contribu ii la studiul influen ei cÂmpurilor …webbut.unitbv.ro/teze/rezumate/2010/rom/... ·...

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV

Asist.univ.ing. Zoltán István Marosy

CONTRIBUŢII LA STUDIUL INFLUENŢEI CÂMPURILOR ELECTROMAGNETICE

ASUPRA MATERIEI

CCOONNTTRRIIBBUUTTIIOONNSS TTOO TTHHEE SSTTUUDDYY OOFF EELLEECCTTRROOMMAAGGNNEETTIICCFFIIEELLDDSS IINNFFLLUUEENNCCEE OONN MMAATTEERRIIAALL

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

Conducător ştiinţific:

Prof.univ.dr.ing. Ileana-Constanţa ROŞCA

BRAŞOV 2010

ţ

2

MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI SPORTULUI UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV

Departamentul Doctorat BRAŞOV, B-DUL EROILOR NR. 29, 500036, TEL. 0040-268413000, FAX 0040-268-410525

email: [email protected]

Către ………………………………………………………………………

Vă aducem la cunoştinţă că în ziua de vineri, 23.07.2010, ora 12,00 în Aula Universităţii, b-dul Iuliu Maniu nr. 41A, sala U.I.2, la FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ, vaavea loc susţinerea publică a tezei de doctorat intitulată: CONTRIBUŢII LA STUDIUL INFLUENŢEI CÂMPURILOR ELECTROMAGNETICE ASUPRA MATERIEI, elaboratăde domnul ing. Zoltán István MAROSY în vederea obţinerii titlului ştiinţific de DOCTOR, în domeniul: INGINERIE MECANICĂ, cu următoarea comisie numită prin Ordinul Rectorului Universităţii „Transilvania” din Braşov, nr. 4123 din 16.06.2010:

Componenţa Comisiei de doctorat numită prin Ordinul Rectorului Universităţii TRANSILVANIA din Braşov nr. 4123/16.06.2010

PREŞEDINTE: - Prof. univ. dr. ing. Anghel CHIRU DECAN - Facultatea de Inginerie MecanicăUniversitatea „Transilvania” din Braşov

CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC: - Prof. univ. dr. ing. Ileana Constanţa ROŞCA Universitatea „Transilvania” din Braşov

REFERENŢI: - Prof. dr. ing. Nicolae ALEXANDRESCU Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti

- Prof. dr. ing. Vladimir ROJANSCHI Universitatea ECOLOGICĂ din Bucureşti

- Prof. dr. ing. Luciana CRISTEA Universitatea TRANSILVANIA din Braşov

În acest scop vă trimitem alăturat rezumatul tezei de doctorat şi vă invităm să luaţi parte la şedinţa publică de susţinere a acesteia.

Eventualele aprecieri şi/sau observaţii asupra conţinutului lucrării, în formă tipărită sau electronică, vă rugăm să le transmiteţi la adresele de mai sus.

Prefaţă 1/-Cuprins 3/1

Mărimi fizice şi notaţii matematice 11/-Definiţii de termeni si abrevieri 15/2Opis figuri şi tabele 17/-

Introducere 27/3Cap. I. Stadiul actual al cercetării privind influenţa câmpurilor electromagnetice asupra materiei 33/5

1. Electricitate şi magnetism 33/-2. Tipuri de câmpuri electromagnetice 36/-3. Proprietăţile electrice ale substanţelor 37/-4. Proprietăţile magnetice ale substanţelor 42/55. Proprietăţi particulare ale substanţelor diamagnetice 50/66. Structurarea materiei prin procese neconvenţionale 53/67. Modelarea materiei în câmp magnetic 69/7

Cap. II. Obiectivele tezei de doctorat 77/10 Cap. III. Contribuţii la cercetări teoretice privind concepţia şi simularea numerică a unui dispozitiv

magnetic 79/11

1. Construcţia teoretică a bobinelor de inducţie 79/11 2. Simulare computerizată a inducţiei magnetice rezultante pentru dispozitivul magnetic de

structurare a apei 89/13

3. Simulare computerizată a inducţiei magnetice rezultante pentru dispozitivul magnetic de structurare a solutiilor multifazate

94/15

Cap. IV. Contribuţii la cercetări experimentale privind influenţa câmpurilor electromagnetice asupra apei

103/17

1. Construcţia dispozitivului EDM pentru studiul asupra unor mostre de apă 103/17 2. Analiza şi studiul electrografic pentru diferite tipuri de apă 106/18

Cap. V. Contribuţii la cercetări experimentale privind influenţa câmpurilor electromagnetice asupra soluţiilor lichide multifazate

129/25

1. Construcţia dispozitivului TACHO SL-I pentru studiul asupra soluţiilor lichide multifazate 129/25 2. Etapa de verificare al caracteristicilor semnalului electric în bobine 143/26 3. Analiza şi studiul microscopic al cristalelor de sare prelucrate în câmpul structurant electro-dia-

magnetic. Studii şi analize preliminare 147/27

Cap. VI. Concluzii generale 161/34 1. Concluzii asupra temei alese 161/-2. Concluzii asupra stadiului actual al cercetării privind influenţa electromagnetismului asupra

materiei 161/-

3. Concluzii asupra contribuţiilor teoretice aduse cercetării privind răspunsul diamagnetic al substanţelor

162/-

4. Concluzii asupra contribuţiilor teoretice şi practice aduse cercetării privind construcţia unui dispozitiv magnetic experimental

163/-

5. Concluzii asupra contribuţiilor aduse cercetării privind influenţa câmpurilor electromagnetice asupra apei

164/-

6. Concluzii asupra contribuţiilor aduse cercetării privind studiul influenţei câmpului electromagnetic asupra soluţiilor apoase multifazate

166/-

7. Concluzii finale asupra contribuţiilor aduse cercetării privind influenţa electromagnetismului asupra substanţei

170/-

Cap. VII. Studii ştiinţifice care susţin ipoteza teoretică 171/35 1. Efectul câmpului EDM asupra mediului biologic 171/35 2. Studii asupra rezultatelor tratării unor seminţe şi plante de busuioc în apă diamagnetică 172/35 3. Studii privind acţiunea apei diamagnetice asupra porumbului 173/36 4. Efectul APEI DIAMAGNETICE asupra şobolanilor albi Wistar 174/36 5. Folosirea dispozitivului TACHO SL-I pentru stratificarea soluţiilor lichide multifazate 180/37 6. Concluzii asupra studiilor 187/-

Cap. VIII. Contribuţii originale 189/39 Cap. IX. Modul de valorificare a rezultatelor şi direcţii viitoare de cercetare 193/40

1. Mod de valorificare a rezultatelor 193/-2. Direcţii viitoare de cercetare 195/-

Anexe 207/41 Bibliografie 197/43

ţ

2

! 1. Autoasamblarea – fenomen existent în natură prin care moleculele a diferite substanţe se aranjează într-o

formă compactă specifică mediului în care se află;2. Fractal – formă de aranjare geometrică riguroasă prin repetarea unui tipar matematic; 3. Epitaxia - fenomen prin care orientarea unui cristal în curs de creştere poate să modifice structura unui alt

cristal care creşte în apropierea lui; 7. Electroluminiscenţă – luminozitatea descărcărilor electrice de la suprafaţa unor forme şi substanţe; 8. Electrografie (EG) – procedeu prin care se obţin imagini ale descărcărilor electroluminiscente; 10. Electro-dia-magnetism (EDM) – formă de câmp magnetic variabil indus de un dispozitiv experimental care

se anulează reciproc într-un interval de timp bine determinat; 11. AQUA Tz4-P02 – aparat pe bază de magnetism folosit pentru inducerea mişcării giromagnetice la molecula

de apă;12. TACHO SL-I - aparat pe bază de magnetism folosit pentru inducerea mişcării giromagnetice a ionilor în

soluţie apoasă;14. Cluster – conglomerat format din 4 – 20 de molecule de apă care se aranjează în jurul ionilor în soluţie; 15. Apa diamagnetică (DIA) – denumire dată apei structurate şi prelucrate în aparatul AQUA Tz4-P02; 16. Apa de masă Leader (AL) – apa martor folosită pentru studii şi analize; 17. Apă de Robinet (AR) – apa provenită din reţeaua urbană – martor 2; 18. Apă distilată (AD) – apa distilată folosită pentru studii şi analize; 19. Strimer – formă de descărcare electrică care se regăseşte în studiile electrografice, fiind mici structuri

luminiscente care apar la interfaţa dintre soluţia studiată şi aer; 20. Soluţie de apă cu sare (AS) – soluţie de apă de masă Leader amestecată cu sare, folosită pentru studii şi

analize; 21. Soluţie de apă cu zahăr (AZ) – soluţie de apă de masă Leader amestecată cu zahăr, folosită pentru studii şi

analize; 22. Uscare lentă (UL) – metoda de uscare lentă a mostrelor de apă cu sare; 23. Uscare rapidă (UR) – metoda de uscare rapidă a mostrelor de apă cu sare; 24. Uscare forţată (UF) – metoda de uscare forţată a mostrelor de apă cu sare; 25. Apă pentru studiu cristalizărilor (aPET) – apă de masă necarbogazoasă folosită pentru soluţiile lichide cu

sare 3-5%; 26. Apă de Robinet cu sare 3-5% (ASR) – soluţie de apă de robinet şi sare 3-5%; 27. Apă de masă cu sare 3-5% (ASC) – soluţie de apă de masă necarbogazoasă şi sare 3-5%; 28. Apă distilată cu sare 3-5% (ASD) – soluţie de apă distilată necarbogazoasă şi sare 3-5%; 29. Cristal de sare EDM (sDM) – cristal de sare (sDM) structurat în câmpul electro-dia-magnetic (EDM) produs

de aparatul TACHO SL-I; 30. Apă EDM (aDM) – apă structurată în câmp electro-dia-magnetic (EDM) produs de aparatul TACHO SL-I,

folosită pentru studiul structurării soluţiilor de apă cu sare 3-5%; A-1 Precesie – mişcarea de precesie apare ca o mişcare suplimentară a electronului legat datorită manifestării

unui câmp magnetic inductor extern; A-2 Mişcarea de reorientare orbitală – sub influenţa câmpului magnetic extern orbitalii ionilor substanţelor au

tendinţa de a se aranja pentru a primi minim de influenţă din partea câmpului magnetic inductor; A-3 Mişcarea giromagnetică orbitală (MGO) – suma mişcărilor de rotaţie orbitală, de precesie şi de reorientare

orbitală a unui electron legat, în mişcarea sa pe orbită, care apare sub influenţa unui câmp magnetic extern.

Rezumatul tezei de doctorat

3

" Într-un articol al revistei Nature din 1995 se descria munca de aproximativ 40 de ani a omului de

ştiinţă Arthur Ashkin în cadrul Bell Laboratories, din Holmdel, New Jersey şi se preciza faptul cădescoperirile lui în domeniul interacţiunii luminii cu materia au dus la descoperirea pensetei optice folosite în nano-tehnologie şi nu numai.

Multă vreme m-a preocupat acest lucru şi urmărind să înţeleg mai profund anumite particularităţiale materiei am început să studiez legătura dintre materie şi câmpul magnetic, fiind concentrat mai ales asupra diamagnetismului. De-a lungul anilor s-a dezvoltat o convingere fermă că există multe fenomene încă necunoscute suficient în acest domeniu şi prin natura studiului am ajuns să înţeleg mai profund natura diamagnetismului. Observaţiile din sesiunile de cercetări din laboratorul propriu au creat un demers ştiinţific în ce priveşte economisirea energiei electrice şi eficientizarea unor dispozitive în care se folosesc magneţi permanenţi sau bobine de inducţie magnetică.

Pornind de la aceste aspecte lucrarea „Contribuţii la studiul influenţei câmpurilor electromagnetice asupra materiei” îşi propune să redea, pe cât se poate, o descriere a cercetărilor care s-au desfăşurat în ultimii 10 ani (din care aproape 4 ani în cadrul şcolii doctorale al Universităţii „Transilvania” din Braşov).

Teza de doctorat, structurată în trei părţi distincte, are următoarea compoziţie:

Prima parte este destinată unei pregătiri preliminare - o introducere scurtă care îşi propune sătrezească interesul pentru această nouă concepţie; un tabel pentru definirea simbolurilor şi notaţiilor din lucrare, o enumerare a termenilor şi abrevierilor folosite.

A doua parte este teza de doctorat propriu-zisă care se desfăşoară pe 9 capitole. Pornind de la situaţia actuală privind ideea teoretică referitor la autostructurare, se emit ipoteze noi care mai apoi dezvoltă două aparate de studiu. Aceste aparate sunt folosite, împreună cu un protocol ştiinţific adecvat, la a modifica structura internă a soluţiilor lichide.

Capitolul 1, conţine o analiză sistematică a stadiului actual al cercetării în tema propusă. În prima parte se prezintă proprietăţile electrice şi magnetice ale substanţelor delimitându-se domeniul studiat ulterior – diamagnetismul. În continuare se evidenţiază caracteristici speciale ale substanţelor diamagnetice şi modalităţi de a folosi aceste proprietăţi deosebite făcând o trecere către studiile moderne privind autostructurarea. În cele din urmă s-au evidenţiat o serie de aparate care au fost construite în vederea studierii atât al diamagnetsimului şi/sau al proprietăţii de autostructurare al substanţelor lichide.

Capitolul 2, exprimă obiectivele tezei de doctorat rezultate după analiza şi sintetizarea studiului teoretic din primul capitol.

Capitolul 3, conţine contribuţiile aduse la cercetări teoretice privind construcţia matematică şisimularea numerică al unui dispozitiv magnetic dedicat autostructurării substanţelor. Pornind de la ipoteza teoretică de bază s-a evidenţiat o anumită formă de manifestare al unui câmp magnetic oscilant. Pentru a putea crea un astfel de câmp s-au calculat matematic bobinele de inducţie care să poată genera semnalul dorit. În etapa următoare s-a prezentat ipoteza de bază al modului în care se aşează bobinele pentru a dezvolta un câmp magnetic complex şi mai apoi s-a simulat acest lucru prin programul MATLAB. Rezultatele au fost comentate şi explicate în funcţie de capacitatea de realizare concretă a unui dispozitiv experimental.

Capitolul 4, reprezintă prima parte aplicativă, concretă de construcţie al unui aparat generator de câmp magnetic oscilant complex, fiind un dispozitiv construit pe baza unor consistente analize matematice şi fizice, expuse atât în Capitolul 1 şi 3 din această lucrare cât şi în Anexa 0 prezentată în partea a III-a a tezei. După evidenţierea părţilor constructive ale aparatului propriu-zis se descrie protocolul de lucru şi studiile asupra unor mostre de apă diamagnetizate în acest dispozitiv. Cercetările s-

ţ

4

au efectuat în cadrul Laboratorului electrografic al Fac. de Antropologie din Bucureşti, coordonate de către prof. dr. Cornelia Guja.

În Capitolul 5 se dezvoltă ideea teoretică de bază din Anexa 0, îmbogăţită fiind cu observaţiile rezultate din studiile descrise în Capitolul 4. Se descrie construcţia unui dispozitiv mult mai complex, lucrând cu ajutorul a două soft-uri special realizate pentru buna funcţionare, descrise în amănunt fiecare. Dispozitivul experimental construit este folosit pentru studiul autostructurării unor soluţii de sare 5% în apă.

În Capitolul 6 se regăsesc concluzii finale privitoare la fiecare capitol şi subcapitol important din teză, precizându-se şi contribuţia adusă pentru dezvoltarea unor demersuri ştiinţifice ulterioare.

Capitolul 7 prezintă trei direcţii viitoare, posibile în cercetare, folosind ipoteza autorului – atât în ce priveşte ideea teoretică cât şi protocolul de studiu oferit unor cercetători din ţară pentru a dezvolta studii paralele. Soluţiile oferite cercetătorilor pentru a fi folosite in aceste studii provin din laboratorul propriu.

Capitolul 8 cuprinde o analiză sistematică a contribuţiilor aduse în domeniul propus, prin explicarea paşilor care au construit întreaga lucrare.

Capitolul 9 evidenţiază valorificarea cercetării prin lucrările autorului publicate in volumele unor manifestari ştiintifice interne şi internaţionale şi direcţiile viitoare de studiu.

