tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
בסוף שנות ה-40 נכנסו לשוק סכיני הגילוח החשמליים הראשונים שהופעלו באמצעות סוללות.
בשנת 1960, רמינגטון הציגה את סכין הגילוח החשמלי הנטען הראשון המופעל באמצעות סוללות.
סכיני גילוח חשמליים המופעלים על ידי סוללות היו זמינים באמצעות סוללות נטענות חתומות בתוך המארז של סכין הגילוח, בעבר ניקל קדמיום או, לאחרונה, ניקל מתכת הידריד.
כמה מכונות גילוח מודרניות משתמשות בסוללות יוני ליתיום (שאינן סובלות מהשפעת זיכרון.
למכונת גילוח העובדת על סוללה אטומה יש התקני טעינה מובנים או חיצוניים.
מכשירי גילוח מסוימים עשויים להיות מתוכננים לחיבור ישירות לשקע בקיר עם כבל מתנדנד או קופץ, או שיש להם כבל זרם חלופין נתיק.
למכשירי גילוח אחרים יש יחידות בסיס נטענות שמתחברות לשקע זרם חלופין ומספקות זרם ישר במגעי הבסיס (מבטל את הצורך בממיר זרם חלופין לזרם ישר להיות בתוך סכין הגילוח, מה שמפחית את הסיכון להתחשמלות).
על מנת למנוע כל סיכון להתחשמלות, מכונות גילוח המיועדות לשימוש רטוב בדרך כלל אינן מאפשרות שימוש בכבלים ולא יופעלו עד ניתוק כבל מתאם הטעינה או הסרת מכונת הגילוח מבסיס הטעינה.
מכונת גילוח חשמלית (רייזר) ופאטר (טרימר) הם בעצם אותם מכשירים לפי מבנה.
אך ההבדל העיקרי בין שניהם הוא מבחינת השימוש שלהם והלהבים שהם מגיעים איתם.
מכונות גילוח חשמליות מיוצרות במיוחד למתן גילוח נקי.
יש להן פחות כוח סוללה אבל הן חזקות יותר בגזירת שיער.
פאטר לעומת זאת, אינו מיועד לגילוח נקי.
הוא מגיע עם מסרקים מיוחדים המותקנים עליו ומסייעים בטיפוח נכון ובגיזום של הזקן לצורות ולגדלים הרצויים.
מכונות גילוח חשמליות מודרניות רבות עמידות במים, מה שמאפשר למשתמש לנקות את מכונת הגילוח במים.
עם המצאת מכונות הגילוח התעורר בין פוסקי ההלכה הדיון על היתר השימוש בהן לגילוח הלחיים והזקן ("פאת הזקן"), בעיקר על בסיס ההבחנה בין תער, האסור בשימוש, לבין מספריים, המותרים.
גילוח חייב להיות מכשיר היכול לגלח את כל הגוף, אפילו שערות ארוכות, ולמכונת גילוח אין את היכולת הזאת.[הרב נחום רבינוביץ' בספרו מלומדי מלחמה]
בתער רגיל ישנו סכין אחד המבצע את פעולת החיתוך של השערה לעומת זאת במכונת גילוח משתתפים מספר אלמנטים בפעולת החיתוך (סכין ורשת).
גילוח במכונת גילוח אינה חיתוך אלא טחינה.
מכונת אטווד מתנדנדת היא מנגנון שמזכיר מכונת אטווד פשוטה אלא שאחת המסות מורשית להתנדנד במישור דו-ממדי, מה שמניב מערכת דינמית כאוטית בעבור ערכים מסוימים של פרמטרי המערכת ותנאי ההתחלה.
מכונה זאת היא אחת המערכות הפשוטות ביותר המדגימות צמיחת התנהגות מכנית עשירה מבחינה מתמטית מתוך עקרונות התנועה הבסיסיים, ומכאן חשיבותה.
המערכת מורכבת משתי מסות (מסה אחת m בקצה המטוטלת, ומסה שנייה M המהווה משקולת נגד) המחוברות בחוט בעל אורך קבוע התלוי על שתי גלגלות חסרות חיכוך בעלות רדיוס אפס כך שהמטוטלת יכולה להתנדנד בחופשיות מבלי להתנגש במשקולת הנגד.
מכונת אטווד הסטנדרטית מאפשרת רק פתרונות פשוטים שמסתיימים בכך שאחת המשקולות מתנגשת בגלגלת שלה (למעט במקרה , בו משקל המסות שווה ולא נוצרת תנועה).
לעומת זאת, מכונת אטווד מתנדנדת עם עשויה להניב מגוון תנועות מורכבות של המסה m אודות לכוח התגובה הצנטריפוגלי של המטוטלת, המתנגד בחוזקה למשקל משקולת הנגד.
מערכת אטווד מתנדנדת היא מערכת בעלת שתי דרגות חופש, אשר הקואורדינטות המוכללות הטבעיות לתיאורה הן המרחק בין המסה המתנדנדת לגלגלת שלה והזווית שיוצר החוט שלה עם האנך (מכיוון שהאורך הכולל של החוט קבוע, גובה המסה הגדולה יותר נקבע על פי רדיוס זה).
ניתן לגזור את משוואת התנועה בעזרת הפורמליזם הלגארנז'י של המכניקה האנליטית.
תהי המסה המתנדנדת והמסה הלא מתנדנדת .
האנרגיה הקינטית של המערכת, , היא:
כאשר הוא המרחק בין המסה המתנדנדת לגלגת שלה, ו- הזווית עם האנך.
האנרגיה הפוטנציאלית היא אך ורק אודות לתאוצת הכובד:
ניתן לפיכך להגדיר לגראנז'יאן :
ניעזר במשוואת אוילר-לגראנז' כדי לגזור את משוואות התנועה, שהן צמד משוואות דיפרנציאליות מסדר שני, אחת עבור כל אחת מהקואורדינטות ו-.
ראשית, המשוואה עבור הזווית היא:
נפשט את המשוואות באמצעות הגדרת יחס המסות .
צמד המשוואות לעיל יהפכו כעת ל-:
נשים לב שאם תנאי ההתחלה יהיו כאלה שגם וגם הן אפס, המקרה הפרטי המתקבל הוא זה של מכונת אטווד סטנדרטית:
למכונת אטווד מתנדנדת יש מרחב פאזה ארבע-ממדי המוגדר על ידי הקואורדינטות , והתנעים הקנוניים המתאימים להן ו-.
