Нано-еду будем выращивать дома. Некоторые замечания, специфичные для нанотехнологий

Ардуино – одна из популярнейших систем упрощенного проектирования материнских плат для инженеров. Такому статусу она обязана своей простоте, относительно программной и аппаратной составляющей, ведь что первое, что второе – уже предоставляется пользователю на блюдечке, а ему остается лишь скомбинировать их по своему желанию. Получается такой конструктор, с целым рядом микроконтроллеров, под различные ситуации, что также увеличивает вариативность его применения.

Давайте же разберёмся в одной из основ создания проектов, а именно, как подключать на Ардуино нано питание и с какими нюансами вы столкнетесь по ходу этого процесса.

Как уже упоминалось, система крайне вариативна, и это в ней заложено самими создателями. А соответственно, она должна быть готова к разным ситуациям и вариантам эксплуатации, чтобы «неловкий» пользователь не сломал что-то ненароком. Или, что происходит чаще, ему не приходилось самостоятельно проектировать материнскую плату под нюансы каждой системы.

Отклоняясь от темы, упомянем, что последнее всё же приходится делать, и, создавая полностью авторские разработки, вам придется докупать резисторы, транзисторы и прочую утварь, но в большинстве случаев – такой подход архаичен и в нем нет необходимости.

А всё дело в том, что на Ардуино питание выстроено специальным образом, позволяющим работать с различными источниками питания, а соответственно, и с некоторой областью характеристик тока, вместо четких значений у аналогов системы. Именно этим питание Аrduino nano и подкупает большинство новичков, а вот более продвинутым пользователям такое решение кажется спорным и может вызывать в их сообществе множество дискуссий.

Почему так происходит, вы поймете сами, как только наработаете определённый опыт в проектировании систем и начнете делать более серьезные вещи, но к тому моменту, скорее всего, надобность в использовании Ардуино у вас и вовсе отпадет.

Если говорить более конкретно, то питание на Ардуино может подключаться через три различных источника:

Mini В USB, когда вы тестируете проект на ПК. Это крайне важный и удобный момент, ведь нет необходимости, при программировании и тестировании вашего продукта, подводить ток дополнительно, что экономит силы. А наличие систем, позволяющих через такой источник регулировать характеристики тока, упрощает некоторые задачи.
Непосредственно через нерегулируемые источники в 6-20 вольт. Это происходит через 30 пин, и подобно выходу на цифровой сигнал, данный вход воспринимает весь диапазон. Удобно в некоторых случаях, подробнее о которых вы можете узнать, когда начнете разбирать проекты на системе.
Через регулируемые источники в 5 вольт. Это стандартный и часто используемый способ подавать питание на Аrduino uno. В нем есть небольшой недостаток, заключающийся в том, что вам потребуется как-то преобразовать входное напряжение к 5 вольтам, но решений данной задачи уже множество, и все их вы можете найти в открытом доступе на нашем сайте. Данный вход находится на 27 пине.

У нано лишь три входа, описанных выше, и это стоит учитывать при проектировании систем. Также учтите, что если одновременно подключиться к каждому, то плата на программном уровне выберет в качестве источника питания тот, у которого выше всего напряжение, а остальные заблокирует.

Удобство такого решения и объяснять не стоит. Внешние источники питания дополнительно стабилизируются при помощи LM1117IMPX-5.0 с 5В напряжения, а при подключении к компьютеру система начинает использовать диод Шоттки, чтобы регулировать поступающий ток (см. схему выше).

Характеристики питания для Ардуино

Итак, мы оговорили все способы, как подключить питание на Аrduino, и затронули характеристики последнего, которые необходимы, чтобы плата не сгорела и могла исправно выполнять поставленные задачи. Заранее стоит оговориться, что последнее, в принципе, маловероятно, так как, несмотря на то, что питание Ардуино от Ардуино может иметь различные характеристики, микроконтроллер всё же более строго относится к нему, чем это сделала бы какая-то «болванка», которой вы бы захотели его заменить.

