lưới lọc khí nên được làm vệ sinh thường xuyên hơn, ngăn chặn sự bám đọng bụi.

Sắp xếp lại đồ đạc để không chắn tầm lưu thông gió

• Tắt các bóng đèn không cần thiết giúp quá trình làm lạnh nhanh hơn, Không tắt bật hay điều chỉnh máy quá nhiều vì để khởi động lại máy sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng, vậy nên hãy duy trì nhiệt độ ổn định.
• Nếu kết hợp với quạt gió và để để một chậu nước mát sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng vì quạt giúp lưu thông khí mát trong phòng.
• Nếu bạn không ra khỏi nhà quá lâu thì không nên tắt điều hòa. Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 hoặc 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Việc che kín phòng sẽ ngăn không cho ánh sáng mặt trời chiếu vào phòng làm nhiệt độ phòng tăng lên quá cao. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu.
• Mặc dù máy lạnh có những tấm tản gió giúp đưa khí mát đến đúng hướng mình cần nhưng tốt nhất bạn nên xếp gọn đồ đạc để không làm cản hướng gió, nhờ đó mà bạn cũng sẽ cảm thấy nhanh mát hơn, tiêu tốn ít điện năng hơn.
• Điều chỉnh nhiệt độ phòng hợp lý: Từ 23 đến 27 độ C là nhiệt độ thích hợp để máy lạnh của bạn có thể hoạt động một cách tối ưu nhất, không tốn quá nhiều điện năng mà vẫn duy trì một nhiệt độ vừa phải và phù hợp (do nhiệt độ phòng và nhiệt độ bên ngoài không chênh lệch quá lớn).
• Không nên tắt máy lạnh nếu bạn phải ra ngoài không quá lâu: Tốt nhất bạn hãy tăng nhiệt độ máy lạnh lên nhiệt độ cao nhất (30 đến 32 độ) và đóng tất cả cửa sổ, mành rèm lại. Khi quay trở lại, có thể bạn sẽ thấy nóng trong vài phút nhưng hơi nóng tỏa ra cũng không quá lớn đến mức mà máy lạnh của bạn phải hoạt động để làm mát lại từ đầu. 

• Sử dụng quạt kết hợp cùng với máy lạnh: Mặc dù chúng ta dùng máy lạnh để làm mát, tuy nhiên dùng quạt sẽ giúp lưu thông khí mát trong phòng, điều này cũng có nghĩa là bạn không cần phải giảm nhiệt độ xuống quá thấp, nhờ đó tốn ít điện hơn. Thêm vào đó, quạt sử dụng điện ít hơn máy lạnh nên kết hợp cả hai thiết bị này sẽ giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều năng lượng. Bên cạnh đó, quạt điều hòa cũng là một trong những thiết bị làm mát rất tốt hiện nay và bạn có thể sử dụng kết hợp với máy lạnh để tối ưu khả năng làm mát, đảm bảo sức khỏe và tiết kiệm điện năng.

• Công suất thiết bị phù hợp với căn phòng: Việc chọn lựa điều hoà phù hợp với không gian phòng là điều quan trọng. Bởi, nếu bạn mua sản phẩm công suất nhỏ thì sẽ không thể làm mát phòng có diện tích lớn, thiết bị phải hoạt động liên tục, ngốn nhiều điện năng hơn. Ngược lại, nếu mua điều hoà có công suất quá lớn so với không gian sống thì lãng phí. Ngoài ra, việc lựa chọn vị trí lắp điều hoà cũng ảnh hưởng đến khả năng làm lạnh của thiết bị. Gia đình nên lắp đặt ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp, giúp tiết kiệm điện hơn.

• Thường xuyên bảo dưỡng: Để điều hoà hoạt động tốt trong mùa nóng, người dùng cần định kỳ bảo dưỡng vệ sinh máy thật sạch. Ngoài ra, để tránh thiết bị hỏng hóc, người dùng khi mua cần chọn những thương hiệu uy tín, chất lượng, chế độ hậu mãi tốt.

Hacker kinh tế hoạt động như thế nào?

Đó là thế giới của những chat room, những malware và các kế hoạch phishing tinh vi. Hoạt động bên trong của chúng ra sao? 

Khi TJX ra đời ngày 17 tháng 1 năm 2006, các hệ thống máy tính lưu trữ dữ liệu liên quan đến thẻ tín dụng, thẻ ghi nợ và các giao dịch mua bán bị phá hoại. Người ta nói rằng chúng đã bị hack từ tháng mười hai. Các nhân viên bảo mật ở Visa ghi nhận hoạt động lừa đảo chiếm đoạt thẻ tín dụng, thẻ nợ liên quan đến thuộc tính TJX ngày càng tăng, như ở các cửa hàng T.J. Maxx, Marshalls, HomeGoods từ giữa tháng mười một. Có nghĩa là bạn hoàn toàn có thể trộm dữ liệu người dùng trôi nổi trên Internet để bán cho thị trường đen qua website và chat room, ít nhất trong hai tháng hoặc hơn. 

Hacking bây giờ không còn là trò chơi của trẻ con. Nó đã trở thành hình thức kinh doanh lớn. Các thị trường đen trực tuyến sôi động với dữ liệu thẻ tín dụng ăn trộm, mã số bằng lái xe. Và malware, chương trình cho phép hacker khai thác điểm yếu bảo mật trên phần mềm thương mại là công cụ hết sức đắc lực của giới tin tặc. Hoạt động khủng bố trở nên có tổ chức cao. Chúng dùng các hệ thống thanh toán mạng ngang hàng như mua bán trên eBay mà không sợ bị phát hiện khi làm việc với nhau. 

Hacker độc lập vẫn còn, nhưng Cục điều tra liên bang Mỹ FBI nhận thấy hoạt động tội phạm có tổ chức là một phần trong cộng đồng hacking, nhất là ở Trung Đông. “Hacker luôn sẵn sàng bẻ khóa máy tính, thu thập dữ liệu cá nhân và bán chúng đi nhằm kiếm lợi”, Chris Stangl – thanh tra tội phạm khủng bố của FBI, đơn vị đứng thứ ba sau bộ phận Chống khủng bố và Tình báo nói. 

Vẽ ra được bức tranh toàn cảnh về tin tặc kinh tế không phải dễ dàng. Đó là thế giới ngầm sôi động nhưng không phải ai cũng nắm bắt được hết chúng. Từ các nguồn bên trong và bên ngoài “lượm lặt” được, bạn chỉ có thể phác thảo được phần nào về thế giới này. 

Phương thức trực tiếp 
 

“Bây giờ không còn là thời hacker tấn công để chỉ ra lỗ hổng trên Net. Chúng tạo các malware tinh vi vào mục đích thương mại và lợi nhuận”, Maffret của eEye.

“Hacker hy vọng doanh nghiệp sẽ phải chuộc lại dữ liệu của họ” (Kaminsky) .