אף על פי כן, מכיוון שהאנרגיה הכוללת היא שמורה של התנועה, מרחב הפאזה הוא רק שלוש-ממדי.
ניתן לסווג מערכות המילטוניות כאינטגרביליות ולא-אינטגרביליות.
מכונת אטווד מתנדנדת היא אינטגרבילית עבור .
ידוע שלמערכת יש התנהגות "סדירה יחסית" בעבור , אבל המקרה הוא המקרה הידוע היחיד בו משוואות התנועה אינטגרביליות.
הוכח שהמערכת אינה אינטגרבילית בעבור ,.
בעוד שבעבור ערכים אחרים של יחס המסות המערכת מפגינה התנהגות כאוטית.
בעבור כל מנח התחלתי של המערכת, ניתן להראות שמיקום המסה המתנדנדת חסום על ידי עקומה שהיא חתך חרוט, כשהגלגלת שלה היא תמיד המוקד של חתך החרוט הזה.
המשוואה של העקום הזה ניתנת לגזירה מניתוח אנרגיה של המערכת, ותוך שימוש בשימור האנרגיה.
נניח ש- משוחררת ממצב מנוחה במיקום התחלתי ו-.
האנרגיה הכוללת של המערכת היא לפיכך:
כעת, יש לשים לב, שעל עקומה חוסמת גבולית זאת, מהירות המסה המתנדנדת חייבת להתאפס.
כדי להיווכח שזוהי משוואת חתך חרוט, נבודד את :
נשים לב שהמונה במשוואה הראשונה הוא קבוע שתלוי רק במיקום ההתחלתי במקרה זה, שכן הנחנו תנאי התחלה של מנוחה.
האקסצנטריות של חתך החרוט הזה היא .
עבור , זוהי אליפסה, המערכת חסומה והמסה המתנדנדת תמיד נשארת בתוך גבולות האליפסה.
עבור זוהי פרבולה ועבור זוהי היפרבולה; בכל אחד מהמקרים האחרים, מצב המערכת אינו חסום.
כאשר נעשה גדול מאוד, העקום התוחם הולך ומתקרב לצורת מעגל.
מכונית מעופפת היא כלי תחבורה שיכול לתפקד גם ככלי רכב וגם ככלי טיס.
מונח זה מתייחס גם לכלי רכב המתפקדים כאופנועים בנסיעה על כביש.
לעיתים המונח מתייחס כולל גם מכוניות מרחפות או כלי רכב אישיים בעלי יכולת המראה ונחיתה אנכית.
מאז תחילת המאה ה-20 נבנו אבות טיפוס רבים לרכבים מעופפים, תוך שימוש במגוון טכנולוגיות טיסה.
רובם תוכננו להמריא ולנחות באופן קונבנציונלי באמצעות מסלול המראה.
אולם אף אחד מהם לא הגיע לכדי ייצור סדרתי.
זאת למרות התפתחות פרויקטים של המראה ונחיתה אנכית.
עתידנים ציפו שעד סוף המאה ה-20 מכונית מעופפת אישית תהיה בת קיימא, ציפייה אשר התבדתה.
באנגלית, הביטוי "איפה המכונית המעופפת שלי?", מבטא את כישלון החיזיון בנוגע לטכנולוגיית העתיד, וכן סיסמה בקרב אנרכיסטים וניאו־היפים המאוכזבים מהמאה ה-21.
מכוניות מעופפות הן גם נושא פופולרי בסיפורי פנטזיה ומדע בדיוני.
בסוף המאה ה-19, חלוץ התעופה האמריקאי גוסטב וייטהד עיצב מטוסים עם גלגלים ומנוע בנזין, כולל מה שכינה "דגם מספר 21" שנבנה ב־1901. מוסכם בין היסטוריונים שדגם זה לא הגיע לכדי טיסה מתמשכת בכוחות עצמן.
ישנם כמה היסטוריונים הממשיכים לטעון שווייטהד הצליח להגיע לכדי תעופה, בתאריכים שונים, עוד לפני האחים רייט.
טיעונים אלה מתבססים על דבריהם של מספר עדי ראייה, אולם עדויותיהם סותרות או בלתי ניתנות לאימות.
מעצב המטוסים גלן קרטיס בנה את המטוס האוטומטי שלו בשנת 1917. המטוס של קרטיס היה מסוגל לקפוץ אך לא לעוף.
בשנת 1935 בנה קונסטנטינוס ולאכוס אב טיפוס של רכב 'תלת-פיבי' עם כנף עגולה, אך הוא עלה באש לאחר שהמנוע התפוצץ בזמן הדגמה בוושינגטון די.סי.
ולאכוס עצמו נפצע קשה ובילה מספר חודשים בבית חולים.
כלי הטיס בלט בעיקר בזכות יומן קולנוע שתיעד את האירוע.
חברת "אוטוג'ירו אוף אמריקה" בנתה את האב טיפוס AC-35. היה זה אוטוג'ירו בעל יכולת נסיעה על כביש.
הוא הוטס לראשונה ב־26 במרץ 1936. ב־26 באוקטובר 1936 הוסב המטוס לתצורת כביש.
למרות שהוא נבדק בהצלחה, AC-35 לא נכנס לייצור מסחרי.
המטוס הראשון עם כנף קבועה שהיה גם בעל יכולת נסיעה בכביש נבנה על ידי וולדו ווטרמן .
ווטרמן היה בקשר עם קרטיס בזמן שהאחרון היה חלוץ בתחום המטוסים האמפיביים באי הצפוני של מפרץ סן דייגו בעשור השני של המאה ה-20. ב-21 במרץ 1937, עלת לראשונה לאוויר מטוסו של ווטרמן "Arrowbile".
היה זה שדרוג של מטוס חסר הזנב של ווטרמן, ה-"Whatsit".
הייתה לו מוטת כנפיים של 12 מטר ואורך של 6.25 מטר.
על הקרקע ובאוויר הוא הונע על ידי מנוע סטודבייקר.
הוא יכל לטוס במהירות של 180 קמ"ש ולנסוע במהירות של 90 קמ"ש.