Мы уже говорили, что у ограничений есть свои недостатки и достоинства, поэтому здесь вам придется самостоятельно решать, является ли такой подход удобным для вашего проекта или нет.

В любом случае, подключенное питание лучше регулировать под заданные характеристики по возможности, поэтому в документации некоторых проектов указывают, как правильно выстроить электросхему, чтобы конечный ток поступал в строго ограниченных количествах и регулировался в плане напряжения.

Последнее уже было упомянуто, и то, каким оно должно быть, мы уяснили, но как же сила тока? Ведь это не менее важный нюанс, который стоит заранее учитывать при создании сложных систем, особенно с большим количеством модулей. А последнего добра, в некоторых случаях, может быть действительно много.

Из-за этого и тяжело точно сказать, какое питание на Аrduino mini pro лучше подключать, по силе тока. Дело в том, что каждая мелочь, которую вы используете в проекте, потребляет определённое ограниченное количество электричества, зачастую указываемого в мА, поэтому здесь все расчеты исключительно индивидуальны и зависят от конкретного случая.

Новичкам об этом задумываться не приходится, ведь необходимое питание для Ардуино в мельчайших подробностях расписывается в гайдах, и ошибиться там крайне тяжело. Это необходимо затем, чтобы новый пользователь смог привыкнуть ко всем нюансам проектирования и архитектуры систем.

Ведь если у esp8266 питание от батарейки, то необходимо ещё проследить, чтобы не было его излишков. Если же вы собираетесь подключать питание esp8266 к индивидуальному проекту, аналогов которого в сети не нашли, то тут всё также не очень тяжело. Дело в том, что характеристики каждого модуля и каждой платы в подробностях расписываются в многочисленных мануалах, вам же достаточно будет воспользоваться несколькими законами электротехники и правильно спроектировать платформу, чтобы каждый элемент получал необходимые ему ресурсы.

Подключение питания

Подключать всё это можно непосредственно к пинам или, в случае тестирования системы, просто воспользоваться usb-портом. Система сама рассчитает, сколько ей необходимо, и внутренними силами преобразует входное напряжение к подходящим значениям.

Если же вы пользуетесь нерегулируемым и регулируемым источником, то достаточно припаять соответствующий провод к пину, и электричество спокойно потечет по плате.

И нано-компьютерами уже мало кого удивишь, то термин «нано еда» пока еще вызывает некую настороженность.

В основе нанотехнологий лежит базовый принцип : у вещества могут появиться совершенно иные, новые свойства, если взять крошечную частицу этого вещества, так называемую «наночастицу » - размер этой «крохи» не превышает 100 нанометров. Поэтому чтобы получить какой-либо продукт с заданными свойствами, ученые манипулируют отдельными атомами и молекулами и выстраивают их в определенную атомную структуру.

Например, нано-упаковка помогает намного дольше сохранять свежесть продукта без холодильника. А разрабатываемая в настоящее время нано-пленка будет не только защищать овощи и фрукты от загрязнений и вредных бактерий , но и сама по себе разлагаться в желудке.

Таким образом, при помощи нано технологий еду можно сделать более полезной , питательной и даже более вкусной. Ведь крошечные нано-частицы легко проникают и встраиваются в клетки человеческого организма, а значит, смогут «доставить непосредственному адресату» большое количество нужных витаминов, минералов и т.д.

Уже сейчас существуют сорта хлеба , обогащенные наночастицами полиненасыщенных омега-3 жирных кислот , или молоко с нано частицами, которые улучшают усвоение кальция, и даже различные напитки с антиоксидантными нано-частицами зеленого чая .

Крупнейшие пищевые корпорации, такие как Нестле, Хайнц, Юнилевер, Крафт и другие, активно вкладывают средства в изучение и развитие нано технологий, считая, что за ними будущее. Ведь наноеда обладает способностью подстраиваться под вкусовые пристрастия каждого конкретного покупателя, и в недалеком будущем, покупая стандартный продукт, каждый потребитель сможет настроить его на свой индивидуальный вкус, с помощью нехитрых манипуляций с наночастицами.