În finalul părţii a doua a tezei se regăseşte o bibliografie din care s-a făcut o scurtă selecţie în acest rezumat.

Partea a treia, conţine Anexele (numerotate de la 0 la 17) aferente studiului teoretic şi susţinerii ipotezei iniţiale exprimată în Capitolul 1 (Anexele 0 – 6); tabele, grafice şi imagini ale unor descărcări electrice din experienţele efectuate în cadrul laboratorului de electrografie din cadrul Facultăţii de Antropologie din Bucureşti, dezvoltate în Capitolul 4 (Anexele 7 - 9); precum şi note de laborator al sesiunilor experimentale efectuate în laboratorul propriu, fiind studiul evidenţiat în Capitolul 5 (Anexele 10 - 16). Laboratorul a fost amenajat în vederea susţinerii ştiinţifice a actualei teze de doctorat. În final s-au emis concluzii în ce priveşte laboratorul, dotarea, posibilităţile de dezvoltare (Anexa 17).

Cercetările ştiinţifice efectuate pentru elaborarea lucrării s-au materializat atât prin prezenta teză dedoctorat cât şi prin publicarea a 19 lucrări ştiinţifice şi articole, în ţară şi străinătate, în cadrul manifestărilor ştiinţifice de domeniu şi în diverse publicaţii naţionale.

Studiile necesare pentru elaborarea tezei au avut loc în cadrul Centrului de Cercetări Electrografice

din Facultatea de Antropologie din Bucureşti, sub directa îndrumare a d-nei prof.univ.dr. Cornelia Guja; Facultatea de Medicină Veterinară din Bucureşti, cu sprijinul d-lui lect. univ. dr. BrăslaşuViorel şi Spitalul Witing din Bucureşti, cu susţinerea d-nei dr. Foianu Delia.

Întreaga activitate a creat premizele unor viitoare colaborări atât cu laboratoare şi institute de cercetare din ţară şi străinătate cât şi legături cu diverse personalităţi din lumea ştiinţifică. S-au creat demersuri în ce priveşte noi colaborări cu Centre de cercetare din Universitatea Ecologică din Bucureşti, cu Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Ecologie Industrială din Bucureşti şi Institutul de Virusologie al Academiei Române din Bucureşti.

*** Aduc mulţumiri pe această cale tuturor celor care au fost alături de mine în acest antrenant demers

ştiinţific. Sprijinul direct al d-nei prof. univ. dr. ing. Ileana Roşca, conducătoarea de doctorat, mi-a motivat încrederea şi astfel cercetările vor continua de pe o bază mult mai dezvoltată.

Datorită preocupării în domeniu a fost posibilă acceptarea mea ca asistent în cadrul Universităţii Ecologice din Bucureşti, unde perspectivele au devenit mult mai largi. Sub îndrumarea cadrelor didactice din universitate, printre care enumăr în mod deosebit pe d-nul prof. univ. dr. Ţiclea Alexandru – Rectorul universităţii şi d-nul prof. univ. dr. ing. Rojanschi Vladimir, Prorector, responsabil cu activitatea de cercetare în universitate, a fost posibilă stabilizarea studiilor în domeniul ecologic şi al surselor regenerabile de energie.


5

" !# " "

$%&'()*(+,-+'(

$%.%,+&-()*

Din experienţă se arată că magnetizaţia unei substanţe depinde de câmpul magnetic extern aplicat acesteia, conform relaţiei: mM Hχ= ⋅

r r, unde mχ reprezintă susceptibilitatea magnetică a

substanţei semnificând capacitatea substanţei de a se magnetiza mai mult sau mai puţin în prezenţa unui câmp magnetic extern. Într-un mediu oarecare câmpul magnetic este caracterizat cu ajutorul inducţiei magnetice [W2, C16, G2]:

0 rB H Hµ µ µ= ⋅ = ⋅ ⋅r r r

, (1.21)

Inducţia magnetică într-un corp este dată de suma inducţiei câmpului magnetic în vid B0,respectiv inducţia magnetică indusă în corpul magnetizat Βi, 0tot iB B B= +

r r r, ţinând cont că

0i mB Bχ= ⋅r r

, iar 0rB Bµ=r r

, relaţia de mai sus devine:

0 0 0r mB B Bµ χ⋅ = + ⋅r r r

,

de unde rezultă: 1r mµ χ= + .În funcţie de valorile pe care le ia susceptibilitatea magnetică, substanţele se împart în trei

categorii principale, caracterizate prin comportamente specifice.

$%/%++&,+)*(+,-+'(

Feromagnetismul Substanţele feromagnetice sunt caracterizate de faptul că sunt atrase de un câmp magnetic

exterior [W2, C16, G2]. Apariţia magnetizării spontane în interiorul substanţei este posibilădatorită interacţiunilor electrice din reţea.

Paramagnetismul Substanţele conţin atomi care prezintă momente magnetice permanente, având orientări

haotice şi fără a interacţiona între ele, ceea ce face ca aceste substanţe să nu prezinte o magnetizare spontană.

Diamagnetismul Substanţele se caracterizează prin aceea că la introducerea lor în câmp magnetic crescător

apare o uşoară magnetizare de sens contrar câmpului, caracteristică specifică substanţelor care

ţ

6

conţin atomi lipsiţi de moment magnetic permanent, sau care, deşi au moment magnetic permanent, nu reacţionează la prezenţa câmpului magnetic exterior [C16, G2].

0%&'&,((+,-+'()* Supraconductibilitatea este proprietatea unor materiale (metale, aliaje metalice) de a-şimicşora rezistivitatea electrică la cel mult -254 10 m⋅ Ω atunci când temperatura scade sub o anumită valoare numită temperatură critică [J2, M20, W2]. Supraconductibilitatea a fost observată pentru prima oară în 1911 în experimentele cu mercur de către fizicianul olandez Heike Kamerlingh Onnes de la Universitatea Leiden.

În cercetările de ultimă oră se remarcă câteva rezultate experimentale spectaculoase in ceea ce priveşte levitaţia materialelor diamagnetice obţinute în principal la High Field Magnetic Laboratory (HFML University of Nijmengen – Olanda) precum şi de laboratoarele de cercetare ale firmei American Magnetics Incorporation – Statele Unite [C2, C3]. Pentru levitaţia materialelor diamagnetice este nevoie de forţe magnetice cu inducţia de până la 20 T [S6, S7].Asemenea valori sunt greu de obţinut prin metodele clasice, este nevoie de o construcţie specialădin două bobine conectate în serie prin care să circule un curent de aproape 20 kA, la o tensiune de 300 V [C2].

1%,,)&&+2'( Principala preocupare a inginerilor de la IBM este aceea de a face cristalul să se auto-asambleze aşa cum îşi doresc ei folosind ca bază de studiu auto-structurarea picăturilor de apă în cristalele de gheaţă [T4]. Studiile lui Kenneth Libbrecht, profesor de fizică la California Institute of Technology [L4, M22, T6, Anexa 2] sunt importante în această direcţie prin faptul că el reuşeşte să creeze cristale ordonate de gheaţă în mod artificial. Problema cristalizării apei a trezit o mulţime de polemici în rândul oamenilor de ştiinţă şi la ora actuală există o bogată bibliografie specifică acestei teme – Masaru Emoto, Cornelia Guja, Rustum Roy, Lee H. Lorenson fiind doar câţiva care susţin ipoteza autostructurării fractale ale substanţelor prin exemplul apei. Cele mai discutate supoziţii sunt cele în care se consideră că materia are o tendinţă naturală de a se structura în forme recurente fractale.

O altă direcţie de studiu al autostructurării substanţelor este folosirea dispozitivelor moderne bazate pe interferenţa luminii, descoperit de fizicianul Arthur Ashkin şI definitivat de Steven Chu de la Bell Telephone Laboratories din Holmdel, New Jersey, SUA. Ideea de bazăprovine din studiul unui dispozitiv de oprire a atomilor de sodiu denumit încetinitor Zeeman, format dintr-o bobină, care genera un câmp magnetic variabil, de-a lungul axei căruia erau emişiatomii de sodiu în sens opus unui fascicul laser.

Studii asupra modalităţii de aranjare a atomilor cu ajutorul unui câmp magnetic au fost făcute încă din anul 1980 de către William D. Phillips şi colaboratorii săi. Ideea în sine se bazează pe capacitatea de a crea o structură cuantică [R14, R14], un fel de reţea holografică în care atomii să se poată orienta şi structura în mod coerent. Cert este că în cazul cristalizării diverselor substanţe este necesar ca ele să fie deja ori în suspensie, ori sub formă de gaz [I4].


7

Pentru a crea o structură într-o masă mai mare de substanţă există mai multe direcţii de studiu care se bazează în principal pe acţiunea câmpului magnetic asupra materiei.

3%()45)&)*

3%/%,,)(,((&45)&)*+

Într-un articol publicat de către Syou Maki şi Mitsuo Ataka, fizicieni ai Institutului de Ştiinţă şi Tehnologie din Ikeda, Japonia, se descrie un experiment prin care au reuşit să creeze o structură predefinită folosind câmpuri magnetice de mare intensitate [S14]. Materialul studiat de fizicieni a fost apa, pentru a folosi capacitatea ei diamagnetică naturală [Anexa 1]. Fizicienii au provocat o rearanjare al în structura lichidă a apei folosind o tehnică mai veche în care s-au folosit inductori magnetici de mare putere astfel încât să se formeze pe axa Oz un diamagnetism accentuat (Fig.1.20) [S15]. Aranjarea bobinelor urmează studiile făcute de Arthur Ashkin, mai precis - şase bobine plasate două câte două faţă în faţă şi cele trei perechi sunt perpendiculare două câte două între ele [M17, A2, A7].

Diferenţa constă în faptul că Ashkin a folosit laseri de putere iar fizicienii japonezi au folosit bobine de inducţie magnetică care produc un câmp magnetic constant de 10 Tesla [S14].Conform celor explicate de cercetători, structura internă a apei a suferit dese mutaţii ale direcţiei de structurare în funcţie de intensitatea câmpului magnetic. Analiza matematică ulterioară adatelor experimentale a evidenţiat transformările care au apărut în timp. Pentru un câmp magnetic de intensitate mică vectorii de orientare a moleculelor de apă se aranjează pe lina de câmp care trece prin caseta cu apă.

Fig.1.20. Aranjarea în cele trei direcţii Ox, Oy şi Oz a 6 bobine de inducţie aşezate faţă în faţă. Excepţie fac bobinele de pe axa Oz, unde polaritatea magnetică este inversată.

În cazul creşterii câmpului magnetic până la valoarea de 10 tesla modificările în structura apei sunt semnificative (Fig. 1.22, a şi b). În primele secunde, se produc modificări majore în distribuţia internă a liniilor de câmp; apar curenţi turbionari şi un răspuns diamagnetic al apei, care se opune fluxului exterior. O transformare majoră se petrece la t = 3 sec după pornirea experimentului. Se formează zone de magnetizaţie intensă şi se observă o creştere a temperaturii

ţ

8

interne. Curbele observate în Fig. 1.22 sunt atât pentru desemnarea modificărilor în direcţia de orientare a câmpului magnetic precum şi pentru observarea modificărilor specifice în temperatura internă. Rezultatele acestor studii sunt semnificative datorită faptului că se reprezintă explicit capacitatea de modificare a structurii interne a unei substanţe prin modificarea structurii orbitalilor electronici ai atomilor constituenţi. Această aranjare exercită o modificare în structura cristalină a apei, iar prin efect epitaxic există o aranjare şi în structura unor soluţii în suspensie în masa apei.

3%6%7+,,&45)&)*+(-+

Studiile publicate de Toshio Tagawa, Azusa Ujihara şi Hiroyuki Ozoe de la Institutul pentru studiul materialelor din Universitatea Kyushu, Japonia [T1, T2, S15, S15, S16] atrag atenţia la modalitatea prin care magnetismul are o anumită capacitate de a modifica structura internă a soluţiilor apoase chiar şi la intensităţi relativ mici al câmpului magnetic (0,3 – 0,7 Tesla). Pentru a obţine rezultate diferenţiate au recurs la o modificare a temperaturii astfel încât în partea de jos au încălzit şi respectiv au răcit în partea de sus al recipientului în care se afla soluţia studiată (Fig. 1.23).

Fig. 1.23. Schema experimentală folosind magneţi de putere medie pentru determinarea structurării apei prin efect dublu – gravitaţional şi magnetic.

În cazul materialelor diamagnetice susceptibilitatea magnetică rămâne constantă la variaţii mici de temperatură însă se modifică magnetizaţia datorită diferenţelor de densitate.

Folosind aceste trei direcţii de studiu (gravitaţia, forţa magnetică şi diferenţele de temperatură) cercetătorii au remarcat că există o modificare în densitatea soluţiei testate [T12, T1, T2, S15], deci se produce o migrare de ioni în funcţie de influenţa magnetică rezultantă. Ei au studiat modul de distribuţie a temperaturii aranjând o capsulă cu apă în diferite zone din incinta unui super-magnet şi au analizat diferenţele apoi prin statistică matematică [T1, T2].

Chiar şi la intensităţi relativ mici ale câmpului magnetic (0,3 Tesla) putem să observăm căinfluenţa magnetismului este mult mai mare decât al gravitaţiei şi, în concluzie, există o tendinţă inversă de aranjare moleculară faţă de gravitaţia naturală.


9

3%$%7(,'5)&,(,)*+,&+(8+,-+'()*

Influenţa câmpului magnetic asupra unor parametri de cristalizare a soluţiilor de sulfat de zinc - sulfat de cupru şi apă au fost investigate în cadrul unei serii de experimente de către A. M. B. Freitas, şi F. J. G. Landgraf, din Universitatea Sao Carlos şi Institutul de cercetări tehnologice din Sao Paulo, Brazilia [F3].

Soluţiile au fost expuse la câmpuri magnetice, cu diverse intensităţi, până la un maxim de 0,7 T. S-au observat diferenţe notabile între soluţiile diamagnetice şi paramagnetice, ceea ce rezultă că există o certă diferenţă între modul în care un câmp magnetic poate să modifice structura de cristalizare a soluţiilor apoase în funcţie de material. S-a constatat, de exemplu, căexpunerea la câmpul magnetic creşte rata nucleaţiei de MgSO4 [F3]. De asemenea, s-a remarcat că prezenţa unui câmp magnetic într-o soluţie de CaCO3 a susţinut formarea de precipitaţii, o scădere a ratei nucleaţiei, o creştere a cristalelor, şi o schimbare în morfologia precipitaţiei [F3].O imagine de ansamblu a dispozitivului este reprezentată în Fig. 1.24.

Fig. 1.24. Construcţia teoretică a dispozitivul experimental pentru studiul cristalizării substanţelor diamagnetice şiparamagnetice.

Conform studiilor se remarcă că nu există o diferenţă notabilă între fenomenele de cristalizare la 0,3 T sau 0,7 T, existenţa efectivă a câmpului magnetic schimbă structura internăcristalină a soluţiilor diamagnetice, însă nu acţionează asupra soluţiilor paramagnetice [A8, F3].Acest lucru ne dă o idee asupra faptului că se pot studia fenomene de structurare şi aranjare a soluţiilor apoase şi la intensităţi magnetice mici, evidenţierea fenomenelor fiind importante în cazul diferitelor substanţe sau altor parametri cum ar fi timpul de expunere.

3%0%(+,,+(,'(&+45)&)*+(-+

Într-un studiu al lui S. Kobe, S. Novak şi colaboratorii [K5, K4], privind comportarea în soluţie a carbonatului de calciu asupra căreia se aplică un câmp magnetic se evidenţiază faptul cămodificările structurale nu sunt deosebite în comparaţie cu alte procedee fizice sau chimice. Folosind un câmp magnetic între 0,5 - 1,5 mT au urmărit să studieze modul de cristalizare a soluţiilor cu o comparaţie faţă de cristalizarea fără câmp magnetic. Observaţiile scot în evidenţă faptul că modificările majore pe care le aduce câmpul magnetic este cel de a crea o mărire a numărului de nucleaţie în soluţii [K5, H7]. Mărimea şi forma cristalelor nu sunt modificate însăse observă faptul că în structura cristalelor aceştia au tendinţa de a-şi păstra direcţia de creştere, ceea ce nu se observă şi la cristalele crescute în lipsa câmpului magnetic.