בשנת 1942, הצבא הבריטי בנה את האפנר רוטאבאגי , אוטוג'ירו נסיוני בעל יכול נסיעה על כביש, שפותח במטרה לייצר דרך להוריד מהאוויר רכבי שטח צבאיים.
אף על פי שבדיקות ראשוניות הראו שהרוטאבאגי נוטה לרטט כבד במהירויות הגבוהות מ־72 קמ"ש, עם שיפורים השיג הרוטאבאגי מהירות טיסה של 113 קמ"ש.
עם זאת, הכנסת דאונים צבאיים בעלי יכולת נשיאת כלי רכב הביאה לביטול הפרויקט.
אף על פי שמספר עיצובים הגיעו לכדי תעופה, אף אחד מהם לא זכה להצלחה מסחרית.
לרוב אלה שטסו לא הגיעו לתודעה הציבורית, אולם יוצאת מן הכלל היא אארוקאר משנת 1949. האארוקאר, שתוכננה ונבנתה על ידי מולט טיילור, ביצעה טיסה מוצלחת בדצמבר 1949, ובשנים הבאות עברו הגרסאות סדרה של מבחני דרכים וטיסה.
בדצמבר 1956 אישרה רשות התעופה האזרחית האמריקאית את העיצוב לייצור המוני, אך למרות פרסום רחב וגרסה משופרת שיוצרה בשנת 1989, טיילור לא הצליח להביאה לייצור המוני.
בסך הכל נבנו שישה דגמים, כאשר היחידה ששרדה שמרה על כשירות גם בעשור השני של המאה ה-21.
אחד העיצובים הבולטים היה ה-AVE Mizar של הנרי סמולינסקי.
הייתה זו התאמת קצהו האחורי של המטוס ססנה סקיימאסטר עם הרכב פורד פינטו.
בשנת 1973 נערכה טיסת המבחן, במהלכה הכנפיים נפלו מהמכונית, וסמולינסקי והטייס נהרגו.
בסוף שנות ה-60 החל לפתח פול מולר את מולר M400 סקייקאר , מכונית מעופפת בעלת יכולת המראה ונחיתה אנכית המופעל על ידי ארבעה זוגות של מנועי ונקל סיבוביים.
לדגם ה-Autovolantor המוצע היה גרסה חשמלית לחלוטין המופעלת באמצעות סוללות.
בשנת 2009, יזמה הסוכנות הצבאית לפרויקטים מחקריים מתקדמים של ארצות הברית את תוכנית ה־"Transformer" לפיתוח מטוס ל-4 אנשים בעל יכולת נסיעה על כביש.
הוא אמור היה להיות בעל יכולת המראה ונחיתה אנכית ולהגיע לטווח 450 קילומטר.
תאגיד AAI ולוקהיד מרטין זכו בחוזים בסך 65 מיליון דולר, אך התוכנית בוטלה ב-2013.
הפאראג'ט סקייקאר () נבנתה על גבי באגי.
בטיסה, היא מגיעה למהירות מרבית של 130 קמ"ש, ולטווח מרבי של 290 קילומטר.
על הקרקע המהירות מרבית היא 180 קמ"ש וטווח נסיעה של כ-400 קילומטר.
בינואר 2009 פאראג'ט סקייקאר סיימה מסע מלונדון לטימבוקטו, בטיסה ונסיעה.
חברת "קליין ויז'ן" פיתחו אב-טיפוס של "AirCar", מכונית ספורט בעלת כושר טיסה באמצעות מדחף וכנפיים מתקפלות.
ביוני 2021, אב הטיפוס ביצע טיסה של 35 דקות בין שדות תעופה ניטרה וברטיסלבה מסלובקיה.
בנובמבר 2023 הציגה חברת XPENG אבטיפוס לרכב מעופף המבוסס על טכנולוגיית רחפנים: שילוב של זרועות ועליהן מדחפים.
על פי התכנון יוצעו בעתיד הקרוב שני סוגים של מכוניות מעופפות: האחד - ואן הנושא בתוכו את כלי התעופה, השני - כלי רכב הנושא על גגו זרועות בעלות מדחפים.
חברת אקספנג הסינית, באמצעות חברת הבת Xpeng Aeroht, הציגה אבטיפוס למכונית מעופפת המבוסס על טכנולוגיית רחפנים, עם יעד ייצור של 10,000 יחידות בשנה החל משנת 2026. זהו רכב מסחרי בעל שישה גלגלים ורחפן נוסעים מתקפל בתא המטען המתאים לשני אנשים, וצפוי לעלות עד 280 אלף דולר.
האתגר המרכזי שמעכב את עליית המכוניות המעופפות הוא היעדר רגולציה מתאימה, הכוללת אישורים כפולים (קרקעיים ואוויריים), חוקי המראה, ורישיונות נהיגה והטסה מתאימים, כאשר הדור הראשון צפוי לשמש בעיקר לטיסות קצרות כמו תיירות וחילוץ.
מכונת דנ"א היא מכונה מולקולרית הבנויה מגדילי דנ"א.
גדילי דנ"א בנויים מיחידות חוזרות של בסיסים – נוקלאוטידים, היוצרים שרשרת דנ"א.
נוקלאוטידים בנויים מיחידה של סוכר, פוספט ובסיס חנקני.
הידע הנרחב שיש בנוגע לדנ"א וכיצד הוא עובד, תורם רבות ליכולת השימוש בו.
פיתוח מכונות דנ"א מבוסס על שילוב של ננו חומרים, המאפשרים פיתוח מבנים ננו טכנולוגיים והתקנים ננומטריים.
מבנים אלו בעלי יכולות של מכונות ביולוגיות כגון נשיאת תרופות, חיישנים ביולוגיים, ועוד.
ההתעניינות הרבה במכונות דנ"א נובעת מהגודל הקטן שלהם, המבנה הצפוי מראש וכן תאימות ביולוגית גבוהה.
מכונות דנ"א יכולות להתחבר לננו מודלים אחרים כמו פולימרים, חלקיקי זהב, מבני פחמן ננומטרים וכדומה.
מבני דנ"א ננומטריים יכולים להיבנות בצורה עצמאית במימד יחיד, דו־ממדי, או תלת־ממדי ולשמש למספר מערכות ומטרות.
מולקולת דנ"א היא פולימר סלילי הבנוי מיחידה חוזרת.