Примером тому служит появившееся в магазинах Голландии вино с нано-частицами - «Нано Вайн» . При разной температуре «Нано Вайн» меняет свой вкус: при комнатной – это фруктовое «мерло», а при нагревании можно получить различный вкусовой спектр - каберне, пино нуар и кьянти. В прилагаемой к нано-вину инструкции подробно рассказывается, в течение какого времени и при какой мощности СВЧ-печи надо производить нагрев, чтобы вино приобрело то или иное свойство.

Но и это еще не все. Один из создателей нанотехнологий американец Эрик Дрекслер рассказывает, что в самом ближайшем будущем вполне реально будет с помощью специальных «выращивателей» производить в домашних условиях любую еду: овощи, зерно и даже мясо , «…никого при этом не убивая».

Однако, несмотря на столь радужные перспективы у нано-еды есть одно «НО» - до сих пор не изучено влияние нано частиц на организм человека, особенно их отложенное влияние. Ведь нано-частицы проникают в живые клетки, а что они там делают - до сих пор пока остается загадкой. В 2006 году в Германии произошел первый массовый случай отравления микрочастицами силиката, которые содержались в средстве для чистки сантехники. Поэтому наноеда наравне с генетически модифицированной едой всегда будет небезопасной с точки зрения экологии, так как эти продукты созданы при помощи изменения молекулярной структуры.

В связи с этим, общественное мнение в отношении нано-еды разделилось на 2 лагеря:
. нано-продукты, равно как и другие технические новинки, поддерживают в Китае и в Юго-Восточной Азии , тем более что там особенно остро стоит проблема пропитания большого количества населения ;
к нано еде относятся с большой опаской в Европе , где сейчас очень популярны натуральные органические продукты и органическое сельское хозяйство .

В любом случае, как бы мы не относились к наноеде, мы пока никак не защищены от нее, так как отличить ее от натуральной невозможно, а специальной маркировки на упаковке производитель не ставит в связи с отсутствием системы сертификации.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Использование нанотехнологий в пищевой промышленности. Создание новых пищевых продуктов и контроль за их безопасностью. Метод крупномасштабного фракционирования пищевого сырья. Продукты с использованием нанотехнологий и классификация наноматериалов.

презентация , добавлен 12.12.2013

Стандарты, применимые к пищевой промышленности. Преимущества, получаемые компанией в результате сертификации по стандарту GFSI. Обзор публикаций, посвященных сертификации продукции и СМК в пищевой промышленности. Процессы жизненного цикла продукции.

курсовая работа , добавлен 30.03.2014

Характеристика технологических процессов пищевой промышленности: ферментации, тепловой обработки, обезвоживания и дистилляции. Исследование специфики подбора оборудования. Изучение структуры пищевого предприятия и задач управления данным предприятием.

контрольная работа , добавлен 02.10.2013

Производство основных видов пищевой продукции пищевой промышленности (по данным Росстата России). Нормативно-техническая документация на мясные продукты. Технологическая схема производства "свинины прессованной" высшего сорта. Требования к сырью.

реферат , добавлен 03.05.2009

Понятие нанотехнологий и области их применения: микроэлектроника, энергетика, строительство, химическая промышленность, научные исследования. Особенности использования нанотехнологий в медицине, парфюмерно-косметической и пищевой промышленностях.

презентация , добавлен 27.02.2012

Обогащение молочных продуктов гидробионтами - организмами, постоянно обитающими в водной среде. Использование в молочной промышленности водорослей, ламинарии, различных органов морских обитателей. Пищевые продукты с полисахаридами морских водорослей.

статья , добавлен 07.08.2014

Характеристика продукции, полуфабрикатов. Технология производства вареной колбасы. Устройство и принцип действия линии. Проектирование устройства для измерения расхода газов стандартными сужающими устройствами на предприятиях пищевой промышленности.