ţ

10

"" !9""

Conform celor prezentate în Capitolul 1 există o preocupare deosebită în ce priveşte realizarea unor aparate care să pună în evidenţă capacitatea substanţelor de a se autostructura. Există o ramură relativ îngustă de studiu a materiei în cazul folosirii câmpului magnetic de joasăfrecvenţă. Analiza acestei situaţii a condus la necesitatea studierii în amănunt a modului în care se comportă materia într-un câmp magnetic oscilant, la frecvenţe care se regăsesc între 1Hz - 100 Hz.

Ţinând cont de aceste aspecte, s-au conturat obiectivele generale şi cele punctuale ale tezei de doctorat, după cum urmează:

1. Pornind de la materialul bibliografic existent, să se realizeze un studiu complex în ceea ce priveşte cercetarea teoretică şi realizarea practică a unor aparate care să evidenţieze autostructurarea materiei în câmp magnetic de diferite intensităţi şi frecvenţe.

2. Elaborarea unei ipoteze teoretice, fizice şi matematice, a modului în care se manifestărăspunsul diamagnetic al substanţelor în prezenţa unui câmp magnetic oscilant de frecvenţă joasă.

3. Pornind de la ipoteza teoretică de bază se elaborează un calcul matematic care săevidenţieze parametri constructivi ai bobinelor de inducţie magnetică.

4. Deoarece concluziile de la punctul 2 şi 3 sunt obţinute prin considerarea unor anumite ipoteze teoretice se va urmări proiectarea unei instalaţii experimentale care să poată genera un câmp magnetic oscilant capabil să pună în evidenţă fenomenul sus-menţionat.

5. Proiectarea unor software care să genereze semnalul cerut în ipoteza de calcul matematic şi implementarea ei într-un mod eficient în componenţa dispozitivului experimental propus; verificarea acurateţei semnalului prin bobine folosind un sistem de control adecvat: frecvenţmetru, osciloscop, analizor de spectru, etc;

6. Pornind de la materialul bibliografic existent să se realizeze o analiză complexă în ceea ce priveşte un protocol de studiu eficient al structurării apei în câmpul magnetic obţinut prin dispozitivul experimental. Obţinerea unei modalităţi de studiu şi elaborarea unei teorii privind parametri fizici măsurabili pentru a cuantifica datele obţinute.

7. Folosind cunoştinţele teoretice privind diamagnetismul soluţiilor lichide în suspensie, se vor realiza analize complexe, în ceea ce priveşte un protocol de studiu eficient al structurării soluţiilor de apă în câmpul magnetic obţinut prin dispozitivul experimental.

8. Elaborarea în diferite etape ale cercetării a unor articole ştiinţifice de prezentare şisusţinerea referatelor de studiu necesare şcolii doctorale.

9. Enunţarea concluziilor finale şi eleborarea unui proiect de continuare a studiilor prin concretizarea ideilor şi rezultatelor.

10. Valorificarea studiilor şi a rezultatelor prin deschiderea unor colaborări pe teme de cercetare conexe în cadrul unor Centre de cercetare naţionale, evidenţierea studiilor proprii prin publicarea de articole atât în cadrul unor manifestări ştiinţifice naţionale şi internaţionale cât şi în reviste de specialitate.


11

"" " !

" "9!

"Ţ" "9

.%+,'--(,'&,2ţierea autostructurării cristalelor

.%.%&8

Conform ipotezei formulate în Anexa 0 (§ 0.1-0.4) o soluţie lichidă formată din ioni activi poate să interfereze cu un câmp magnetic de o anumită frecvenţă susţinând o structurare internăcare mai apoi să ajute la o cristalizare ordonată a ei în anumite forme predeterminate.

Din aceste punct de vedere metoda magneto-optică prezentată în § 6 şi § 7 ar putea fi îmbunătăţită prin metoda electromagnetică folosind în loc de un câmp magnetic şi fascicul laser - două câmpuri magetice opuse. Diferenţa constă prin faptul că există o anumită defazare al inducţiei magnetice din fiecare bobină şi, în anumite cazuri, diferă şi frecvenţele de lucru. Totuşi, diferenţele sunt mici şi compunerea inducţiilor magnetice va fi dificil de studiat. Pentru aceasta se vor face ulterior simulări computerizate privind forma şi modul de compunere a semnalului electro-dia-magnetic. Într-un asemenea volum de inducţie electro-dia-magnetică artificială se aşează o mostră care va fi studiată pentru a se observa modificările structurale care pot să apară.

.%/%&8(,())(5)&,(,

O analiză mai concretă a ipotezei efectului magnetismului asupra electronilor, asupra moleculelor de apă şi mai apoi asupra unor formaţiuni de ioni în suspensie se regăseşte descrisăîn Anexa 0 (§ 0.1-0.4). Conform ipotezelor enunţate în această secţiune putem eficientiza studiul asupra autostructurării unor substanţe prin folosirea optimă a unui câmp magnetic bine precizat, al unor frecvenţe şi a unor forme de undă specifice ionilor şi moleculelor din substanţă.Bazându-ne pe această ipoteză de bază construcţia unui nou aparat devine absolut necesar, pentru a putea experimenta eficient întreaga gamă de răspunsuri ale materiei în câmp magnetic. Fiecare bobină de inducţie este construită astfel, pornind de la principiile electromagnetismului şirealizată practic în laboratorul propriu.

.%$%(,(,(,')*4--

Se consideră că prin spira cu raza r trece un curent electric de forma 0 sin( )i i tω ϕ= + .Frecvenţa de lucru este mică, intensitatea electrică variază puţin în timp şi deci se poate

ţ

12

considera că pentru calculele privind inducţia bobinelor avem că .i const≈ Considerând căbobina are N spire şi de lungimea L se poate calcula inducţia câmpului magnetic pentru fiecare înfăşurătoare în parte (Fig. 3.3).

d

y

xO

L

Bx

x

dx

Dx

r

α1 α α2

R

Fig. 3.3. Aranjarea bobinei de lungime L şi rază r a cărei inducţie magnetică Bx se calculează în punctul R.

Câmpul generat de spira elementară dx are forma: 2

2 2 3/ 22( )xx

i rBr Dµ ⋅ ⋅=

+, (3.10)

unde: x este unitatea de mărime pe axa Ox, iar Dx reprezintă distanţa dintre spira elementară x şipunctul faţă de care se calculează mărimea inducţiei magnetice. În acest caz relaţia devine:

( )

2

3/ 2220

12

L

xr i NB dx

L r d x

µ ⋅ ⋅ ⋅= ⋅ + − ∫ . (3.11)

Rezolvând integrala relaţia (3.11) devine:

( )2 2 222xi N d d LBL r d r d L

µ ⋅ ⋅ − = − + + −

, (3.26)

reprezentând formula de calcul pentru inducţia magnetică al unei bobine cu N spire, de lungime L, cu raza r prin care trece un curent electric de intensitate i, măsurată la distanţa d faţă de capătul bobinei.

Având în vedere că fiecare strat al bobinei finale va crea o inducţie diferită este necesar sădeducem formula finală a inducţiei magnetice a unei bobine cu N spire şi S straturi succesive. Conform relaţiei (4) se observă că singura diferenţă de calcul pentru fiecare strat este raza bobinei, care se modifică prin adăugarea a câte un rând la fiecare trecere. Firul folosit are un diametru dΦ . În concluzie inducţia teoretică totală a unei bobine cu caracteristicile cunoscute va avea forma:

( )2 2 222T

s s

i N S d d LBL r d r d L

µ ⋅ ⋅ ⋅ − = − + + −

cu 2

ds bobr r S Φ= + ⋅ . (3.32)


13

.%1%(,(,(,')*48,(&,(:--((.;<< &,7&,&

Dacă notăm cu B1 şi cu B2 inducţia magnetică generată de cele două bobine aranjate faţă în faţă, ca în figura 3.6, putem să rescriem formula inducţiei Bx.

y

B1

i1

xB2

i2

R

L1 L2

d1 d2

r1 r2

N1 N2

Fig. 3.6. Aranjarea a două bobine faţă în faţă.

Prin construcţia de bază putem să considerăm că în punctul de origine unde va fi aranjat recipientul experimental ”R” vom avea un câmp magnetic complex a cărei inducţie magneticăva avea forma finală:

[ ]1800 1 2sin( ) sin( )T B B TB i t tω ω ϕ= Ψ ⋅Λ ⋅ − + , (3.36)

unde:

( )2 2 22B

d d Lr d r d L

− − = Λ + + −

şi2

SB

N SL

µ ⋅ ⋅ = Ψ (3.34)

ceea ce reprezintă formula inducţiei magnetice în punctul desemnat teoretic.

/%),()&,8,')*8,(&,+&82,()*+,,(&

Pentru simulare s-a folosit programul MATLAB versiunea 7.3.0, unde s-a construit pas cu pas formula (3.36) cu 0i fiind intensitatea din firele bobinei, 1 12 fω π= cu

1 21 T H OBf f−

= -

frecvenţa de lucru a primei bobine; 2 22 fω π= cu 2 22 T H OBf f−

= , conform Anexa 0, § 0.2-0.3., iar

Tϕ fiind defazajul total de forma exprimată în relaţia (3.37) iar mărimile constructive se regăsesc în cele două formule (3.34).

Conform ipotezei teoretice a efectului giromagnetic molecular, există mai multe frecvenţecare pot activa această mişcare. Practica a demonstrat că există o interdependenţă între compunerea frecvenţelor de lucru şi amplificarea fenomenului giromagnetic [M1-3, M9]. Prin repetări consecutive s-a descoperit că există anumite caracteristici de lucru, mai puţine ca număr

ţ

14

decât cele teoretice, care pot fi folosite pentru apariţia fenomenului în sine. Din acest motiv s-au construit mai multe variante de aparate care au preluat doar anumite frecvenţe şi anumite genuri de compunere a undelor. Simularea se regăseşte în Fig. 3.11.

Fig. 3.11. Simularea celor două semnale ale bobinelor B1 şi B2 şi al valorii inducţiei finale 180TB .

De exemplu, varianta a) din Fig. 3.12. este cel mai greu de realizat pentru că fenomenul giromagnetic nu are timp suficient de manifestare la nivel de aglomerare de molecule. Totuşi, prin diminuarea puterii de lucru dar respectarea cu stricteţe al acurateţei frecvenţei s-a putut lucra şi cu această tipologie a setărilor, denumită de noi Fereastră giromagnetică de tip A.

a) b)

c) d)

Fig. 3.12. Simularea primelor rezultate ale formei finale 180TB .

În variantele b) şi c) rigurozitatea frecvenţei nu mai este o problemă şi practica a arătat căeste suficientă o eroare de până la 10% din frecvenţă dar fenomenul poate să apară. Tipologia este denumită Fereastră giromagnetică de tip B (Fig. 3.12, b) şi respectiv Fereastră


15

giromagnetică de tip C (Fig. 3.12, c). Prin diminuarea acurateţei frecvenţei este necesară omărire semnificativă a puterii de lucru, ceea ce se observă în cazul variantei d). În acest caz aparatele sunt mult mai simplu de realizat şi construcţia întregului dispozitiv poate să fie mai puţin pretenţioasă. În practică acest tip de construcţie corespunde tipologiei Fereastrăgiromagnetică de tip D (Fig. 3.12, d).

6%),()&,8,')*8,(&,+&82,()*+,,(+(,'(),(78

6%.%(,(,(,')*48,(,,+,,&2+,,(= ( 4+(,'&+

Prin construcţie se poate varia atât frecvenţa de lucru, defazajul precum şi intensitatea curentului în bobine. De asemenea, există necesitatea ca prin construcţia bobinelor să respecte cerinţa unei inducţii generate, la frecvenţele dorite. Prin aceasta se produce o structură acâmpului magnetic rezultant cu o formă complexă. Acest fenomen formează o matrice magneticăîn care compuşii chimici în suspensie într-o soluţie lichidă se pot aranja astfel încât să respecte forma şi orientarea dată de structura câmpului magnetic rezultant.

6%/%,((,,

Fenomenele observate în simularea mişcării giromagnetice moleculare sunt specifice apei. În cazul soluţiilor apoase apar modificări de analiză şi interpretare. Se porneşte de la ipoteza constructivă a unei bobine care să poată genera un câmp magnetic cu forma:

[ ]0 sin( )Tx B B x xB i tω ϕ= Ψ ⋅Λ ⋅ + , (3.42)

cu 0i fiind intensitatea din firele bobinei, 2x xfω π= unde xf este frecvenţa de lucru al unei

bobine, xϕ fiind defazajul iar mărimile constructive se regăsesc în cele două formule de la (3.34) explicate în § 1.6.Forma câmpului magnetic generat va avea astfel următoarea structură (vezi Anexa 0, § 0.4):

2

; ; ;T H OT ion T cluster Ion B cluster Ion ionB B f f ϕ− − −= . (3.43)

Compunerea mai multor semnale de tipul TxB este necesară pentru apariţia fenomenului de rotaţie giromagnetică a unor clusteri de ioni. În acest caz lipseşte corelaţia dintre frecvenţa de rotaţia giromagnetică a moleculei de apă şi cea a unui cluster.

Din acest caz o bobină va trebui să genereze ambele frecvenţe compuse. Modul de lucru şiaranjare a bobinelor va depinde exclusiv de tipul soluţiei chimice (Fig. 3.18).

Variaţia finală a semnalului se produce prin variaţia celor patru frecvenţe din bobinele de inducţie precum şi defazările specifice. Ipoteza teoretică a efectului giromagnetic stipulează căexistă mai multe frecvenţe care pot activa această mişcare. Prin observaţii experimentale, se pot simula doar câteva posibilităţi (Fig. 3.19).

ţ

16

Fig. 3.18. Vizualizarea semnalului final după rularea programului.

Cu toate că aceste simulări sunt relativ uşor de realizat prin programul MATLAB, în practică apar diferite probleme constructive care sunt deloc de neglijat şi din acest motiv frecvenţele care se pot corela sunt limitate [M4]. Din experienţe repetate s-a observat căsemnalele de tipul a) şi b) (din figura 3.19) sunt cele mai sigure pentru ipoteza de lucru [M5].

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-0.1

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-0.1

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

a) b)

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

c) d)

Fig. 3.19. Simularea primelor rezultate ale formei finale T ionB − .

Semnalul de tip c) lucrează cu o frecvenţă mai mare pentru f2 fără nici un defazaj între semnalel [M9-10]. Se remarcă o modificare în semnalul final. Aceste setări sunt mai uşor deaplicat însă fenomenul de rotaţie giromagnetică este mai puţin vizibilă. Experienţa arată că, în cazul soluţiilor apoase, un alt factor care poate induce mişcarea este mărirea timpului de structurare în dispozitiv. În cazul semnalului de tip d) fenomenele sunt net diferite faţă de cele de la tipul a) şi b).


17

"!" > !# " "

.%+,'+&82,(,&,+,,(+,&,)+&

.%.%&8(,,

Având în vedere necesităţile tehnice, materiale şi ştiinţifice ale lucrării de doctorat s-a urmărit structurarea anumitor direcţii de principiu pentru construcţia unui dispozitiv prin care săse obţină rezultatele dorite în acest studiu.

În primul rând s-a pornit de la substanţa supusă studiului pentru a se înţelege care vor fi criteriile prin care să se evidenţieze rezultatele. În funcţie de capacităţile şi posibilităţile imediate s-a concluzionat că cel mai uşor de studiat este apa, precum au făcut cercetătorii japonezi Syou Maki şi Mitsuo Ataka [S14-16]. S-a dorit obţinerea unei minime confirmări că ideea este bunăpentru a putea să se modifice sau să se completeze aparatul în timp util.

Un alt criteriu de construcţie a fost puterea folosită şi dimensiunea efectivă a aparatului. Chiar dacă dispozitivul construit de fizicienii japonezi Syou Maki şi Mitsuo Ataka are în componenţă bobine care generează 10 T acest lucru nu este posibil prin cerinţele materiale destul de mari. S-a considerat că lipsa de putere în bobine se va echilibra prin timpul de expunere în dispozitivul construit. Pe aceste considerente s-a urmărit construcţia unui dispozitiv experimental simplu şi uşor de utilizat [F3].