רוחבו של הסליל ואורכה של היחידה החוזרת קבועים.
המולקולה היא שרשרת ארוכה, שחוליותיה הם נוקליאוטידים מארבעה סוגים (אדנין, תימין, גואנין, ציטוזין), וכל נוקליאוטיד מכיל יחידה של סוכר מסוג דיאוקסיריבוז, פוספט (יחידה המכילה זרחן – קבוצה עם פונקציונליות גבוהה) ובסיס חנקני.
כל חוליה מתחברת לחוליה אחרת באמצעות קשר קוולנטי בין קבוצת זרחן לקבוצת חנקן.
לשרשראות דנ"א יש את היכולת להתחבר בכמה דרכים.
אחת הדרכים היא באינטראקציות בין מולקלריות בין בסיסי מולקולת הדנ"א.
אדנין לטימין (A-T) וגואנין לציטוזין (G-C).
אינטראקציות אלו מבוססות על קשרי מימן – קשר הנובע מהבדל בקוטביות בין מימן (חיובי) לחמצן (שלילי).
כאשר יש 2 שרשראות דנ"א המתחברות אחת לשנייה בקשרים אלו, נוצר סליל דנ"א.
המפתח לבניית מכונות דנ"א טמון באופן בו מעצבים את גדילי הדנ"א.
עקב החיבורים הספציפיים של זוגות נוקלאוטידים, כאשר יש שרשרת אחת, הרצף של שרשרת מקבילה יהיה על פי סדר הבסיסים, והמבנה המרחבי של מכונת הדנ"א יהיה ידוע מראש בעקבות קשרים אלו.
מבני הדנ"א מוגדרים היטב, וגודלם נע בין מספר ננומטריים ועד 100 ננומטר.
ישנם מספר גורמים המשפיעים על מבנה ותפקוד מכונות הדנ"א כגון אנרגיית פני שטח ומורופולגיה של הגדיל.
בחלק מהמקרים, הדנ"א נמצא בגוף האדם, ומתחבר לאיברים פנימיים בתוך הגוף.
לדנ"א יש אנרגיית פני שטח שיכולה להשפיע על מיקום הדנ"א באיבר.
למשל, דנ"א עם מטען שלילי בפני השטח, שימושי בבלוטות הלימפה אבל לא בריאות או במוח.
תכונה נוספת היא המורפולוגיה של המבנה שמאפשרת להעביר מטענים מאתרים שונים.
המבנים השונים של הדנ"א מבוססים על רצף בסיסי הנוקלאוטידים בשרשרת הדנ"א.
המבנים השונים מאפשרים מגוון רחב של אבני בניין למכונות הדנ"א.
למשל, שרשרת יחידה או כפולה של דנ"א בעלת תכונות גמישות ואלסטיות שונות.
כאשר ישנה שרשרת יחידה של דנ"א, כלומר שאינה מתחברת לשרשרת מקבילה ואינה יוצרת סליל, השרשרת בדרך כלל גמישה יותר.
זאת לעומת שרשרת כפולה, שהיא קשיחה יותר ויכולה לשמש כזרועות בעיצוב מכונות הדנ"א.
מכונות דנ"א יכולות להתחלק ל-2 קטגוריות עיקריות בהתאם למנגנון המניע שלהן.
הקטגוריה הראשונה היא מכונות המושפעות מהסביבה שלהן.
למכונות אלו יעילות גבוהה וכן יכולות הפיכות כך שאין בזבוז של גדילי דנ"א.
הקטגוריה השנייה מורכבת ממכונות המושפעות מדלק דנ"א, כלומר, מגדילי דנ"א אחרים שבנויים במיוחד להתחבר לגדילי הדנ"א של המכונה במיקום ספציפי, וכך להתחיל את פעולתה.
אף על פי שלסוג זה יש יכולת תנועה גדולה יותר וספציפיות גבוהה יותר, החסרונות של סוג זה הם זמן תגובה ארוך יותר וכן בזבוז של גדילי דנ"א.
יכולת הובלת מטען של דנ"א מתבססת על מספר סוגי קשרים - קשרים קוולנטים, זיווג בסיסי נוקלאוטידים ועוד.
סוגים שונים של מכונות דנ"א
התכנון של מכונות דנ"א שואף לפתח מערכות דמויות חיים על ידי שילוב תגובות חומצת גרעין הניתנות לתכנות.
ניתן לסווג מכונות דנ"א לשתי קטגוריות עיקריות בהתאם למנגנוני ההפעלה וההנעה שלהן.
הקטגוריה הראשונה מורכבת מננו-מכונות המופעלות על ידי גדילי דנ"א/רנ"א שמתחברים ספציפית למיקומי ההפעלה ומאתחלים את התנועה של המכונות.
לסוגים אלה של ננו-מכונות יש יכולת תנועה וסגוליות גבוהה יותר, יש להם חסרונות, כמו יצירת פסולת וזמן תגובה ארוך יותר.
הקטגוריה השנייה כוללת ננו-מכונות שניתן להפעיל על ידי גורמים סביבתיים, כגון טמפרטורה וחומציות.
למכונות אלו יש יתרונות של יעילות גבוהה ותכונות הפיכות, ללא יצירת פסולת.
פינצטת דנ"א היא מכונת דנ"א המבוססת על היברידיזציה.
בשנת 2000 נבנתה פינצטת הדנ"א הראשונה אשר הופעלה על ידי גדילי דנ"א.
פינצטת דנ"א מורכבת משתי זרועות כפולות המחוברות על ידי גדיל בודד קצר הפועל כציר גמיש.
הזרועות מסתובבות בחופשיות בצורה פתוחה של פינצטה שנסגרת רק כאשר נוסף גדיל אשר יכול לעבור היברידיזציה עם קצוות הפינצטה (גדיל הסגירה).
הפתיחה המחודשת של הפינצטה מתבצעת על ידי גדיל נוסף המתחבר לאחיזה של גדיל הסגירה לפינצטה.
הולכי דנ"א הם סוג של מכונות דנ"א אשר מסוגלות לזוז לאורך מסלול ליניארי שמורכב מחומצת גרעין, בעזרת 'רגליים' של המכונה אשר מתנתקות מהמסלול זו אחר זו ומתקדמות עליו.