курсовая работа , добавлен 22.11.2013

Сущность и назначение процесса нагревания продукта под вакуумом (сублимации). Материальный и энергетический баланс процесса выпаривания. Навесные, валковые, просыпные или жидкостные магнитные сепараторы. Схема сушилки для сублимационной сушки продуктов.

контрольная работа , добавлен 11.09.2010

Как вы относитесь к наноеде? Никак? Вы даже про неё не знаете? Пришло время вас «обрадовать»: наноеда - это не фантастика, а реальность наших дней. Для начала определимся с термином.

Что такое наноеда?

Наноеда - это еда, в которую были внедрены мельчайшие частицы (нано-частицы), изменившие её свойства. В качестве наночастиц выступают как органические, так и неорганические вещества.

В принципе, идея прекрасная: сделать еду более качественной, интересной и экологически безопасной. Из того, что уже есть на сегодняшний день:

хлеб, который долго не черствеет;
упаковочная плёнка, которая долго сохраняет продукты свежими;
съедобная упаковочная плёнка;
вино, меняющее вкус в зависимости от температуры его нагрева.

Что такое наночастица?

Наночастица - это крохотное вещество размером от 1 до 100 нанометров. Такого же размера вирусы и простейшие. Они легко встраиваются в уже готовые молекулы и придают им новые свойства. Сегодня учёные всего мира, и не в последнюю очередь те, что связаны с производством продуктов питания пытаются изучать и использовать нано для приготовления супер-еды, Еды, которую предсказывали фантасты - не натуральной, а синтетической. К счастью, для полной нанизации продуктов ещё далеко, а вот изменение свойств - уже реальность.

Как влияют наночастицы на человека?

Вопросами нанобезопасности заинтересовался научный центр биомедицинских технологий РАМН в Москве в лице Н.Н. Каркищенко. Как ведут себя наночастицы в организме человека? С пищей они попадают в пищеварительный тракт. А дальше? Выводятся или проникают в кровь? Оказывается, проникают и путешествуют по организму, встраиваясь в клетки самых разных органов, тканей и систем. Причём встраиваются так, как макросоединения не сделают. Например, в митохондрии клеток, в результате чего резко снижаются энергоресурсы организма с непонятными пока последствиями. Одними из самых изученных наночастиц являются фуллерены. Фуллеренил оказывает защитное действие на клетки печени, находящейся «в стрессе», а вот если клетки печени функционируют нормально, то он оказывает противоположный эффект - повреждает их. Сегодня считается что фуллеринол, проникая через гематоэнцефалический барьер, защищает центральную нервную систему от повреждения свободными радикалами и нормализует поведенческие реакции. Но кто знает, что выяснится завтра?

Глобальные проблемы наночастиц

Н.Н. Каркищенко обращает внимание на то, что изучение наночастиц в настоящее время вызывает большие затруднения. Дело в том, что традиционные исследования на мышах и крысах приводят к тому, что крысы меняют свойства от поколения к поколению настолько, что сложно определить, вызвано ли это воздействием наночастиц, либо какими-то другими факторами. Компьютерное моделирование пока ещё нельзя использовать, так как многие расчётные данные не известны. Вот и получается, включая мельчайшие частицы в продукты для удовлетворения сиюминутных потребностей, человечество проводит эксперимент над собой. И его последствия могут оказаться самыми неожиданными.

Функциональные наноматериалы

Катализаторы на носителях
Интеркаляционные материалы и твердые электролиты для химических источников тока, конденсаторов и т.д.
Сенсорные нанокомпозиты
Водород-абсорбирующие наноматериалы (гидридообразующие интерметаллиды и аналоги)
Наноструктурированные металлы и сплавы с особыми механическими свойствами
Слоистые магнитные материалы и сверхрешетки
Наноструктурированные керамические и композиционные материалы и покрытия

Высокодисперсные, высокопористые и другие традиционные материалы, включающие субмикронные фрагменты

Сорбенты на основе коллоидных систем
Углеродные материалы
Наноструктурированные полимеры, волокна и композиты на их основе
Пористые материалы, в том числе фильтры