Dispozitivul prezentat în figura 4.1 este un prototip experimental şi s-a dezvoltat pe parcursul a mai mulţi ani de studiu. Construcţia sistemului este relativ simplă şi are următoarele părţi constitutive:

1. Dispozitivul TA este un alimentator. Conţine transformatoarele de reţea necesare funcţionării dispozitivului, legat la cablul de reţea CR şi cablul CA către aparatul AQUA.

2. Dispozitivul AQUA este aparatul propriu zis de încărcare a apei, din recipientul R (cu capacitatea de 20 – 50 ml). Conţine dispozitivul electric al aparatului, cele 2 bobine de încărcare (B1, B2), este legat la cablul CA venit de la alimentatorul TA şi cablul de programare CP.

3. Cele două bobine (B1, B2) sunt legate la dispozitivul electronic care genereazăfrecvenţa de lucru, puterea în bobine fiind controlată prin comutatorul RP (reglaj putere) de pe dispozitivul AQUA.

4. Funcţionarea bobinelor sunt controlate ca defazaj de undă prin comutatoarele K1 şi K2 pentru fiecare bobină în parte.

ţ

18

5. Cablul de programare CP este legat la sistemul de programare (SP) care este un calculator care generează frecvenţele necesare funcţionării dispozitivului AQUA.

LaLb

CR

TA

220 V

K1 K2

B1 B2

R

CA CP

SC

RP

Ki

L1 L2

KE

KF

Fig. 4.1. Schema de bază a dispozitivului AQUA Tz4 – P02.

Dispozitivul experimental AQUA Tz4 - P02 prezintă dezavantajul unui minim control privind semnalul de intrare în bobine. De asemenea, sistemul INTERN de lucru poate să piardădin precizia de redare al frecvenţei.

/%(8+,,((*7&,7&,&

/%.%,

Ca urmare a necesităţii de a cunoaşte modul în care se structurează moleculele de apă în întreaga sa masă este necesar să se evidenţieze aceasta printr-un studiu adecvat.

Pentru a rămâne în limita tezei de doctorat propuse ne-am orientat către studiul electrografic al apei, un demers care a avut succes prin bunăvoinţa d-nei dr. Cornelia Guja şi aechipei sale [G9-10, G11-12]. Pentru studiile care au avut loc în cadrul Centrului de cercetări apa a fost prelucrată şi structurată în dispozitivul experimental cu codificarea AQUA Tz4 - P02. Conform modului de lucru şi al ipotezei de principiu sesiunea de experimente care a avut loc în cadrul laboratorului d-nei Dr. Cornelia Guja a făcut parte din proiectul denumit APA DIAMAGNETICĂ (Anexa 7, §1.). Echipa de lucru din laboratorul în care s-au efectuat studiile, a Institutului de Antropologie „Francisc I. Rainer” al Academiei Române din Bucureşti, care a demarat acţiunea de cercetare şi studiu electrografic, a fost alcătuită din:

1. C.Ş. I Dr. Cornelia Guja; 2. Asist. Cercet. Medic drd. Adina Baciu; 3. Asist. Cercet. Medic Mircea Ciuhuţă.

/%/%&8(,,

Având în vedere proprietăţile electrice şi magnetice ale apei [D2, N1, Anexa 1], putem spune că există o polarizare internă care răspunde unui impuls electric exterior. Din aceste considerente putem afirma că particularităţile specifice ale fiecărui tip de apă va crea un mod diferit de răspuns electric. Răspunsul electric studiat prin metoda electrografică poate să dea un răspuns dinamic al structurii interne şi asupra proprietăţilor intrinseci ale mostrelor de apă acolo


19

unde poate modificările interne nu sunt semnificative din punctul de vedere al aparatelor clasice, convenţionale [G9-10, G11-12, Anexa 3, Anexa 5].

Construcţia aparatului de studiu este simplă şi permite o mai mare libertate de mişcare. Este un patent românesc şi se află în componenţa laboratorului de Antropologie. Schema simplificată al sistemului precum şi modul de lucru se află în figura 4.2 [G9].

Dispozitivul are următoarele componente: 1. --Mufă legare la reţea; 2. --Buton de pornire / oprire; 3. --Buton de intrare în tensiune; 4. --Buton de descărcare electrică;5. --Voltmetru; 6. --Miliampermetru; 7. --Regulator de tensiune în kV; 8. --Mufă legare la pământare şi la ecranul de lucru; 9. --Mufă legare la eclator cu polaritatea (- / +); 10.-Cablu de înaltă tensiune pentru legare la eclator; 11.-Eclator cu diferite forma ale vârfului; 12.-Descărcarea electrică dintre eclator şi mostra studiată;13.-Picătură de apă - diferite mostre pentru studiu; 14.-Descărcări electrice ale mostrei studiate; 15.-Film radiologic - pentru preluarea imaginilor de descărcare. 16.-Ecran de protecţie, fabricat din sticlă, plexiglas, etc.; 17.-Material care sigilează zona din mijloc al ecranului, unde se umple cu apă salină;18.-Ecran de protecţie - partea de jos; 19.-Soluţia salină, ca agent conducător al potenţialului electric; 20.-Anod; În general se leagă la pământare.

220 VV mA

(- / +)(- / +)(- / +)(- / +)

1111 2222 3333 4444

5555 6666 8888 99997777

10101010

11111111

12121212

13131313

14141414

15151515

16161616

17171717181818181919191920202020

Fig. 4.2. Schema de principiu a dispozitivului electrografic.

Prin apariţia unei polarizări între soluţia salină (19) şi eclator (11) se produce o descărcare electrică care trece prin mostra de studiu. [G9]. Se analizează imaginea produsă de răspunsul electric al apei structurate în câmp EDM şi se evaluează forma, structura şi compunerea descărcărilor electrice în comparaţie cu forma şi structura descărcărilor electrice la diferite

ţ

20

mostre de apă neîncărcată. Se înregistrează astfel starea de încărcare electrică la interfaţa dintre corp şi aer, stare care este strâns dependentă de tensiunea superficială a acestora, în special în cazul lichidelor care fac obiectul acestui capitol, de structura lor internă, precum şi de gradul de polarizare electrică [G9].

/%3. Material şi metodologie

În cele două sesiuni experimentale au fost analizate următoarele tipuri de ape şi soluţii apoase: a....... Mostra, apă LEADER tratată prin sistemul de structurare Tz4, notată cu DIA;b. ..... Martor 1, apă îmbuteliată LEADER, notată AL;c. ...... Martor 2, apă de Robinet de la reţeaua urbană, notată AR;d. ..... Martor 3, apă distilată - producător ROMPACK SRL Bucureşti, notată cu AD;e. ...... Martor 4, apă LEADER amestecată cu sare, notată cu AS;f. ...... Martor 5, apă LEADER amestecată cu zahăr, notată cu AZ.Etapele metodologice de studiu sunt [M2]: a. Se distribuie pe filmul radiologic, asamblată

în prealabil pe aparatul de lucru din dotarea laboratorului, picături având aceeaşi mărime şistructură (formă semisferică) atât din DIA precum şi din apele Martor, aranjate pe filme radiologice separate; b. Se aranjează electrodul deasupra picăturii de apă fără sa o atingă, într-o poziţie fixă la distanţa de aproximativ 2-3 mm. Se produce o descărcare electrică de o anumitătensiune care se determină experimental; c. Se notează ziua, ora şi tipul de apă studiat precum şicaracteristicile de mediu din laborator cuprinzând temperatura, umiditatea şi presiunea atmosferică; d. Se notează în tabele valorile condiţiilor atmosferice aferente fiecărui set de experienţe şi se completează primele observaţii din timpul sesiunii de studiu.

/%1%+,+,

În prima etapă se studiază modul în care există diferenţe semnificative între apa DIA şimartorul AL din care provine. Prin procesul de structurare EDM (acronim - electro-dia-magnetic) apa LEADER ar putea prezenta modificări care să se poată observa direct prin analiza EG. Pentru sesiunea I de studii s-a decis ca analizei să i se aloce trei tipuri de apă - apa structurată DIA, martorul AL şi pentru siguranţă se adaugă studiul apei de robinet ca un factor neutru, AR [M2]. Variabilitatea relativ mare a aspectului global al imaginilor EG ale picăturilor, aşa cum se observă pe filmele radiologice, a determinat o sistematizare a formelor de descărcare (denumiţi în literatura de specialitate – strimeri). Studiile arată că aspectul descărcărilor EG ale DIA este diferit de cel al apelor martor, este variabil şi aceasta sugerează că DIA este mult mai sensibilă la modificările factorilor de mediu. Prin studiul tipurilor de descărcări electrice, pentru cele trei tipuri de apă, s-au depistat 5 familii de descărcări specifice care au o frecvenţă de apariţie mai mare (Anexa 8):

1....... Tipul nr. 1 – forma circulară omogenă simplă – Fig. 4.3; 2....... Tipul nr. 2 – forma omogenă cu strimeri de evantai discontinue – Fig. 4.4; 3....... Tipul nr. 3 - forme neomogene cu strimeri de evantai discontinue – Fig. 4.5; 4....... Tipul nr. 4 – forma circulară omogenă compactă – Fig. 4.6; 5....... Tipul nr. 5 – forma neomogenă amorfă – Fig. 4.7.


21

Fig. 4.3. Variante de imagini electrografice ale “Tipului nr. 1 – forma circulară omogenă simplă”, pentru analiza diferitelor categorii de ape.

Fig. 4.4. Variante de imagini electrografice ale “Tipului nr. 2” – forme omogene cu strimeri evantai discontinui, pentru analiza diferitelor categorii de ape.

Fig. 4.5. Variante de imagini electrografice ale “Tipului nr. 3 - forme neomogene cu strimeri evantai

discontinue”, pentru analiza diferitelor categorii de ape.

Fig. 4.6. Variante de imagini electrografice ale “Tipului nr. 4 – forma circulară omogenă compac-tă”, pentru

analiza diferitelor categorii de ape.

Fig. 4.7. Variante de imagini electrografice ale “Tipului nr. 5 – forma neomogenă amorfă”, pentru analiza diferitelor categorii de ape.

ţ

22

După analiza tipurilor de răspuns s-au numărat şi s-au trecut în tabele datele corespunzătoare aferente fiecăruia. Se descoperă un grad mare de variabilitate al descărcărilor EG însă prin analiza statistică se poate observa o oarecare diferenţă în cazul tipului 2 şi 5 dedescărcare EG. Analiza comparativă pe set de studii ne pot evidenţia şi alte caracteristici. Statistica este necesară pentru înţelegerea diferenţelor şi modul în care se distribuie tipurile de descărcare în funcţie de modificările mediului ambiant (Tabel 4.2, Anexa 9) [M2].

Tabel 4.2. Analiza statistică a sesiunii I de studii - procentaj pe tipologii.

Feluri de apa/Analiza statistică Tipul 1 Tipul 2 Tipul 3 Tipul 4 Tipul 5

Apa DIA 33% 13% 25% 16% 13%

Apa Leader - martor 1 35% 24% 21% 15% 5%

Apa de Robinet - martor 2 30% 20% 26% 15% 9%

Tipul numărul 5 de răspuns EG al apei are o frecvenţă de apariţie mică în cazul AL - mult mai mică decât orice alt tip de răspuns care se observă în cazul acestor studii. Pentru evidenţierea mai multor fenomene care au loc în structura internă al apei diamagnetice este necesară analiza matematică şi statistică al rezultatelor preliminare. În Fig. 4.8 se poate vedea detaliat frecvenţade apariţie al celor 5 tipuri de răspuns EG care s-a putut observa cu precădere în cadrul studiilor [M2].

33%35%

30%

13%

24%

20%

25%

21%

26%

16% 15% 15%13%

5%

9%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

apa DIA apa LEADER apa robinet

Circ omog simpla

omog strim evant discont

neomog stri evant discontomog strim contop

neomog amorfă

Fig. 4.8. Distribuţia statistică a răspunsului EG. Repartiţia formelor pe categorii de ape.

Diferenţele între modul de răspuns al celor trei tipuri de ape ar trebui să fie nesemnificativăîn cazul în care se menţin condiţii optime de laborator. Totuşi, aşa cum se observă în Anexa 7.2 şi Anexa 8, există răspunsuri electrice ale unui impuls exterior care se modifică de la o zi la alta [G9, M3].

Metoda electrografică nu ne poate furniza date concrete al mecanismului intern care provoacă un răspuns electric faţă de un stimul exterior, însă, ne arată că prin modificarea structurii interioare al DIA există o schimbare în modul în care se înmagazinează energia


23

electrică. Diferenţele vizibile între răspunsurile EG ne arată o anumită inconstanţă în cazul DIA. Pentru AR se observă o păstrare al modului de răspuns în limite rezonabile.

Din analiza graficelor de răspuns pe seturi de studiu se remarcă că modul de răspuns tip 5 este maxim în cazul DIA comparativ la AL şi AR. Datorită faptului că factorii de mediu nu sunt semnificativ diferiţi, concluzionăm că acest răspuns al DIA este datorat unui factor extern care defineşte apa studiată.

/%3%+,+,

Pentru studiile celei de a II-a sesiuni, s-au folosit apă de masă necarbogazoasă LEADER cu un conţinut de sare de bucătărie 5% (notată cu AS), apă de masă necarbogazoasă LEADER cu un conţinut de zahăr alimentar 5% (notată cu AZ) şi apă distilată din comerţ, notată cu AD. Acest studiu evaluează modalitatea de răspuns al DIA în comparaţie cu răspunsurile EG al soluţiilor apoase anorganice cu un aport mărit de ioni (soluţia apoasă cu sare), a soluţiilor apoase organice cu un conţinut scăzut în ioni însă mai structurat şi cu un factor mare de sensibilitate de mediu (soluţia apoasă cu zahăr). Cele două extreme de răspuns EG ne pot ajuta la catalogarea răspunsului EG al DIA.

Analiza comparativă rezultă în acest caz doar între cele trei forme de răspuns şi raportat la răspunsul DIA. S-a pus accent pe o determinare aproximativă a modului în care putem săcatalogăm răspunsul EG al DIA. Prin studiul tipurilor de strimeri s-au structurat 3 familii de descărcări specifice pentru fiecare tip de mostră. Diversitatea mostrei DIA faţă de alte tipuri de ape nu este importantă pentru acest studiu, analiza lor a fost prezentată iniţial.

Putem să analizăm răspunsul EG între trei tipuri distincte (numerotarea se face pornind de la primele 5 tipuri de răspuns EG – Anexa 8):

1....... Tipul nr. 6 - tip de răspuns electric al Apei Distilate, AD – Fig. 4.12; 2....... Tipul nr. 7 – tip de răspuns electric al soluţiei apoase cu zahăr, AZ – Fig. 4.13; 3. ...... Tipul nr. 8 – tip de răspuns electric al soluţiei apoase cu sare, AS – Fig. 4.14.

Fig. 4.12. Variante de imagini electrografice ale “Tipului nr. 6 - răspuns electric al Apei Distilate, AD”, pentru analiza diferitelor categorii de ape.

Fig. 4.13. Variante de imagini electrografice ale “Tipului nr. 7 – răspuns electric al soluţiei apoase cu

zahăr , AZ”, pentru analiza diferitelor categorii de ape.

ţ

24

Fig. 4.14. Variante de imagini electrografice ale “Tipului nr. 8 – răspuns electric al soluţiei apoase cu sare , AS”, pentru analiza diferitelor categorii de ape.