אסטרטגיה אחת לשליטה בתזוזה היא שימוש בגדילי בקרה שצריך להוסיף באופן ידני לרצף.
גישה אחרת היא להשתמש באנזימי רסטריקציה או בדה-אוקסי-ריבוזימים כדי להדביק את הגדילים ולגרום להליכון לנוע קדימה, וכך יש לו את היתרון של פעילות עצמאית.
מתגי צילום דנ"א המופעלים על ידי אור
אחת ממטרות הפיתוח של ננו-מבני דנ"א הניתנים לשליטה היא יצירת מכשירים אופטיים, למשל, מתגי אור.
חוקרים פיתחו שני מוטות ננומטריים מזהב שהורכבו על גבי פיגום אוריגמי מדנ"א שניתן להגדרה מחדש, כדי ליצור ננו-מבנה פלסמוני.
ננו מבנה פלסמוני מאפשר פתיחה וסגירה של המבנה באמצעות הארה של אור וכיבוי.
מיתוג הפיך של המצבים הפתוחים והנעולים של הננו-מבנה הפלסמוני הושג על ידי החלפת אור אולטרה-סגול עם קרינת אור גלוי.
אור יכול "לכתוב" ו"למחוק" באופן הפיך את מצבי הקונפורמציה של הננו-מבנה.
מערכת ננו פלסמונית זו מספקת את התכונות הייחודיות של כתובת אופטית, הפיכות וניתנות לשינוי, שהן חיוניות לפיתוח של מכשירים מולקולריים אופטיים עם פונקציות רצויות.
מנועי דנ"א המופעלים על ידי יוני מתכת
מנועי דנ"א הם חיבורים של גדילי דנ"א או חלקי עיצוב מסוימים, כגון חלקים שלובים זה בזה באופן מכני אך לא מחוברים ישירות, המגבילים את טווח התנועה של הרוטור.
המתקן תוכנן להגביל בחוזקה את התנועה של מודול רוטור לדרגת סיבוב אחת של חופש, למעשה ללא הגבלה של טווח הסיבוב הזוויתי.
המכשיר הסיבובי נבנה משלושה מרכיבי אוריגמי דנ"א רב שכבתיים שונים: יחידת רוטור, ושני אלמנטים מהדקים שיצרו מיסב סרן.
בריכוזי מגנזיום נמוכים, הרוטור עובר תנועות סיבוביות אקראיות, והסיבוב מוצג באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי, כאשר ידית הארכובה מסומנת בצורה פלואורסצנטית בשני הקצוות.
למכונות דנ"א יש פוטנציאל רב ליישום בתחומי רפואה, מתן תרופות, אבחון מחלות ושימוש כחיישן ביולוגי, מאחר שלמבני ננו-דנ"א אתרי זיקה מוגדרים היטב במרחב ותכונות שהוגדרו בעבר באמצעות ננו-חלקיקים פונקציונליים, חומרים היברידיים אלו מציגים חישה מולקולרית רגישה ורב-תכליתית.
מכונות דנ"א לרוב מועדפות לשימוש כחיישנים אלקטרוכימיים, עקב האינטראקציות הביולוגיות שהן יכולות לקיים והיכולת לכמת אותן.
מנגנון חישה אלקטרוכימית מבוסס על שטף אלקטרונים שמוביל ליצירת סיגנל או תגובה הנמדדת על ידי חיישן אלקטרוכימי.
מנגנון זה רגיש ביותר ויכול להתקיים גם בסביבה עכורה ובממדים קטנים יותר של חיישנים.
באופן כללי למכונות ננומולקולריות יש יכולת מיקוד גבוהה וניתן להשתמש בהן לאיתור ואבחון מחלות.
למכונות דנ"א המבוססות על מנגנון חישה אלקטרוכימית יש הצלחה אבחנתית גבוהה.
בשימוש במכונות אלו, הרגישות האבחנתית מוגברת בזכות תגובות הגברה המופעלות על ידי כמויות קטנות של אנליטים.
דנ"א יכול להשתנות כאשר הוא נחשף לגורמים משפיעים כגון pH, אור, טמפ', פפטידים ועוד.
מכונות דנ"א גם כן ישנו את המבנה ואו הקונפיגורציה שלהן לפי תנאים אלו, ולכן הן יכולות לבצע מספר פעילויות שונות בהתאם לתנאי הסביבה.
בזכות הפונקציונליות המשתנה, למכונות דנ"א חשיבות גדולה בתחום הרפואה.
מכונות דנ"א יכולות לשמש כחיישנים לנוגדנים עצמיים.
נוגדנים עצמיים מיוצרים על ידי מערכת החיסון ומכוונים נגד מרכיבים נורמליים כגון תאים וחלבונים בגוף האדם.
הנוגדנים יכולים לספק מידע על מחלות מסוימות בשלבים מוקדמים.
לפיכך זיהוי נוגדנים עצמיים צריך להיות מהיר, קל, רגיש ודורש ציוד טוב ומומחים מנוסים.
עם זאת, עדיין יש צורך בפיתוח שיטות להאצה של תהליך זיהוי הנוגדנים העצמיים והוזלתו.
כיום, חיישני חישה אלקטרוכימית נראים כאופציה מבטיחה בשל השימוש הקל, העלות הנמוכה והרגישות הגבוהה.
במחקר שבוצע בשנת 2015 הציגו מכונת דנ"א בעלת רגישות גבוהה מאוד.
המכונה מאוקטבת על ידי חומצות גרעין וחלבונים.
כאשר המכונה נקשרת למולקולת המטרה נוצרת תזוזה של 'זרוע', אשר קוטעת מאות אוליגונוקלאוטידים ברי זיהוי.
כך מקישור יחיד בין המכונה למולקולת המטרה נוצרת תגובה משמעותית הניתנת לזיהוי.
כפי שכבר צוין, דנ"א הוא חומר ביולוגי מתכלה בעל תאימות כימית גבוהה לגוף האדם.
חומצות גרעין הן בעלות מטען שלילי ולכן בלתי ניתנות למעבר דרך ממברנות תאים.
לעומת זאת, למכונות דנ"א יתרונות ההופכים אותן למבטיחות כמערכות להסעת תרופות: ביוקומפטיבליות, קיבולת גבוהה להעמסת תרופות, יציבות בתנאים פיזיולוגיים ומבנה צפוי ומוגדר היטב.