Наноэлектроника: физические принципы и объекты новой цифровой наноэлектроники

Полупроводниковые наногетероструктуры (квантовые точки и квантовые проволоки на основе двумерного электронного газа)
Низкоразмерные углеродные структуры (нанотрубки, графен, фуллерены)
Нанотрубки и двумерные слои на основе неуглеродных материалов
Спинтронные устройства (на основе магнитных и немагнитных гетероструктур)
Криоэлектроника и флуксонные устройства на основе сверхпроводящих (джозефсоновских) наноструктур
Одноэлектронные устройства (SET - транзисторы, нано-электрометры, микрокулеры, болометры)

Объекты для квантовых вычислений и квантовых телекоммуникаций

Сверхпроводниковые квантовые логические устройства (кубиты)
Кубиты на основе электронных спинов в квантовых точках и фуллеренах
Кубиты на основе электромагнитных ловушек для атомов и ионов
Одноэлектронные (зарядовые) кубиты
Считывающие и интерфейсные устройства к кубитам
Устройства для квантовой криптографии

Наноэлектронные источники и детекторы

Светодиоды на основе полупроводниковых гетероструктур
Органические светодиоды
Твердотельные и органические лазеры
Элементы солнечной энергетики
Полупроводниковые и сверхпроводниковые однофотонные детекторы, матричные детекторы электромагнитных сигналов, тепловизоры высокого разрешения
Полупроводниковые и сверхпроводниковые источники и детекторы терагерцового диапазона
Электронные эмиттеры на основе нанотрубок и других нано-объектов
Детекторы и стандарты элекромагнитных сигналов; эталоны тока, напряжения, сопротивления на основе сеток наноэлементов
Сверхчувствительные магнитные детекторы на основе SQUID
Сверхчувствительные SET-электрометры
Квантовые электронные насосы

Нанофотоника и коротковолновая нелинейная оптика

Нанообъекты и устройства ближнепольной оптики
Нелинейные оптические преобразователи и волноводы
Рентгеновские линзы
Фотонные кристаллы
Искусственные среды с отрицательным коэффициентом преломления (метаматериалы)

Сенсоры на основе наноструктур и наноматериалов

Резистометрические газовые сенсоры на основе нанокристаллических материалов
Ферментные сенсоры и другие биосенсоры
Сенсоры на основе каталитических и электрокаталитических процессов
Оптические сенсоры
Молекулярное распознавание c применением наноматериалов

Бионанотехнологии

Выделение и иммобилизация биологических веществ с применением наноматериалов
Диагностические методы с применением фиксированных наноструктур

Наномедицина и диагностика

Лекарственные наноматериалы
Биомиметические наноматериалы
Вакцины на наноплатформах
Диагностические методы на микро(нано)флюидной основе
Нанокапсулирование лекарственных препаратов

Микро- и нано-механика, нанотрибология и нанофлюидика

Микромеханические системы, наноприводы, наноманипуляторы
Микро(нано)электромеханические системы (MEMS/NEMS)
Нанофлюидные теплоносители
Молекулярные моторы

Статьи

антисенс-терапия
биологические моторы
биологические нанообъекты
биомедицинские микроэлектромеханические системы
биомиметика
биомиметические наноматериалы
биосенсор
биосовместимые покрытия
бислой
генная инженерия
генная терапия
гипертермия
ДНК-микрочип
доставка генов
доставка лекарственных средств
капсид
клетка
критическая температура мицеллообразования
липосома
многофункциональные наночастицы в медицине
нанокапсула
нанокапсулирование
нанолекарство
нанометр
наносомы
нанофармакология
наночастицы магнитные терапевтические
олигонуклеотид
олигопептид
оптический пинцет
плазмида
протеом
протеомика
РНК-интерференция
фермент
химический источник тока
эндоцитоз

(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)