Analiza vizuală asupra modului de răspuns EG al AD (Fig. 4.12), în comparaţie cu AZ (Fig. 4.13) şi AS (Fig. 4.14) ne arată un prim aspect important. Răspunsul AD este divers şiamplu, cuprinde o mare varietate de răspuns al strimerilor. Răspunsul AS, precum şi AZ este relativ acelaşi pe parcursul studiului. În cazul AS răspunsul EG este motivat de bogăţia de ioni din masa soluţiei apoase. În cazul AZ răspunsul EG este motivat de prezenţa zahărului în masa soluţiei şi al lipsei de ioni care să susţină procesul de apariţie al strimerilor. Răspunsul AZ este uniform, slab electrizat şi fără modificări spectaculoase. În comparaţie, DIA are o paletă largă derăspuns EG, de la forme ample, armonioase şi bogate, până la forme de răspuns EG palide, discontinue şi haotice. Totuşi, se observă un tipar asemănător la fiecare tip de răspuns. În primul rând, strimerii observaţi în cazul AD sunt ampli, rotunzi, cu o bogăţie de forme, chiar şi în cazul în care răspunsul nu este continuu. Există puţine răspunsuri EG ale AD în care forma strimerilor să se asemene cu tipul de răspuns al AS. Chiar dacă existe asemănări, ele sunt apropiate şi deforma de răspuns al AZ. Din punct de vedere vizual, răspunsul EG al AD se apropie de răspunsul AZ. Am putea spune ca AD are o capacitate de răspuns EG care se aseamănă cu un răspuns biologic. Diferenţa este că, în cazul AD, încărca-rea electrică este mai mare, asta datorităprezenţei în compoziţia apei a unei ionizări specifice.

/%;%(,87(

Puternica variabilitate al apei DIA, răspunsul mărit faţă de apele martor (cu excepţia AS), precum şi capacitatea de ordonare a răspunsului (comparativ cu AD) sunt trei factori care ne conving să credem că în componenţa DIA structura este mai ordonată decât în cazul AL şi în acelaşi timp libertatea electronilor este mai mare pentru că nu putem considera că răspunsul mărit să fie datorat ionilor, pentru că nu există ioni în plus faţă de structura AL.

Există o supoziţie, nedovedită însă, că DIA ar putea sesiza anumite modificări de mediu precum se petrece într-o plantă, un mediu biologic. Ideea a venit dorind să găsim o comparaţie cu răspunsul electric al altor mostre de ape din rezultatele examinate, prin comparaţie, din baza de date al laboratorului d-nei dr. Cornelia Guja. Conform celor studiate am observat că unrăspuns asemănător, amplu şi complex, variat şi organizat este specific răspunsului EG regăsit în cazul studierii diferitelor plante. Această idee ar putea explica şi capacitatea mărită a DIA de a sesiza anumite modificări din mediu, pe care apa simplă nu poate să o sesizeze. Având în vedere că viaţa există datorită capacităţii diamagnetice a apei şi libertăţii de mişcare a electronilor care să conducă informaţiile în şi între celulele vii, putem să facem o comparaţie ipotetică între structura internă a apei biologice provenită din plante şi apa structurată EDM.


25

"!" >

!# " " "" ?9

.%+,'+&82,(,?"&,+,,(+,&+(,'((@),(78

Dispozitivul prezentat în Figura 5.1 este un prototip experimental bazat pe observaţiile aparatului AQUA. Prin sistematizarea şi descrierea tabelară a frecvenţelor de lucru s-a ajuns la necesitatea folosirii a mai multe frecvenţe de lucru separate şi autonome. Aceasta a creat necesitatea construcţiei unui aparat perfecţionat de tip TACHO.

Construcţia sistemului este relativ simplă şi are următoarele părţi constitutive: 1. Dispozitivul SAC – este aparatul de bază. Este legat la cablul de reţea CR şi cablul de

programare CP; 2. Sistemul de alimentare şi control SAC are în componenţă microprocesoare

programabile şi este conectat, prin intermediul cablului de programare (CP), la sistemul de programare (SP) care este un calculator;

3. Suporturile de lucru ce conţine bobinele de încărcare (B1, B2, etc.), sunt legate la sistemul de control SAC printr-un cablu comun atât de alimentare cât şi de control al frecvenţelor şi defazajelor specifice (CL 1,2...12);

4. Recipientul R are capacitatea de 20 – 100 ml, în funcţie de necesităţi. În majoritatea cazurilor s-au folosit recipiente de sticlă farmaceutică de 20 ml, cu dop şi de culoare brună(pentru a feri de lumină);

5. Bobinele (B1, B2, ... , B12) sunt legate la sistemul de comandă (SAC) prin cablurile CL prin care se generează frecvenţa de lucru, puterea în bobine fiind controlată electronic;

Li

CR

220 V

CL 1

CP

SP

Ki

B1 B2

R1

SAC

B4 B5

R2

CL 2

Lsc

Fig. 5.1. Schema de bază a dispozitivului TACHO SL-I.

6. Cablul de programare CP face legătura dintre Sistemul de alimentare şi control SAC şi Sistemul de programare (SP), fiind un calculator care conţine 2 software specializate pentru setările necesare de cercetare şi studiu. Primul software este un program realizat special pentru

ţ

26

TACHO SL - I cu denumirea M-BIO System Control (Fig. 5.9) prin care se defineşte forma de undă de bază şi secundară.

Fig. 5.9. Simularea semnalului atrage atenţia la posibilităţile reale de generare şi control a formei de undă specifică.

Al doilea software, având denumirea 6 x BIO System Control (Fig. 5.27) defineşte frecvenţa de lucru finală, defazajul şi puterea în bobine. Întregul sistem lucrează autonom dupădecuplarea de la SP. În caz că se opreşte legătura de la reţea, la repornire sistemul va reţine ultima setare şi va rula din nou cu aceiaşi parametri.

Fig. 5.27. Interfaţa programului 6 x BIO System Control

/%&27(+(+)(,(,(4--

Datorită preocupărilor continue în direcţia perfecţionării aparatului TACHO SL-I s-a achiziţionat pentru laboratorul propriu un osciloscop digital din gama RIGOL versiunea DS5022 M cu banda de frecvenţă între 0 ÷ 25 MHz, cu două canale de intrare (CH1 şi CH 2), SUBTRACT (CH1±CH2), FFT (analiză spectrală), cu tip de afişaj digital monocrom cu LCD, cu contrast multi-nivel ajustabil (rezoluţie 320 x 240 pixeli). Osciloscopul are în dotare şi un sistem de achiziţie de date şi program aferent conectat la calculator prin port USB. Din analiza vizualăs-a remarcat că se respectă forma semnalului generat de M BIO System Control (Fig. 5.28).


27

Fig. 5.28. Dreapta sus se observă semnalul trimis într-o bobină şi stânga jos este programul aferent

osciloscopului DS5022M.

Fig. 5.29. Verificarea semnalelor folosind două intrări aferente a două bobine B1 şi B2.

Având în vedere că între bobine există un defazaj necesar, comandat prin programul 6 x BIO se verifică şi acest lucru cu ajutorul osciloscopului (Fig. 5.29).

6%(8+,,()+&(+((+&(,45)&,(+,,()*%

,(8&()

6%.%&8

Ideea de bază a întregii cercetări ştiinţifice privind cristalizarea controlată a soluţiilor de apă cu sare este micrografia [M4-5]. Pentru a putea evidenţia modul concret de cristalizare a soluţiilor de sare şi în acelaşi timp pentru a percepe modificările apărute în cadrul folosirii diferitelor medii exterioare sau diferite caracteristici ale dispozitivului TACHO SL-I s-au elaborat o serie de studii experimentale care să clarifice modul de lucru, caracteristicile aparatului, limitele de percepţie a soluţiei folosite (în comparaţie cu frecvenţa câmpului EDM, timpul şi puterea de lucru) precum şi influenţa mediului exterior la observaţiile asupra formei finale a cristalelor de sare.

6%/%(,((,,

Studiul pilot a avut loc în 7 serii consecutive, între 28.01.2009 şi 15.04.2009. Conform acestor experimente s-au elaborat protocoalele de studiu, modul concret de lucru, folosirea ustensilelor de laborator precum şi modul de analiză comparativă finală. Astfel, în cele 7 sesiuni experimentale, au fost analizate următoarele tipuri de soluţii apoase:

a....... Mostra 1, apă CARPATINA tratată prin sistemul de structurare TACHO SL-I,notată cu aDM, păstrată în sticlă farmaceutică de 100 ml;

ţ

28

b. ..... Mostra 2, apă CARPATINA cu sare 5%, tratată prin sistemul de structurare TACHO SL-I, notată cu sDM şi păstrată în sticlă farmaceutice de 100 ml;

c. ...... Martor 1, apă CARPATINA cu sare 5%, notată ASC, păstrată în sticlă farmaceuticăde 100 ml;

d. ..... Martor 2, apă de robinet provenită din sursa de apă potabilă din Bucureşti, amestecată cu sare 5%, notată ASR, păstrată în sticlă farmaceutică de 100 ml;

e. ...... Martor 3, apă distilată produsă de ChemSol Group S.R.L., amestecată cu sare 5%, notată ASD, păstrată în sticlă farmaceutică de 100 ml.

6%6%72&(,(,+,,

Având în vedere că demersul ştiinţific este nou a fost necesară observaţia modului de răspuns al soluţiilor lichide ionice în câmpul magnetic al aparatului TACHO SL-I.

În prima sesiune de experimente s-a studiat modul de cristalizare a mai multor soluţii de apă cu sare. Primul pas a fost procurarea de apă distilată; sare de salină, neiodată precum şi unminim de ustensile de laborator. Prin folosirea unor recipiente de 50 şi 100 ml s-a amestecat apă(de la robinet, din comerţ şi distilată) cu sare 5%.

Timpul necesar pentru a se amesteca şi uniformiza sarea în tot volumul apei s-a observat ca fiind un optim de 3 zile, la o temperatură constantă de 24 - 27oC. După cele trei zile se separămostrele în sticle de 20 ml, unele fiind păstrate pentru comparaţie, celelalte fiind prelucrate în diverse câmpuri magnetice şi de diverse intensităţi. Pentru a compara cristalizarea soluţiilor s-au folosit pentru prelevare tuburi gradate. Fiecare soluţie chimică a fost prelevată cu câte un set de tuburi gradate.

După extragerea unei cantităţi de soluţie din sticla de 20 ml se aranjează 4 picături de apăcu sare în capsule PETRI din material plastic cu diametrul de aproximativ 10 mm. În timpul uscării soluţia are tendinţa să formeze o zonă de transfer între apă şi materialul plastic unde se formează mici lanţuri muntoase şi astfel zona efectivă de studiu se micşorează simţitor, dimensiunile picăturilor fiind astfel dependente de concentraţia de soluţie folosită în experimente. Pentru evidenţierea şi analiza a 4 picături de apă cu sare s-au folosit capsule PETRI de 90 mm şi 17 mm înălţime, cu capac etanş, sterilizate. După aranjarea picăturilor de soluţie în capsule se lasă la uscat la temperatură constantă (între 27 - 300C).

6%$%72),(,+(8+(,'(

Pentru a definitiva modul de observare şi modul de lucru, pentru cristalizarea soluţiilor de apă cu sare s-au experimentat trei metode: metoda de uscare lentă - timp de 3 zile, naturală(notată cu UL - Fig. 5.37); metoda de uscare rapidă la 30 oC - timp de maxim 24 ore (notată cu UR - Fig. 5.38) şi metoda de uscare forţată în congelator, timp de 7 zile (metodă notată cu UF - Fig. 5.39). Amănunte se pot găsi în Anexa 10.

În ce priveşte studiul cristalizării soluţiilor apoase cu sare aferent acestui studiu se remarcăcă cea mai bună modalitate de a evidenţia diferenţe între formele de cristalizare este de a folosi metoda de uscare rapidă, max 24 ore (acronim - UR). De asemenea, observaţiile asupra modului de cristalizare a soluţiilor de AS s-a făcut în două etape:


29

Fig. 5.37. Cristalizare observabilăla metoda de uscare lentă.

Fig. 5.38. Cristalizare observabilă la metoda de uscare rapidă.

Fig. 5.39. Cristalizare observabilăla metoda de uscare forţată.

vizual direct, prin analiză comparativă a rezultatelor observabile cu ochiul liber - evidenţiate de poze digitale a întregii capsule PETRI folosite în experiment.

b. prin studiul la microscop optic „TRAVELER”, produs de Supra Foto Elektronic Vertriebs GmbH, Austria, vizualizând diferenţele de formă şi structură. Mărirea efectivă acristalelor de sare în studiul pilot s-a efectuat între 40x (pentru obiectivul de 4x) şi 100x (pentru obiectivul de 10x) - digital şi optic, dar suficient pentru a putea evidenţia caracteristicile efective de formă şi structură.

6%0%2'7'(+,,+(+(,'(&,+

În ianuarie 2009 s-a realizat primul studiu cu privire la uscarea rapidă (UR) a unei soluţii de apă cu sare – 5 mg/100ml. Conform observaţiilor directe s-au remarcat următoarele:

a)...... Apa de robinet cu sare a cristalizat în forme pătrate conglomerată şi cu un aspect grosolan. Forma de cristalizare este neclară, din această cauză au fost relativ greu de depistat structuri ordonate fiind amestecate cu resturi de cristale amorfe, dezordonate (Fig. 5.42).

b) ..... Apa din PET (Carpatina) a cristalizat relativ asemănător, cu diferenţa vizibilă afaptului că formele devin aproape piramidale. Numărul cristalelor sunt mai mici decât ale celor din apa de robinet însă sunt compacte şi întregi (Fig. 5.43).

c)...... c) Apa distilată respectă forma piramidală însă de data aceasta se disting foarte greu straturile succesive. Par a fi feţe compacte şi uneori strălucitoare, aspect care conferă suprafeţelor o fineţe mărită. Se formează un lanţ de cristale care sunt precum un gard care desemnează limita dintre fosta picătură de apă şi capsula de plastic Petri (Fig. 5.44) [M4, M10].

Fig. 5.42. Cristalizare grosolană,structurare neomogenă.

Fig. 5.43. Cristalizare simplă,structurare omogenă.

Fig. 5.44. Cristalizare compactă,structurare armonioasă.

ţ

30

6%1%2'7'(+,,+(+(,'(&,+45)&)*+

În următorul pas s-a urmărit modul în care se cristalizează diferite soluţii de AS în câmp magnetic static (Anexa 11). Cristalele de sare formate în mediu neutru sunt mai mari şi prezintăresturi necristalizate (Fig. 5.45, a). Cristalele de sare ale ASC structurate în câmp magnetic au o formă asemănătoare, cu dimensiuni aproximativ egale, însă există o diferenţă semnificativă între zonele de legătură între cristale - zonă denumită amorfă (Fig. 5.45, b şi c). În cazul cristalizării în câmp magnetic al ASC se remarcă o tendinţă de a se forma legături între rămăşiţele de sare necristalizate cubic. Aceste forme sunt de forma crengii de copac şi prezintă o diversitate mare de structuri [M4].

a) b) c)

Fig. 5.45. Cristalele de sare structurate în câmp magnetic static (b şi c) au forme asemănătoare precum la cele structurate în mediu neutru (a). Totuşi există o diferenţă semnificativă observabilă la rămăşiţele necristalizate.

Prin studiul efectuat se remarcă o tendinţă puţin diferită la cristalizarea în câmp magnetic static Nord sau Sud (Fig. 5.46, a şi b). Se observă că în cazul magnetismului Nord forma şiaranjarea este mai pregnantă.

a) b) c)

Fig. 5.46. Structurile de sare formate în câmp magnetic Nord (a) sunt diferite de modul de aranjare în câmp magnetic Sud (b şi c), pentru acelaşi tip de apă.

6%3%2'7'(+,,+(+(,'(&,+45)&)*2-(

Studiile se completează prin analiza modului în care cristalizează apa cu sare în câmp magnetic variabil. Modificarea parametrilor în timp a creat în soluţie o modificare a modului de răspuns. La analiza prin microscop se observă trei moduri distincte de cristalizare. Unele se regăsesc şi la cristalizările naturale (Fig. 5.47, a), altele se regăsesc la cristalizarea în câmp


31

magnetic static (Fig. 5.47, b) iar altele sunt complet noi şi se găsesc doar la soluţiile structurate în câmp magnetic variabil (Fig. 5.47, c). Amănunte se găsesc în anexele 11 şi 12.

a) b) c)

Fig. 5.47. Cristalizarea în câmp magnetic variabil prezintă o multitudine de forme şi structuri.