מכונות דנ"א יכולות לבצע מספר מגוון של משימות מסובכות בתוך תאי הגוף ולהוות מערכות חכמות להסעת תרופות, במיוחד תרופות נגד מחלת הסרטן.
רעילות מכונות הדנ"א טרם ידועה ונדרש לחקור אותה לפני שימושים ביולוגיים עתידיים.
הנושא המדאיג ביותר הוא חדירת המכונות לרקמות ותאים וגרימתן לדגרדציה של פונקציות ביולוגיות.
סיכון נוסף שקיים הוא חדירת המכונות לגרעין התא ושילובן עם הגנום.
הדבר אמנם בלתי סביר אך אם יקרה התוצאות עלולות להיות קטלניות.
לפיכך על מכונות דנ"א להיות מתוכננות כך שלא יהוו סכנה לשימושים ביולוגיים.
מכונית ראש הממשלה , היא רכב השרד של ראש ממשלת בריטניה.
מאז ומתמיד שימשו את ראשי ממשלות בריטניה מכוניות היצרניות המקומיות.
המכוניות נבחרות ומתוחזקות בידי נהגים שהם שוטרים מפיקוד האבטחה של משטרת המטרופולין.
2023 מכונית ראש הממשלה היא היא ריינג' רובר סנטינל.
מכונית ראש הממשלה היא גרסה מיוחדת משוריינת של התוצרת המקומית שמיועדת לראש הממשלה משום שהמכונית בעלת מפרט המיועד לעמוד בפני ירי מנשק קל ומטעני צד.
בנוסף, דגמי המכונית מצוידים במערכת המסוגלת לסנן גזים רעילים במקרה של מתקפת טרור כימית או ביולוגית ובמערכת קשר אינטגרלית, המאפשרת ליושבים ברכב להינעל בתוכו במקרה של התקפה.
מאז ומתמיד התניידו ראשי ממשלות בריטניה במכוניות שרד תוצרת תעשיית הרכב הבריטית.
עד שנת 2021 מכונית ראש הממשלה הייתה מתוצרת חברת יגואר.
עד כהונתה של מרגרט תאצ'ר בשנות ה-80 התניידו ראשי ממשלת בריטניה ברכב מסוג רובר P5. מאז תאצ'ר ועד לבוריס ג'ונסון ב-2021 התניידו ראשי הממשלות ברכבי יגואר XJ.
המבר פולמן – וינסטון צ'רצ'יל, קלמנט אטלי, אנתוני אידן, הרולד מקמילן, אלק דאגלס-יום.
רובר P5 – הרולד וילסון, אדוארד הית', ג'יימס קלהאן ומרגרט תאצ'ר.
יגואר XJ (סדרה 3) – מרגרט תאצ'ר, ג'ון מייג'ור.
יגואר XJ (XJ40) – טוני בלייר, גורדון בראון.
יגואר XJ (X351) – דייוויד קמרון, תרזה מיי, בוריס ג'ונסון.
ריינג' רובר סנטינל – בוריס ג'ונסון, ליז טראס, רישי סונאק.
אאודי Audi A8 L – רישי סונאק, קיר סטארמר.
מכונית ספורט הן סוג של מכוניות קומפקטיות, מהירות במיוחד ובעלות מנוע חזק.
לרוב מדובר במכוניות עם הנעה אחורית, בעלות שני מושבים, שתי דלתות, יכלות תמרון גבוהה יותר, ובעלות עיצוב אווירודינמי ומראה ספורטיבי.
למכוניות הספורט יש מנועים חזקים המאפשרים לבצע האצה מהירה במיוחד של המכונית ולהגיע למהירויות גבוהות במיוחד.
לעיתים רבות הן בנויות מחומרים קלים יחסית על מנת שהן יהיו מהירות יותר.
בעוד שלעיתים רבות אנשים שרוכשים מכוניות ספורט משתמשים בהן לשימוש יומיומי, הן מיועדות בראש ובראשונה לשימוש במסלולי מרוצים.
מכוניות ספורט מיוצרות על ידי מגוון רחב של יצרני רכב ברחבי העולם.
יצרני מכוניות ספורט בולטים במיוחד כוללים את פרארי, פורשה ולמבורגיני אשר מתמחות בלעדית בייצור מכוניות ספורט.
יצרני מכוניות אחרים, כמו פורד וטויוטה למשל, ייצרו גם לאורך השנים מכוניות ספורט אייקוניות ופופולריות במיוחד.
דגמי מכוניות ספורט מסוימים, כמו בוגאטי ויירון ומקלארן F1, נחשבות למכוניות-על, קטגוריה ששמורה לכלי רכב המגיעים למהירות יוצאת דופן במיוחד, משתמשים בטכנלוגיה חדישה ועלותן גבוהה באופן ניכר.
מכוניות הספורט הראשונות פותחו במקור באירופה במהלך העשור השני של המאה ה-20 כאשר יצרני כלי הרכב החלו ליצור מכוניות אשר יועדו בראש ובראשונה לאירועי מרוצים.
עד אמצע המאה ה-20 מכוניות הספורט של פרארי, פורשה ויגואר היו ממכוניות הספורט המובילות בשוק.
מכונית ראש הממשלה של אוסטרליה הוא רכב השרד הרשמי המשמש להסעת ראש ממשלת אוסטרליה.
נכון לעשור האחרון, הרכב הוא מדגם ב.מ.וו סדרה 7 בצבע לבן, ונושא את לוחית הרישוי C1 – קיצור ל־Commonwealth 1. הרכב נושא את דגל אוסטרליה על מכסה המנוע, במיקום מרכזי, והוא מוכר בתקשורת ובציבור תחת הכינוי "C1".
מכונית ראש הממשלה היא גרסה מיוחדת משוריינת של BMW סדרה 7. עם סיום ייצור כלי רכב באוסטרליה החל משנת 2014, עברה ממשלת אוסטרליה להשתמש ברכב BMW סדרה 7, כחלק מצי רכבים שהובא במקור עבור ועידת ה־G20 בבריזבן.
כמו כן, המכונית מרושתת חיישנים ל"הריח" גזים רעילים, אשר חוסמים את זרימת האוויר מבחוץ ומאפשרים לנוסעים חמצן להישאר סגורים בפנים במשך שעתיים.