- молочные продукты, вырабатываемые из цельного молока или его производных путём сквашивания самоквасом или заквасками...
Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
- Простокваша Самый простой кисломолочный продукт - простокваша. Она образуется сама, без всякой искусственной помощи простым скисанием сырого молока в теплой комнате...
Большая энциклопедия кулинарного искусства Похлебкина
- Статьибиологические моторыбиомиметические наноматериалыгенная инженериядоставка лекарственных...
- ПодразделыИскусственные низкоразмерные объектыНанокристаллы и наночастицы Нанотрубки и нанопроволокиДвумерные нанообъекты с характерными толщинами порядка размеров молекулНаноструктурыУпорядоченные ансамбли...
Энциклопедический словарь нанотехнологий
- ".....
Официальная терминология
- см. Пищевые продукты диетические...
Большой медицинский словарь
- пищевые продукты, получаемые в результате молочнокислого брожения молока...
Большой медицинский словарь
- см. Кисломолочные продукты...
Большой медицинский словарь
- "...12. Под безлактозными продуктами понимаются специализированные продукты детского питания, содержание лактозы в которых составляет не более 0,1 грамма на один литр такого готового к употреблению продукта.....
Официальная терминология
- "... - промышленное производство, осуществляемое в наношкале. Представляет собой часть индустрии неживых систем..." Источник: "ВП-П8-2322...
Официальная терминология
- иначе К. средства, К. вещества, корма - заключают в своих составных частях те питательные начала, которые необходимы для образования и нормального поддержания животного организма...
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
- кисломолочные продукты, группа молочных продуктов, вырабатываемых из цельного коровьего молока или его производных путём сквашивания самоквасом или заквасками...
Большая Советская энциклопедия
- вырабатываются из цельного молока или его производных сквашиванием самоквасом или заквасками...
Большой энциклопедический словарь
- как"ао-прод"укты, -ов, ед. ч. -д"...
Русский орфографический словарь
- кисломолочная продукция. простокваша. варенец. ряженка - получается из топленого молока совместным молочнокислым и спиртовым брожением. кефир. ацидофилин. айран. творог. створожить, -ся. брынза. сыр. рокфор...
Идеографический словарь русского языка
- нареч, кол-во синонимов: 1 мем...
Словарь синонимов

"Продукты нанотехнологий" в книгах

Электронный учебник от московской мэрии: шедевр чиновных «нанотехнологий»? Алексей Харитонов

Из книги Цифровой журнал «Компьютерра» № 176 автора Журнал «Компьютерра»

Электронный учебник от московской мэрии: шедевр чиновных «нанотехнологий»? Алексей Харитонов Опубликовано 04 июня 2013 В прессе и в сети в последний год регулярнопоявляются сообщения о том, что Департамент образования Москвы ведет масштабный

Замороженные продукты и продукты быстрого приготовления

Из книги Как француженки сохраняют фигуру автора Андрие Жюли

Замороженные продукты и продукты быстрого приготовления Специалисты по питанию и диетологи сходятся в одном: замораживание – один из наиболее щадящих питательные и органолептические (вкус и запах) свойства продуктов способ их хранения.Продукты, замороженные способом,

Опасная эра нанотехнологий

Из книги Новая опричнина, или Модернизация по-русски автора Калашников Максим

Опасная эра нанотехнологий Наступление эры нанотехнологий так же неизбежно, как наступление эпохи двигателей внутреннего сгорания после века паровых машин. Георгий Малинецкий готов это доказать.Пожалуй, высшая стадия нанотеха – создание крохотного

Из книги «Крещение огнем». Том II: «Борьба исполинов» автора Калашников Максим

Утро советских нанотехнологий 1984 г. ознаменовался еще одним событием, которое осталось незамеченным ни советской верхушкой, ни тем более широкой общественностью, которая из-за суперсекретности ничего и знать не могла. А суть была в том, что в СССР за семнадцать лет до

4.4.2. Хронология событий на рынке нанотехнологий

автора Фостер Линн

4.4.2. Хронология событий на рынке нанотехнологий В литературе уже устанавливается простое и короткое название нанотех для коммерческих нанотехнологий, которым я буду пользоваться ниже для обозначения уже существующих прорывных инновационных проектов. Они охватывают