6%;%2'7'(+,,+(+(,'(&,+45)&

Cristalele de sare structurate magnetic tridimensional au un aspect diferit faţă de cristalizarea naturală. Mostra din figura 5.48, b a fost tratată iniţial timp de 3 zile în aparatul TACHO SL-I. Cristalul de sDM are o formă octogonală pronunţată şi se observă că în jurul cristalelor nu se mai formează câmpuri amorfe de sare, precum se formează în cazul ASC - figura 5.48, a. Ca o diferenţă notabilă, în cazul cristalelor de sDM se observă o tendinţă de micşorare a dimensiunilor cristalelor şi o mărire a nucleaţiei (Anexele 11 - 14) [M5].

a) b) Fig. 5.48. Forme de cristalizare în mediu magnetic şi EDM: (a), Cristalizare specială sub incidenţa câmpului

structurant EDM. Structura se regăseşte doar în cazul soluţiilor de sDM tratate în dispozitivul TACHO SL-I (b).

6%A%7'+(8+(,'(+(+&82,(47,')&,(4

După 3 zile de încărcare se observă o diferenţă semnificativă faţă de mostra martor, observaţie regăsită în sesiunea a IV-a de studii (Fig. 5.49, a). Indiferent de gradul de concentraţie salină sau de timpul alocat dispozitivului TACHO SL-I cristalele de sDM au tendinţa de a lua formă piramidal-rotunjită la colţuri (Fig. 5.49, b), triunghiulară (Fig. 5.49, c), hexagonală (Fig. 5.49, d), sau amestec de asemenea forme (Anexa 14-16). Studiile s-au desfăşurat la 3, 5, 7, 11 şi15 zile de încărcare continuă, însă fără modificări vizibile ale structurii faţă de modul de cristalizare a 3 zile consecutiv.

Datorită observaţiilor multiple din sesiunea a V-a (Anexa 14) şi a VI-a (Anexa 15) s-a verificat modul de cristalizare a mostrei provenită din mijlocul recipientului supus câmpului din TACHO SL-I în comparaţie cu straturile de sus şi de jos al recipientului folosit pentru studiu. În zona din mijloc se remarcă abundenţa formelor de cristalizare de tip rotunjit, triunghiular sau

ţ

32

hexagonal, iar dimensiunile cristalelor sunt semnificativ mai mici (precum în figurile 5.49 c şid).

a) b)

c) d)

Fig. 5.49. Există o diferenţă clară atât de mărime cât şi de structură în cazul cristalelor de sare încărcate EDM.

Pentru partea de sus, la 5 şi 7 zile de încărcare continuă se observă o evaporare mai rapidă,structuri de cristalizare care se aseamănă cu forme derivate din structura ASD şi o claritate mărită a tuturor cristalelor (ca în figura 5.51, a). De asemenea, în partea de jos se observă forma necristalizată sau cristalizată parţial ca în figura 5.51, b.

a) b) c)

Fig. 5.51. Structuri cristaline care se regăsesc în cele trei părţi ale recipientului din dispozitivul TACHO SL-I.

După menţinerea a mai mult de 11 zile a soluţiilor de sDM (Anexa 16) se remarcă omodificare notabilă. Modul de cristalizare specific zonei de mijloc, eminamente sDM, se impune din ce în ce mai mult în toată masa de soluţie supusă câmpului EDM (Fig. 5.51, a). Astfel în zona de sus a recipientului se formează structuri cristaline hibrid care se aseamănă atât cu partea de sus cât şi cu partea de mijloc (Fig. 5.51, b). În zona de jos se formează cristale care se aseamănă atât cu cele observate deja în celelalte sesiuni de lucru, ca fiind provenite din partea de jos dar care au o mare tendinţă de a se ordona precum mostra din mijloc (Fig. 5.51, c).

6%.<%-(+,,+(,'(+(&(,45)&

Există o capacitate de păstrare în timp al formei de aranjare şi structurare internă a sDM chiar dacă a fost retrasă din dispozitivul TACHO SL-I. S-a evidenţiat păstrarea formelor complexe de cristalizare de tipul hexagonal şi triunghiular chiar şi după 14 şi 28 de zile după ce


33

s-a extras recipientul cu soluţie salină din dispozitiv (după 15 zile de încărcare consecutivă). Acest lucru demonstrează că structura internă a sDM poate să-şi menţină forma de încărcare mai mult timp (Fig. 5.52, a, b, c, d – Anexa 16).

Demersul ştiinţific de mai sus poate să aducă un model nou de aranjare cristalină adiferitelor soluţii chimice precum şi o noutate în domeniul autostructurării organizate. Principala observaţie este că şi după 28 de zile cristalizarea sDM este lipsită de forme neomogene şi amorfe [M5].

a) b)

c) d)

Fig. 5.52. Structuri cristaline observabile după 14 zile de la încărcarea în câmpul EDM al TACHO SL-I.

6%..%,,)&247)445)&

S-a remarcat că dacă se încarcă apă simplă de robinet, provenită din comerţ sau chiar şidistilată în dispozitivul TACHO SL-I şi apoi amestecată cu sare şi lăsată timp de 3 zile pentru omogenizare se observă aceeaşi tendinţă de structurare care se găseşte la soluţiile saline al sDM. Acest lucru demonstrează că dispozitivul TACHO SL-I acţionează la fel prin câmpul EDM generat, diferenţa de cristalizare depinzând de timpul de încărcare.

6%./%(,87(+,2

Capacitatea de modificare a structurii interne a soluţiilor de sare al aparatului TACHO SL-I se remarcă în mod clar prin structurile diferite de cristalizare. Prin natura câmpului EDM se formează germeni de cristalizare care nu depind de natura soluţiei din dispozitiv. Modul de cristalizare depinde în mare parte de structura câmpului generat de TACHO SL-I. Totuşi, existădiferenţe în ce priveşte natura soluţiei chimice prin faptul că puritatea soluţiei poate să grăbeascăsau să încetinească procesul de structurare [M5, M10].

ţ

34

"!"9

Situaţia mondială actuală susţine cercetările privind conceperea de noi tehnologii care săconsume cât mai puţină energie şi să minimizeze cantitatea de deşeuri provenite în urma folosirii prelucrărilor fizice şi chimice. Una din problemele de bază este consumul relativ mare de energie şi o eficienţă slabă pentru obţinerea unor structuri care să păstreze o memorie specifică şi să se ordoneze conform unor cerinţe ale mediului.

Din acest motiv conceperea unui dispozitiv experimental precum şi al unui protocol de studiu care să aducă dovezi în susţinerea ipotezei teoretice este un demers esenţial. Contribuţia majoră a acestui demers este un calcul al modului în care se comportă electronii legaţi în ioni şiatomi sub influenţa câmpului magnetic extern şi particularizarea ei în cazul soluţiilor de apă cu sare. Dezvoltarea ideii a adus crearea unui aparat matematic complex pentru realizarea unui aparat experimental care să evidenţieze aceste aspecte.

Pornind de la ecuaţiile câmpului magnetic generat de o spiră elementară, măsurată fiind la o anumită distanţă, s-a construit o formulă prin care se poate calcula, cu o anumită rigurozitate, mărimea inducţiei magnetice a unei bobine, sau în cazul nostru, a unui sistem de bobine de inducţie. Acest demers matematic şi fizic are baze solide şi poate fi folosit pentru diferite bobine de inducţie, pentru că formulele au un caracter general şi pot fi particularizate în funcţie de necesităţi. Rezultatele observate prin simularea bobinelor de inducţie magnetică deschid calea către un program avansat de generare de semnale şi de simulare teoretică a efectelor care pot săapară în substanţă. Prin aceasta se pot crea programe avansate de studiu necesare dezvoltării ipotezei teoretice de bază. Folosind aceste studii s-au pus bazele primului aparat exerimental denumit AQUA Tz4-P02 cu o construcţie simplă şi facilă. Primele rezultate sunt îmbucurătoare şi au permis luarea unor decizii constructive viitoare, verificarea ipotezei ştiinţifice teoretice pre-cum şi analiza modului de răspuns diamagnetic a mai multe tipuri de semnale electromagnetice.

Pasul următor logic a fost construirea unui dispozitiv perfecţionat având o mai mare independenţă de lucru, specializat pe studiul autostructurării cristaline în lichide multifazate. Dispozitivul, denumit TACHO SL-I, prezintă o îmbunătăţire considerabilă a construcţiei şi al modului de lucru. S-au elaborat două soft-uri pentru a uşura munca cu acest dispozitiv, s-au eleborat protocoale de studiu şi s-au angrenat mai multe laboratoare din ţară şi străinătate pentru a asigura un studiu amănunţit al rezultatelor.

Obiectivul tezei a fost de a demonstra că pentru a crea structuri cristaline cu o formă dorităeste necesar să se folosească în paralel cu mediul exterior (electric, magnetic sau de altă natură)un control amănunţit al valorilor acestor parametri, care să fie astfel calculate încât să respecte valori care se regăsesc în natura intrinsecă a substanţei supusă studiului.

Printr-o folosire atentă şi echilibrată a resurselor se pot miniaturiza dispozitivele experimentale oferind un randament maxim. Cunoscând proprietăţile substanţelor chimice putem să corelăm modul natural în care se structurează anumite substanţe pentru a descoperi materiale noi, compozite, care să prezinte o memorie a structurii şi formei cerută încă din momentul solidificării ei într-o matriţă.


35

"!B "9"

.%7,(5)&,(,+,&),(,-(*

Având în vedere proprietăţile apei diamagnetice s-au elaborat o serie de studii prin care săse observe reacţia plantelor în cazul udării lor cu apă diamagnetică. Studiile efectuate în laboratorul propriu au construit în timp un protocol de lucru şi un mod de a utiliza efectele acestei ape. Având în vedere domeniul de cercetare, studiile ulterioare (descrise în cele ce urmează) se efectuează în cadrul unor laboratoare cu pesonal calificat.

Materialul de studiu este apa diamagnetică oferită de către autor şi obţinută prin structurarea unei cantităţi de 500 mL de apă plată necarbogazoasă Leader, prelucrată timp de 3 zile în dispozitivul AQUA Tz4-P02.

/%,+,&8,((,+)'&(-,+,4&)*

(Subcapitol realizat din Referatul de studiu oferit de d-ul prof. Dorel Mancaş, Piatra Neamţ)

În două ghivece identice cu sol având aceeaşi compoziţie, s-au plantat un număraproximativ egal de seminţe de busuioc, pe data de 03.04.2006. Plantele din ghiveciul martor a fost udat cu apă de la robinet deservit prin sistemul de apă potabilă a oraşului Piatra Neamţ.Ghiveciul experimental a fost udat cu o anumită diluţie (n.n) de apă diamagnetică. Udarea s-a efectuat în acelaşi timp, la un interval de câte două zile fiecare lot. Condiţiile de temperatură şiluminozitate au fost similare, plantele fiind ţinute într-un balcon acoperit, cu expoziţie sudică.Concluzia experimentului este că plantele udate cu apă diamagnetică prezintă o creştere diferităfaţă de cele care sunt martor. În prima lună plantele au evoluat la fel, adică au răsărit în acelaşitimp, au crescut în acelaşi ritm, au avut acelaşi colorit. Se observă că în ghiveciul experimental, plantele udate cu apă diamagnetică s-au dezvoltat, în primele două luni de supraveghere, mai bine, plantele fiind mai viguroase şi mai uniforme în ce priveşte modul de creştere.

Fig. 7.1. Fotografie efectuată la două luni după începerea experimentului. Se remarcă diferenţa de creştere.

ţ

36

6%,&2ţiunea apei diamagnetice asupra porumbului

(Subcapitol realizat din Referatul de studiu oferit de d-nul ing. agr. Dan Medeleanu) Studiul s-a realizat folosind un număr de 40 de seminţe de porumb, împărţită fiind în douăgrupe. Prima a fost udată permanent cu apă normală iar a doua a fost udată cu o diluţie de apădiamagnetică. Prima parte a studiului s-a efectuat în solar iar spre final plantele s-au maturizat sub cerul liber. Studiul s-a derulat până la maturizarea plantelor rezultând ştiuleţi de porumb cu diferenţe notabile. În timpul studiului nu s-au administrat stimulenţi.

Fig. 7.2. Creşterea porumbului udat cu apă diamagnetică în raport cu apa simplă este vizibilă. În partea dreaptă se află plante udate cu apă simplă şi în partea stângă se observă creşterea plantelor udate

cu o diluţie de apă diamagnetică.

Fig. 7.3. Reducerea diferenţelor privind dimensiunea plantelor

prin omogenizarea soluţiei de apădiamagnetică în sol.

Concluzia experimentului este că în urma folosirii apei diamagnetice asupra porumbului se observă că există o creştere progresivă şi mai bogată faţă de porumubul udat cu apă simplă. S-a mai remarcat faptul că apa diamagnetică nu schimbă ritmul normal de creştere al plantelor – ciclul biologic rămâne acelaşi. Modificarea apare doar în ceea ce priveşte creşterea mai viguroasă şi o anumită rezistenţă în timp la secetă şi modificări bruşte ale temperaturii şiumidităţii. Ştiuleţii rezultaţi au fost mai mari şi boabele prezentau o creştere proporţională cu dimensiunea ştiuleţilor.

$%7,(+,&-(((-C+

(Studiu realizat de lect. univ. dr. Brăslaşu Viorel, Fac. Medicină Veterinară Bucureşti)

Studiul s-a realizat pe 30 de şobolani albi (15 masculi + 15 femele) adulţi, din ambele sexe şi clinic sănătoşi. Animalele au fost împărţite în două loturi: 15 adăpaţi cu Apă plată (lotul martor) şi 15 şobolani adăpaţi cu apă diamagnetică.

Animalele au fost adăpostite în cuşti cu câte 5 indivizi fiecare. Şobolanii au fost crescuţi petalaş, hrana făcându-se cu nutreţ combinat granulat (pentru şobolani), livrat de Institutul Cantacuzino. Hrănirea animalelor s-a făcut în aceleaşi condiţii la lotul martor respectiv lotul adăpat cu apă diamagnetică. Adăparea s-a realizat cu apă la discreţie. În cazul lotului la care s-a administrat apă diamagnetică, aceasta a fost administrată în vase de sticlă de cca. 100 ml.


37

Iluminarea (difuză) a fost de cca. 15 – 16 ore/zi. Identificarea animalelor s-a realizat prin markeri, la nivelul cozii şi/sau urechilor, marcarea acestora realizându-se săptămânal. Fiecare animal a fost cântărit iniţial, la mijlocul timpului scurs pentru realizarea experimentului şi la sfârşit. Animalele au fost examinate clinic zilnic. Şobolanii au fost cântăriţi iniţial, apoi la o lună,şi la 2 luni, odată cu terminarea experimentului. Adăpostirea şobolanilor (d.p.d.v. al sexului) s-a făcut aleatoriu, pentru a observa funcţia de reproducţie. Din punct de vedere clinic, toate animalele au prezentat o stare de viociune caracteristică speciei şi vârstei, neexistând diferenţeîntre loturi. Din punct de vedere al reproducţiei, femelele au născut atât în cazul lotului martor, cât şi la lotul tratat cu apă diamagnetică, comportamentul maternal fiind identic la ambele loturi (pregătirea cuibului, îngrijirea puilor, alăptarea acestora etc.). Nu s-au observat diferenţe între cele două loturi nici din punct de vedere al apetitului, al defecării (aspectul fecalelor), al aspectului general (aspectul blănii) sau al activităţii motorii.

Rezultatul final a fost observat în cazul femelelor. Iniţial greutatea a fost mai mică decât la lotul martor, la sfârşitul experimentului, greutatea a fost mai mare. Şi la femele, ca şi în cazul masculilor (sau a lotului în ansamblu), se observă că la lotul martor a existat o scădere a greutăţii de la cântărirea la 2 luni, faţă de cântărirea de la 1 lună de la începerea experimentului. Ca o concluzie finală se observă că apa diamagnetică nu influenţează negativ starea clinică aanimalelor de experienă; apa influenţând pozitiv greutatea animalelor.