בכל רכב יש תאים פנימיים לכלי נשק מוסתרים.
כלי הרכב של ראש הממשלה הם חלק מתוכנית COMCAR, המספקת שירותי הסעה לבכירי הממשל ולאורחים דיפלומטיים.
צי הרכב נוסע בממוצע למרחק של כ־134,607 ק"מ בחודש.
לאחר ועידת G20, רכבי ה־BMW נותרו כחלק מהצי והמשיכו לשרת את ראשי הממשלה הבאים.
העשור הראשון של המאה ה־20: תחילת הדרך (1910)
רכב ראש הממשלה הראשון היה מדגם Renault 14/20 H.P., שנרכש ביוני 1910 ממפעל Kellow Motor Company במלבורן.
הרכב שימש את ראש הממשלה אנדרו פישר ושריו, לאחר שהאחרון הביע את הצורך "באמצעי מהיר לנוע ברחבי המדינה".
מדובר ברכב ארבעה צילינדרים, בהספק של 14–20 כוחות סוס, בעל גוף מיוחד בצבע ירוק הדס.
הרכב ייצג את תחילת המעבר מכלי רכב רתומים לסוסים לתחבורה ממונעת בשירות המדינה.
ראש הממשלה רוברט מנזיס, שכיהן לתקופה הארוכה ביותר בתולדות המדינה, השתמש לאורך השנים במגוון רכבים מתוצרת אמריקאית, בהם דגמי ביואיק וקדילאק.
באוקטובר 1964 נרכש עבורו רכב Bentley S3 Saloon בצבע שחור, שהפך לרכב ראש הממשלה הרשמי ונשא את לוחית C1. הרכב שימש את מנזיס גם לנסיעות פרטיות, ובכלל זה לצפייה במשחקי קבוצת הכדורגל האהודה עליו, קרלטון.
הרכב שוחזר ומוצג כיום במוזיאון הלאומי של אוסטרליה.
עם כניסת ממשלת הלייבור של גוף ויטלם לשלטון בדצמבר 1972, הוחלף רכב הבנטלי ברכב מרצדס 450 SEL לבן.
בעקבות ניסיון ההתנקשות בארתור קולוול בשנת 1966, הוענקו לרכב שכבות מיגון ראשוניות, שכללו שריון פלדה וזכוכית משוריינת, במטרה להבטיח את שלומם של ראש הממשלה ובכירי הממשלה.
מהמחצית השנייה של שנות ה־80 החלה ממשלת אוסטרליה לעשות שימוש נרחב יותר ברכבים מתוצרת מקומית, ובראשם דגם Holden Statesman Caprice.
רכב מדגם WL Caprice שירת את ראש הממשלה עד 2014, והיה מצויד במיגון מלא, כולל גג וחלונות חסיני ירי, מכל דלק חסין חדירה, מערכת פליטה עמידה בפני מטענים וצמיגים מחוזקים.
משקלו החריג של הרכב דרש תחזוקה מיוחדת, לרבות הרמתו באמצעות מנוף ייעודי.
עם סיום ייצור כלי רכב באוסטרליה החל משנת 2014, עברה ממשלת אוסטרליה להשתמש ברכב BMW סדרה 7, כחלק מצי רכבים שהובא במקור עבור ועידת ה־G20 בבריזבן.
תחזוקת רכב ראש הממשלה, כמו גם רכבי שרים אחרים, מתבצעת על ידי COMCAR, יחידה מיוחדת של משרד האוצר האוסטרלי.
כלי הרכב מאוחסנים בהתאם למיקומו של ראש הממשלה – בניין הפרלמנט האוסטרלי, במעון ראש הממשלה בקנברה "הלודג'", או במעון הנופש בבית קיריבילי בסידני, או במתקן ייעודי של COMCAR.
למרות שניהול צי הרכב נתון בידי COMCAR, נהגי ראש הממשלה הם שוטרים בשירות המשטרה הפדרלית האוסטרלית (AFP), האחראים גם לאבטחת ראש הממשלה.
הרכבים נעים יחד עם ראש הממשלה לאן שיידרש ברחבי אוסטרליה.
מכונית פורמולה 1 היא מכונית מרוצים חד-מושבית, בעלת תא נהג פתוח וגלגלים חשופים, המשמשת להתחרות במרוצי פורמולה 1. היא מצוידת בכנפיים קדמיות ואחוריות גדולות, גלגלים רחבים, ומנוע טורבו הממוקם מאחורי הנהג.
המכוניות בנויות מסיבי פחמן וחומרים מרוכבים אחרים לעמידות, ומתוכננות לעמוד בכוחות התנגשות גבוהים ובכוחות G משמעותיים.
מכוניות הפורמולה 1 המוקדמות היו בעלות עיצוב פשוט יותר, ללא כנפיים, עם מנועים קדמיים, ודרשו מאמץ ניכר מהנהג כדי לשלוט בהן.
שיפורים מאוחרים יותר כללו מכוניות קלות יותר בזכות התקדמות מטלורגית, הופעת מכוניות בעלות אפקט הקרקע עם תוספת כנפיים, משטחים אווירודינמיים אחרים ואלקטרוניקת בקרה.
כניסתם של מנועי טורבו בעלי יעילות גבוהה יותר ומערכות אגירת אנרגיה לשיפור המהירות, הובילו למכוניות מרוץ מהירות ויעילות יותר.
מכונית פורמולה 1 מודרנית כוללת שלדה חד-קליפתית מסיבי פחמן עם תא נהג פתוח, המכיל מושב נהג יחיד והגה נתיק.
מנוע ה-V6 בנפח 1.6 ליטר מסוגל להפיק עד 950 כוח סוס, מה שמאפשר למכונית להגיע למהירויות של עד 375 קמ"ש.
היא משתמשת בתיבת הילוכים חצי אוטומטית עם שמונה הילוכים קדמיים ובקרה אלקטרו-הידראולית.
גלגלי ה-18 אינץ' מצוידים בצמיגים חלקים (Slicks) בתנאי יובש רגילים, וכוללים בלמי דיסק מקרבון המסוגלים לעמוד בטמפרטורות של עד 1,000 מעלות צלזיוס.