0%(++&82,(,?"&,+7+(,'((@),(78

Pentru a putea evidenţia modul de structurare a soluţiilor de ape uzate şi în acelaşi timp pentru a percepe modificările apărute în cadrul folosirii diferitelor medii exterioare sau diferite caracteristici ale dispozitivului de generare s-au elaborat o serie de studii experimentale care săclarifice modul de lucru, caracteristicile aparatului, frecvenţele utilizate pentru soluţiile folosite precum şi influenţa mediului exterior asupra formei finale a cristalelor. În urma acestor studii s-a observat că un mod de a evidenţia anumite modificări în interiorul soluţiilor este de a amesteca apă uzată cu sare neiodată (NaCl 5%). În studiul experimental s-au folosit următoarele materiale: 1. Apă distilată cu sare neiodată, NaCl 5%, denumită în continuare ADS; 2. Apă uzată industrială (cu conţinut ridicat de ioni de Fe2+, Cu2+), notată în continuare AUI; 3. Apă uzată industrială (cu conţinut ridicat de ioni de Fe2+, Cu2+), amestecată cu sare neiodată(NaCl 5%) notată în continuare AUS.

După 3 zile de încărcare se observă o diferenţă semnificativă faţă de mostra martor. Astfel, se produce o diferenţiere între straturile soluţiei apoase; în partea de sus se remarcă o tendinţă de cristalizare cu structuri transparente şi aparent ordonate care se explică prin existenţa unei purificări mai mari a apei şi a soluţiei saline. În partea de jos se observă o cristalizare cu forme mici, neomogene, fără strălucire şi mult mai multă zonă amorfă. Acest lucru se explică prin faptul că s-a acumulat în partea de jos a recipientului o masă semnificativă de compoziţii impure.

Pentru început s-a urmărit modul de cristalizare a celor trei compuşi alocate experimentelor în mediu neutru (ADS - Fig. 7.11, AUI - Fig. 7.12 şi AUS - Fig. 7.13).

ţ

38

La 3 zile de încărcare succesivă se remarcă faptul că formele cristaline provenite de la diferite straturi ale soluţiei de AUS au o anumită separare în funcţie de greutatea ionilor.

Fig. 7.11. Cristalizarea soluţiei de apă distilată cu sare (mărire 40 x).

Fig. 7.12. Cristalizarea soluţiei de apă uzată industrială (mărire 40 x).

Fig. 7.13. Cristalizarea soluţiei de apă uzată şi sare (mărire 40 x.)

Forma de cristal de sare din AUS se evidenţiază clar (Fig. 7.17, a), în comparaţie cu forma de cristalizare a soluţiei de ADS (Fig. 7.11). Structurile provenite de la ionii uşori aflaţi într-o zonă aproape de suprafaţa soluţiei studiate (Fig. 7.17, b), sunt diferite faţă de orice altă formă dearanjare din studiile premergătoare. Se remarcă o anumită aranjare fractală a resturilor soluţiei prelevate din partea de mjloc a recipientului din dispozitiv (Fig. 7.17, c). Se poate observa lipsa de material din această zonă studiată, încă un indiciu asupra ipotezei privind separarea forţată adiferiţilor compuşi ionici din soluţie. Modificări semnificative apar în forma structurală asedimentelor prelevate din zona inferioară a recipientului (Fig. 7.17, d). Există o tendinţă de compactare, cristalizare şi orientare.

a) b)

Fig. 7.17. Structuri cristaline ale AUS observabile la 3 zile de încărcare în câmp EDM (mărire 40x).

Ca o concluzie se remarcă că soluţia de NaCl 5% din apa reziduală răspunde activ câmpului EDM. Chiar dacă intensitatea câmpului este de 0,3 - 0,5 mT se poate spune că existămodificări în structura internă a soluţiei studiate care să se poată observa la microscop. Pentru a evita anumite greşeli de studiu s-au refăcut experienţele în 3 etape şi rezultatele au fost aceleaşi. Prin compararea formelor de cristalizare cu alte imagini din baza de date a laboratorului s-au modificat parametri de lucru la dispozitivul experimental şi s-au elaborat noi direcţii de studiu privind natura fenomenelor care apar în soluţie.


39

"!" "

Teza de doctorat ”Contribuţii la studiul influenţei câmpurilor electromagnetice asupra materiei” este o lucrare bazată pe studiu interdisciplinar, îmbinând cunoştinţe de electricitate şimagnetism, electronică, noţiuni de programare şi ştiinţa materialelor noi. Ipoteza ştiinţifică debază a fost concepută şi valorificată în cadrul unui program de master privind “Tehnologii speciale pentru producerea materialelor” din cadrul Universităţii Politehnica din Bucureşti. Teoria de bază se clădeşte pe studiul autostructurării materialelor, analizându-se ipoteze privind fizica fractală, noţiuni privind fizica lichidelor, fizica solidelor şi tehnologii de prelucrare a metalelor şi aliajelor prin procedee magnetice.

Noutatea din această teză este realizarea unui aparat perfecţionat pentru evidenţierea fenomenului de autostructurare în soluţiile lichide multifazate prin analiza şi studiul privind diamagnetismul şi modul de folosire a răspunsului materiei la un câmp magnetic extern. Prin elaborarea unei noi direcţii de studiu se are în vedere valorificarea potenţialului electric şimagnetic existent în intimitatea atomilor.

Contribuţiile autorului sunt date de: - studiul complex şi abordarea originală a conceptului privind modelarea materiei prin

procedee neconvenţionale; - prezentarea modului în care se corelează mişcările electronilor pe orbite, denumită

sugestiv ”Mişcare giromagnetică orbitală” care cuprinde mişcarea de rotaţie a electronilor în jurul nucleului şi cele două mişcări care apar în câmp magnetic – mişcarea de precesie electronică şi mişcarea de reorientare spontană a orbitalilor.

- noutăţi privind elaborarea teoretică, matematică şi de simulare numerică a unui model ipotetic de aparat care să evidenţieze autostructurarea soluţiilor lichide;

- prezentarea dinamică şi analitică a construcţiei unor aparate capabile să genereze câmpul magnetic necesar pentru a crea un fenomen de autostructurare;

- noi modalităţi de cercetare a soluţiilor lichide structurate în câmp magnetic şiimplementarea cu succes al unui protocol inedit de studiu asupra cristalizărilor controlate a soluţiilor saline 5% în apă;

- o metodă personală în analiza rezultatelor de cercetare prin modul pragmatic de a vedea următorii paşi evolutivi dintr-un studiu ştiinţific;

- valorificarea cu succes a studiului personal prin colaborarea cu diferite Centre de cercetare.

Demersul ştiinţific oferit în această teză de doctorat prezintă etape logice de dezvoltare a unei filozofii, ipoteză teoretică, calcul matematic complex, construirea aparatelor, realizarea unor studii şi conceperea unor analize proprii printr-un protocol adecvat necesităţilor precum şi unmod de a valorifica studiile prin aplicare directă şi afirmare profesională şi ştiinţifică.

Teza de doctorat se prezintă dinamic şi reprezintă dezvoltarea permanentă a autorului.

ţ

40

">"!" 9"

!" Cercetările ştiinţifice efectuate asupra temei şi domeniilor adiacente ei, care s-au întins pe o

perioadă de patru ani, s-au materializat prin rezultate valorificate prin publicaţii în reviste de specialitate de diverse categorii şi prin începerea unor colaborări pe linie de cercetare ştiinţifică,după cum urmează:

a) 9 lucrări în conferinţe internaţionale cu comitet de program; b) 10 articole în reviste de specialitate fără cotaţie ISI; c) 7 colaborări în studii şi cercetări propuse în urma prezentărilor şi expunerilor, din

care 4 finalizate până la depunerea tezei de doctorat (prezentate în Capitolul 7). Datorită studiilor efectuate înainte de începerea şcolii doctorale, precum şi urmare a

cercetărilor ulterioare, au început o serie de programe de cercetare în cadrul unor Centre de cercetare. Dintre acestea putem menţiona:

a) Studii şi analize electrografice pentru tipuri de apă diamagnetică – Fac. de Antropologie, Bucureşti; studiu prezentat în § 4.2.

b) Efectul apei diamagnetice asupra şobolanilor albi Wistar – Fac. de MedicinăVeterinară, Bucureşti; studiu prezentat în § 7.4.

***

Direcţia primordială de cercetare este de a îmbunătăţi aparatul matematic al ipotezei emise; corelarea cu cercetări actuale în domeniu sau conex; dezvoltarea unei viziuni în ştiinţamaterialelor privind comportamentul soluţiilor în câmp magnetic oscilant şi îmbunătăţirea continuă a dispozitivului experimental nou creat.

În momentul prezentării tezei de doctorat în catedră, era deja achiziţionat un osciloscop digital RIGOL de tip DS5022M. Softul oferit de firma RIGOL este compatibil cu cerinţele de INPUT al programului M BIO System. Prin acest sistem digital se doreşte îmbunătăţirea continuă a semnalului generat de dispozitivele experimentale. Amănunte se găsesc în § 5.2.

Studiile vor continua în cadrul Institutului Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Ecologie Industrială, Bucureşti. În acest studiu obiectivul principal este dezvoltarea unor proceduri de epurare a apelor industriale prin metode neconvenţionale. Acest demers este iniţiat în vederea îmbunătăţirii cuplajului magnetic cu diverse substanţe din apele uzate industriale; mărirea randamentului din pilele electrice; eficientizarea procedeelor de extracţie a ionilor de aur şi argint în tehnologia de producere a coloizilor, folosiţi în medicină.

În luna ianuarie 2010 s-a demarat un proiect privind construcţia unui aparat dezvoltat din TACHO SL – I. Noul aparat este denumit TACHO CL – II-X şi poate deservi 36 de canale de OUTPUT (faţă de 12 digitale ale lui TACHO SL-I) şi 24 canale INPUT (faţă de 12 digitale ale lui TACHO SL-I). Dispozitivul este destinat studiilor începute în cadrul Institutului de Virusologie din Bucureşti. Studiul urmăreşte îmbunătăţirea capacităţii de a crea soluţii saline cu un grad ridicat de omogenizare internă.


41

"

.%,

Substanţele diamagnetice au un moment magnetic doar în prezenţa unui câmp magnetic exterior. La apariţia unui câmp magnetic extern BT electronii substanţelor diamagnetice fiind mai slab cuplaţi faţă de nucleu (conform teoriei diamagnetismului) vor prezenta o mişcare de precesie care se modifică în funcţie de câmpul exterior. Câmpul magnetic este mai puţin puternic faţă de cel de spin sau orbital şi din această cauză nu se produc modificări majore în structura internă a ionilor sau atomilor substanţelor; se păstrează raza şi mişcarea electronului pe orbită.Prin aplicarea câmpului magnetic exterior de inducţie BT asupra unui electron în mişcare se exercită o forţă suplimentară de tip forţă Lorentz, urmând o nouă condiţie de echilibru. Inducţia câmpului magnetic va avea influenţă asupra electronului prin modificarea mişcării ei în jurul nucleului (Cap. 1.4.2.3-Fig. 1.7) [A9, S3, N1].

/%*)*-(&8

Datorită mişcării electronilor pe orbite, pe lângă mişcarea de precesie dezvoltată datorităprezenţei câmpului magnetic extern, se produc eşi o aranjare a orbitelor electronice în cazul electronilor care se mişcă aproape de direcţia de manifestare al câmpului magnetic extern [A9, S3]. În Fig. A-0.3 am exemplificat mişcarea unui electron pe orbita sa la un unghi β faţă de axa Oz luată ca axă paralelă cu direcţia de manifestare al câmpului magnetic extern.

O

z

BT

zβ

y yβ= xβ

x

ωl

ωLe

Fig. A-0.3. Forma spiralată de rotaţie giroscopică diamagnetică.

Putem să observăm că Lω , fiind viteza unghiulară a mişcării de precesie, se află pe axa Oz

şi ωe fiind viteza unghiulară a mişcării de reorientare orbitală, se află pe axa Oy, cele două axe fiind perpendiculare. Viteza unghiulară ωl a mişcării de rotaţie pe orbită a electronului se află peaxa Ox β defazată faţă de planul axelor Ozy cu unghiul β. Formula finală a mişcării are forma ωg = ωl + ωL + ωe, pe care o denumim sugestiv Mişcarea Giromagnetică Orbitală (MGO).

ţ

42

6%),()*(&+)(,(&8

La apariţia unui câmp magnetic extern putem să spunem că momentul magnetic total al moleculei de apă este definit de momentele magnetice de precesie al ionului de Oxigen.

Prin apariţia unei mişcări de precesie al electronilor vor apărea perturbări în aranjarea atomilor de Hidrogen în moleculă. La o anumită valoare al inducţiei mişcarea de precesie va fi suficient de mare astfel încât să se producă rotaţia întregii molecule în jurul axului inducţiei magnetice care trece prin nucleul ionului de Oxigen (Fig. A-0.5).

Fig. A-0.5. Mişcarea de precesie electronică crează un moment magnetic momentan indus al moleculei de apă.

Conform teoriei cuantice această mişcare de rotaţie va dura un anumit timp 2H Ot∆ care

depinde direct proporţional cu energia de mişcare a moleculei [A9, N1]. Datorită ciocnirilor permanente între molecule, prin vibraţia internă a apei, mişcarea de rotaţie va avea o viaţă scurtăşi din acest motiv se observă că nu este necesar ca inducţia externă să prezinte o valoare constantă în timp:

( ) m 2 2;T T H O H OB B f t= ∆ , (A0.9)

unde mTB reprezintă mărimea minimă necesară pentru apariţia fenomenului de precesie

moleculară iar fH2O reprezintă frecvenţa de vibraţie dependentă de2H Ot∆ .

$%)&),(+(,'&+,+45)&)*&8

În acest caz, atât energia necesară pentru a crea mişcarea de rotaţie a întregului sistem de tip cluster cât şi frecvenţa de rotaţie va depinde de ionul care se va afla încapsulat în interiorul formaţiunii. Putem spune că inducţia magnetică a unui câmp magnetic extern trebuie să aibă ovaloare minimă care să depindă de:

( ) ( ) 2 2; ;

clusterT T H O H O cluster clusterB B f t f t= ∆ ∆ . (A0.15)

Prin aceasta se observă că mişcarea de precesie a unei formaţiuni de tip cluster schimbăproprietăţile fizice şi chimice din legăturile cristaline. Conform studiilor lui A. M. B. Freitas, şiF. J. G. Landgraf exemplificate în Cap. 1.7.4 [F3], prezenţa unui câmp magnetic de minim 0,3Tmodifică rata nucleaţiei unor substanţe diamagnetice. Din acest punct de vedere putem săconsiderăm că ipoteza teoretică emisă are o susţinere prin însăşi studiile celor doi cercetători.


43

" !A2. Ashkin, A. - Optical parametric oscillators, IRE International Convention Record, Volumul 14,

Martie 1966, pag. 274 - 275; A8. Ataka, Mitsuo, Katoh, E.; Wakayama, N. I. - Magnetic orientation as a tool to study the initial stage

of crystallization of lysozyme, J. Cryst. Growth 1997, 173, 592; A9. Atkins, P.W. - Tratat de chimie fizică, EdituraTehnică, Bucureşti 1996, pag. 943. B2. Bloch, Imanuel, Theodor W.; Esslinger, Tilman - Atom Laser with a cw Output Coupler; Phys. Rev.

Lett. 82, 3008 – 3011, 1999; C3. Cazacu, Emil - Stable magnetic levitation in stationary field using diamagnetic materials, Rev.

Roum. Sci. Techn.– Electrotechn. et Energ., Tome 47, No. 3, p. 271-277, Bucureşti, 2002; C4. Ceauş, E. - Enciclopedia de chimie, Vol. I, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti 1983,

p.282-296; C5. Chaikin, Paul - High Magnetic Field Science, accesat 26.01.09, ora 13.44 – Bucureşti;

http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=11211&page=155; C7. Chu, Steven – The manipulation of neutral particles; Nobel Lecture,

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1997/chu-lecture.html; C9. Codarcea, Al. - Mineralogie. Cristalografia; Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti 1961, p. 365; C16. Cristea, Ghe.; Ioan, Ardelean - Elemente fundamentale de Fizică, Vol. II, Edit. Dacia, Cluj-

Napoca, 1985, p.225-243; C17. Claude, Cohen-Tannoudji – Manipulating atoms with photons;http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1997/cohen-tannoudji-lecture.html.

D1. Das, T. P.; Ghose, T. - Magnetic Properties of Water Molecule; Journal of Chemical Physics, Vol. 31, p.42-52, July, 1959;

F3. Freitas, A. M. B.; Landgraf, F. J. G.; Nývlt, J., Giulietti, M. - Influence of Magnetic Field in the Kinetics of Crystallization of Diamagnetic and Paramagnetic Inorganic Salts;

Cryst. Res. Technol. Nr. 34, 1999, pag. 1239–1244; G6. Grimes, S.M. - Magnetic field effect on crystals, Tube International, March 1988; G7. Grutsch, J.F. - Magnetic field effect on astewaters, USA/USSR Symposium of Physical Mechanical

Treatment of astewaters, EPA, Cincinnati, 1977, p. 44; G9. Guja, Cornelia – Aurele Corpurilor, Editura Polirom, Iaşi 2000, pag.300, ISBN 973-683-394-1,

ISBN 973-683-404-2; H3. Higashitani, K.; Okamura, K.; Hatade, S. - Magnetic treatment of CaCO particles, J. Coll. Int. Sci.,

1992, 152, p 125; H6. Horak, P.; Klappauf, B. G.; Haase, A.; Folman, R.; Schmiedmayer, J.; Domokos, P.; Hinds, E. A. -

Possibility of single-atom detection on a chip; Phys. Rev. A 67, 043806 (2003); I1. Ichioka, Shigeru; Minegishi, Masayuki - SkinTemperature Changes Induced by Strong Static

Magnetic Field Exposure, Bioelectromagnetics, Nr. 24, 2003, p.380-386; I4. Isai, Radu - Oprirea atomilor cu ajutorul laserilor, Caiete de fizică, Anul III, Nr. 11, Martie 2002,

http://www.papiu.ro/fizica/Caietenr11.pdf; accesat 29.01.09, ora 22.04 – Bucureşti. J2. Jäntschi, Lorentz - Chimie Fizică. Analize Chimice şi Instrumentale; Editura Academic Direct;

http://ph.academicdirect.ro; ISBN 973-86211-7-8; 2004; K3. Kippenberg, T. J.; Spillane, S. M.; Armani, D. K.; Vahala, K. J. - Fabrication and coupling to planar

high-Q silica disk microcavities; Appl. Phys. Lett. 83, 797-799, 2003; K4. Kobe, S.; Drazic, G.; Mc Guiness, P.J.; Strazisar, J. – The influence of the magnetic field on the

crystallisation form of calcium carbonate and the testing of a magnetic water-treatment device,JMMM 236, 2001, 71;

L4. Libbrecht, Kenneth - The Secret Life of a Snowflake, http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/; [01.09, Bucureşti];

L5. Linde, A. - Ce que l’on ne saura jamais, Science & Vie, Mars 2008, Nr. 242-I, ISSN 0151-0282, pag. 131-135;

ţ

44

M3. Marosy, Zoltán I.; Kacsó, Lajos - Structuring Diamagnetic Field Studies and Experimental Results (II), COMAT 2008, Braşov, ISSN 1844 - 9336, Vol. 1A, p. 250 - 256;

M4. Marosy, Zoltán I.; Roşca, Ileana - Crystallization of sodium chlorine solutions in variable magnetic field; COMEC 2009, Braşov, pag. 419 - 424;

M5. Marosy, Zoltán I.; Roşca, Ileana - Sodium chloride solutions structuring in the tridimensional magnetic device; COMEC 2009, Braşov, pag. 425 - 430;

M11. Marosy, Zoltán I. - Ecologizarea apelor uzate industriale cu ajutorul magnetismului, Revista RomAqua, An XV, Nr. 6/2009, Vol. 66; ISSN 1453–6986; Asociaţia Română a Apei;

M13. Marosy, Zoltán I.; Panduru, Valentin - Modelarea matematică şi simularea numerică a unuidispozitiv magnetic de structurare a soluţiilor multifazate, Revista Ecologica Universitaria, An II, Nr. 10/2010; ISSN 2065 - 9806; pag. 300-308; Editor Universitatea Ecologică din Bucureşti;

M14. Masaru, Emoto – Mesajele ascunse din apă, Editura Adevăr Divin, Braşov 2006, pag. 183, ISBN (10) 973-87595-3-6, ISBN (13) 978-973-87595-3-4;

M20. Moskalenko, V.A.; Kon, L. Z.; Palistrant, M. E. – Supraconductibilitatea metalelor şi aliajelor cu structura de bandă complexă; http://www.theory.nipne.ro/e-books/cartea_rom_ian08.pdf;

N1. Neniţescu, C.D.Chimie Generală; Ed. Did. şi Pedagogică – Bucureşti, 1972, p 1290; N2. Nicolau, Claudiu; Drăghicescu, Paul şi colab. - Rezonanţa paramagnetică electronică; Editura

Tehnică, Bucureşti 1966; O1. Oprean, Radu – Chimie anorganică; [curs on line - accesat 07.05.09, ora 10.34 – Bucureşti],

http://oprean.xhost.ro/anorganica/cursuri1/Curs11.pdf; P5. Phillips, William D. – The Manipulation of Neutral Particles,

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1997/chu-lecture.pdf; R2. Raizen, Mark - Lamb Award for Laser Science and Quantum Optics, Physics of Quantum

Electronics, 2008, http://www.lambmedal.org/2008/2008-raizen.html; R3. Rădulescu, Robert – Supraconductibilitatea; [curs on line - accesat 09.05.09, ora 11.24 – Bucureşti];

http://www.referat.ro/referate/Supraconductibilitate_f881a.html; R5. Rempe, G.; Pinkse, P. W. H.; Fischer, T.; Maunz, P. - Trapping an atom with single photons; Nature

2000, Nr. 404, p. 365-368; R7. Roman, Cristian – Calculatorul Cuantic; Revista Ştiinţă şi Tehnică, Nr. 9-10, 2008, Bucureşti;

disponibil on-line pe http://www.stiintasitehnica.ro/index.php?menu=8&id=260; [10.09, Bucureşti]; R10. Roy, Rustum - The Myriad Structures of Liquid Water; Introduction to the Essential Materials

Science; MS&T 2008, http://www.rustumroy.com/MS&T%202008.htm, [01.09, Bucureşti]; S3. Şchiopu, Liliana Carmen – Curs de fizică generală – Electromagnetism, Vol. 2; Editura Matrix Rom,

Bucureşti 2005, ISBN 973 – 685 – 858 – 8, pag. 423; S14. Syou, Maki; Mitsuo, Ataka – Three-dimensional computation of convection of water at the centre of

a superconducting magnet, Physics of Fluids, Volume 17 - 2005, p. 087107-7; T2. Tagawa, Toshio; Shigemitsu, R.; Ozoe, H. - Magnetizing force modeled and numerically solved for

natural convection of air in a cubic enclosure: Effect of the direction of the magnetic field; Int. J. Heat Mass Transfer 2002, 45, 267;

T4. Tarko, Vlad - O nouă nano-tehnologie inspirată din natură, Sci-Tech News; http://news.softpedia. com/news/O-noua-nano-tehnologie-inspirata-din-natura-ro-15996.shtml; [01.09, Bucureşti];

T6. Tarko, Vlad - Ştiinţa fulgilor de zăpadă, Sci-Tech News, [accesat 18.03.07, ora 15.00 – Bucureşti] - http://news.softpedia.com/news/Stiinta-fulgilor-de-zapada-ro-16348.shtml;

T9. Tietz, T. – On the Variation of the Diamagnetic Susceptibility of Water with Temperature in the Thomas-Fermi Model; Journal of Chemical Physics,American Institute of Physics – 1959; Vol. 31, p.274-275;

T10. Torquato, Salvatore - Princeton's Group Nanotechnology discovery by could have radical implications, http://nanotechwire.com/news.asp?nid=2642; accesat 26.01.09, ora 13.27 – Bucureşti;

U1. Unknown, Szkatula; Balanda, M.; Kopec, M. - Magnetic treatment of industrial water, Silica activation, European Physics of Journal AP 18, 2002, 41–49.

W2. Wichmann, E.H. - Fizică Cuantică, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983.


45

CURRICULUM VITAE

Nume: Marosy

Prenume: Zoltán István

Născut: 06.06.1971, comuna Crasna, Jud. Sălaj

Adresa: Str. Baltagului, nr. 17, vila 3, ap. 2, sector 5, Bucureşti

Telefon: 0732 273 296 / 0745 43 67 68 / 0767 243 396

E-mail: [email protected]

Studii: - Liceul de Matematică - Fizică, Zalău, jud. Sălaj, secţia Matematică – Fizică (1985-1989); - Absolvent al Facultăţii de Ingineria şi Managementul Sistemelor Tehnologice (IMST), secţia

Tehnologia Construcţiilor de Maşini (TCM), Universitatea”Politehnica” din Bucureşti (1990-1995); - Masterat în cadrul Facultăţii de Ingineria şi Managementul Sistemelor Tehnologice (IMST),

Universitatea ”Politehnica” din Bucureşti, specializarea: “Tehnologii speciale pentru producerea materialelor şi Asigurarea calităţii produselor” (1995-1996);

- Doctorand în cadrul Facultăţii de Inginerie Mecanică, Universitatea ”Transilvania” din Braşov, cu tema „Contribuţii la studiul influenţei câmpurilor electromagnetice asupra materiei” (din 2006).

Ocupaţia şi funcţia actuală:- asistent în cadrul Universităţii Ecologice din Bucureşti, Facultatea de Inginerie Managerială şi a

Mediului; - coordonator al Departamentului de Evaluarea şi Asigurarea Calităţii în cadrul Universităţii

Ecologice din Bucureşti.

Domenii de competenţă:- ingineria şi managementul tehnologiilor neconvenţionale; - proiectare şi cercetare în tehnologia materialelor noi; - ingineria şi managementul energiilor regenerabile; - asigurarea calităţii produselor; - managementul calităţii în industrie.

Participări la conferinţe naţionale şi internaţionale de specialitate:- Simpozionul internaţional ”Conservarea şi protecţia patromoniului cultural şi natural”, Bucureşti

(2010), cu lucrarea: Mathematic modeling and numerical simulation of a magnetic device for structure saltwater solution;

- Simpozionul International „Mediul şi Industria”, Bucureşti (2009), cu lucrarea: Ecology of used waters using the three-dimensional magnetic device;

- Conferinţa internaţională ”Computational Mechanics and Virtual Engineering”, Braşov (2009); cu lucrările: Crystallization of sodium chlorine solutions in variable magnetic field şi Sodium chloride solutions structuring in the tridimensional magnetic device;

- Conferinţa internaţională ”Advanced Composite Materials Enginering”, Braşov (2008); cu lucrările: Structuring Diamagnetic Field Studies and Experimental Results (I + II);

- Conferinţa internaţională ”Advanced Composite Materials Enginering”, Braşov (2006), cu lucrarea: Folosirea câmpului structurant diamagnetic pentru formarea materialelor compozite;

- Simpozionul Naţional de ”Terapii Complementare şi Alternative”, Slobozia (2006), cu tema: Diamagnetismul – Rezultate şi Perspective.

ţ

46

CURRICULUM VITAE

Name: Marosy

Surname: Zoltán István

Birth date: 6th of June 1971, village Crasna, district Sălaj

Address: Str. Baltagului, nr. 17, vila 3, ap. 2, sector 5, Bucharest

Phone no.: 0732.273.296 / 0745.43.67.68 / 0767.243.396

E-mail address: [email protected]

Education: - Mathematical – Physics High school, Zalău, district Sălaj (1985-1989); - Engineering and Technological Systems Management Faculty Graduate (IMST), Machines

Construction Technology (TCM), University”Politehnica” in Bucharest (1990-1995); - Masterate at the Engineering and Technological Systems Management Faculty (IMST), University

”Politehnica” in Bucharest, specialization: “Special technologies for materials manufacturing and Products Quality Ensuring” (1995-1996);

- Post Graduate at the Mechanical Engineering Faculty, University ”Transilvania” in Braşov, with the theme: „Contributions on electromagnetical fields influence over matter” (2006 - 2010).

Present job position: - assistant at the Ecological University in Bucharest, Management Engineering and Environmental

Faculty; - coordinator of the Quality Evaluation and Ensuring Department at Ecological University in

Bucharest.

Competences:- non-conventional technologies engineering and management; - new materials technology designing and research; - regenerative energies engineering and management; - products quality ensuring; - quality management in industry.

Participations at national and international specialized conferences:- International Symposium ”Cultural and Natural patrimony conservation”, Bucharest (2010), with

the paper: Mathematic modeling and numerical simulation of a magnetic device for structure saltwater solution;

- International Symposium “Environment and Industry”, Bucharest (2009), with the paper: Ecology of used waters using the tridimensional magnetic device;

- International Conference ”Computational Mechanics and Virtual Engineering”, Braşov (2009), with the papers: Crystallization of sodium chlorine solutions in variable magnetic field şi Sodium chloride solutions structuring in the tridimensional magnetic device;

- International Conference ”Advanced Composite Materials Enginering”, Braşov (2008), with the papers: Structuring Diamagnetic Field Studies and Experimental Results (I + II);

- International Conference ”Advanced Composite Materials Enginering”, Braşov (2006), with the paper: Using the diamagnetic structuring field for composite materials forming;

- National Symposium for ”Complementary and Alternative Therapies”, Slobozia (2006), with the theme: Diamagnetism – Results and Perspectives.


47

Diamagnetism is a material property that can be described by the following phenomenon: when an external ascending magnetic field acts, the atoms in substance under action oppose by creating an inverse electro-motors tension.

Using the hypothesis of the molecular diamagnetism, an experimental device was created in the aim to generate changes in the internal structure of multiphase liquid solutions.

This work presents dynamically, the constructive hypothesis and the design of whole experimental installation. In order to improve the constructive solution, the signals generated by the magnetic induction coils were simulated by MATLAB software. The signal accuracy was verified with a digital oscilloscope.

The experimental device works inside the imposed conditions by the guidance and control of two dedicated original software. They generate the signal form, the frequency, the phase shift and the power in every coil. The acting way and the particularities of the software are detailed and the news in their acting way are presented.

Thus designed experimental device thus is further used to generate a complex signal in a aqueous salted solution of 5 %. By a special designed experimental protocol it is possible to observe the influence of the signal on the crystallization mode of aqueous salted solutions.

The crystals form and the structure are analyzed in parallel with the exit parameters of the device and, thus, it is possible to establish connections between them as to obtain an efficient result, with a minimum energetic consumption.

ţ

48

Diamagnetismul este o proprietate a materiei prin care, la apariţia unui câmp magnetic crescător exterior, atomii substanţei asupra căreia se exercită influenţa magnetică se opun prin crearea unei tensiuni electro-motoare de sens contrar.

Folosind ipoteza diamagnetismului molecular s-a realizat un aparat experimental care săgenereze o modificare în structura internă a soluţiilor lichide multifazate.

Lucrarea de faţă prezintă în mod dinamic ipoteza constructivă şi modul de calcul al întregului dispozitiv experimental. Pentru îmbunătăţirea ipotezei constructive s-a simulat semnalul generat de bobinele de inducţie magnetică din ansamblul constructiv cu programul MATLAB. Acurateţea semnalului a fost verificată în mod concret folosind un osciloscop digital.

Dispozitivul funcţionează în parametri doriţi cu ajutorul a două programe realizate special pentru acest tip de sistem. Cu ajutorul acestor programe se generează forma semnalului, frecvenţa, defazajul şi puterea în fiecare bobină. Modul de lucru al acestor programe şiparticularităţile sunt prezentate în amănunt, subliniind noutăţile în modul de operare şi realizare.

Aparatul experimental astfel realizat este folosit pentru a genera un semnal complex într-o soluţie apoasă cu sare 5%. Printr-un protocol de lucru special constituit, se observă influenţaacestui semnal asupra modului de cristalizare a soluţiilor saline.

Forma şi structura cristalelor sunt studiate în funcţie de parametri de ieşire ai aparatului, realizând o legătură între ele în vederea obţinerii unui rezultat eficient, cu un minim de consum energetic.

contribu ii la studiul influen ei cÂmpurilor …webbut.unitbv.ro/teze/rezumate/2010/rom/... ·...

Documents