הכנפיים פועלות ככנפיים הפוכות כדי לייצר עילוי שלילי, מה שמוביל להגברת כוח הצמדה.
התקנות המסדירות את המכוניות נקבעות על ידי הפדרציה הבינלאומית לרכב (FIA) ועברו שינויים ניכרים מאז הצגתן בסוף שנות ה-40. המכוניות נבנות ומופעלות על ידי היצרניות באירועי המרוצים, אם כי התכנון והייצור יכולים להתבצע במיקור חוץ.
מאז שנות ה-2000, בוצעו מספר שינויים על ידי ה-FIA במטרה לקדם קיימות והפחתת עלויות, כמו הגבלת חלקי חילוף, שימוש בדלק מעורב ובמערכות אגירת אנרגיה.
כמו כן, נעשו מאמצים להפחית את כוח ההצמדה ולהגביל מהירויות, תוך פישוט עיצוב המכונית ושיפור היכולת למרוצים צמודים.
המכוניות נעשו בטוחות יותר בזכות חומרים עמידים, שיפור במאפייני בטיחות ותוספת ההיילו.
מכוניות הפורמולה 1 המוקדמות היו בעלות עיצוב פשוט ללא כנפיים או מנועים קדמיים, ודרשו מאמץ ניכר מהנהג כדי לשלוט בהן.
בתחילת שנות ה-60, הוצגו מכוניות קלות יותר עם שלדות אלומיניום, ובסוף אותו עשור נוספו גם כנפיים.
בשנות ה-70 בזכות התפתחות חקר האווירודינמיקה עיצובי המכוניות החלו להיות מושפעים באופן משמעותי ממנה, ההדפעה התבטאה בהוספת "אף" קדמי וכונסי אוויר מאחורי הנהג להגברת זרימת האוויר למנוע.
הופעתן של מכוניות עם אפקט קרקע בשנות ה-80 אפשרה להגביר את כוח ההצמדה עם פגיעה מינימלית בגרר.
עם שיפור מתמיד במנועים והצגת מגדשי טורבו, המכוניות הפיקו דחף גבוה יותר.
הרוחב המרבי המותר של המכוניות היה 2,150 מ"מ עם סרן קדמי ברוחב 1,500 מ"מ וסרן אחורי ברוחב 1,000 מ"מ.
הרוחב המרבי הופחת ל-2,000 מ"מ ב־1994. לאחר גרנד פרי סן מרינו 1994, במסגרתו התרחשו מספר תאונות קטלניות, הוכנסו שינויים נרחבים בתקנות הבטיחות שהשפיעו על עיצוב מכוניות הפורמולה 1 המודרניות.
אחד הצעדים המרכזיים היה הוספת קרש החלקה עשוי עץ בעובי 10 מ"מ לתחתית המכונית, שנועד לאכוף מרווח גחון מינימלי.
בעונות הבאות הורחב הקרש, ובלוק נוסף בגובה 50 מ"מ וברוחב 500 מ"מ הותקן מעליו לצמצום אפקט הקרקע.
גובה הכנף הקדמית הוגדל מ-40 מ"מ ל-50 מ"מ, והוגבל לגובה מרבי של 200 מ"מ מעל מישור הייחוס.
במקביל, הונהג עיצוב "מדורג" עם תאי צד (sidepods) וכיסוי מנוע קטנים יותר, והוגדרו אזורים אסורים לעבודה סביב הגלגלים, למעט התקנת רכיבי מתלה.
מאז שנות ה-90 שולבה אלקטרוניקה מתקדמת במכוניות, כדי לשפר את היעילות, השליטה והאמינות.
בעשור הראשון של שנות ה-2000, קבוצות הפורמולה 1 החלו לנצל תכנון בעזרת מחשב באופן נרחב, מה שאיפשר להן לפתח מכוניות מדויקות ויעילות יותר.
לצד זאת, הוכנסו שינויים בתקנות שנועדו לקדם קיימות ולהפחית עלויות, כגון הגבלות על חלקי חילוף, שימוש בדלקים מעורבים, ושילוב מערכת אגירת אנרגיה (ERS).
במהלך שנות ה-2000, הוגדל גובה החזית בהדרגה ל-150 מ"מ, ונקבעו מידות מרביות לרוחב (500 מ"מ) ולגובה (950 מ"מ) של רכיבי המרכב.
ה-FIA יזם גם שינויים במבנה המרכב במטרה לשפר את איכות המרוצים, כולל עדכונים בכנפיים הקדמיות ובעיצוב הרצפה.
מספר פתרונות אווירודינמיים שפיתחו הקבוצות נאסרו, ביניהם דיפיוזרים כפולים, צינורות פליטה מכוונים, וכן אלמנטים כמו סנפירי כריש, חריצי קירור וכנפונים.
ב־2009 נוסו כנפיים קדמיות מתכווננות, וב2011 הוצגה לראשונה המערכת להפחתת גרר (DRS).
לקראת סוף העשור השני של המאה ה-21, עוצבו הכנפיים הקדמיות מחדש על מנת להיות פשוטות יותר, להפחית את השפעת האוויר המלוכלך ולאפשר מרוצים יותר צמודים.
בהתאם לתקנות, תחתית המכונית חייבת להיות שטוחה בין הסרנים, והשחיקה המותרת של קרש ההחלקה במהלך המרוץ מוגבלת לעד מ"מ.
התקנות שנכנסו לתוקף ב־2022 נועדו לשפר עוד יותר את איכות המרוצים, והביאו לפישוטם של רכיבי האווירודינמיקה, הפחתת מערבולות האוויר, והעצמת אפקט הקרקע.
מכונית הפורמולה 1 המודרנית היא מכונית מרוצים חד-מושבית, בעלת תא נהג פתוח וגלגלים חשופים, עם כנפיים קדמיות ואחוריות משמעותיות, גלגלים גדולים ומנוע טורבו הממוקם מאחורי הנהג.
המונוקוק בנוי מסיבי פחמן מחוזקים, מרופד בקוולאר ובחומרים עמידים לאש כדי להגן על הנהגים מהתנגשויות חזקות ושריפות.
תא הנהג מורכב ממושב יחיד עם הגה נתיק מלפנים.
על גבי תא הנהג מותקן היילו, שהוצג ב־2018. שני גלגלים קדמיים ושניים אחוריים מחוברים למתלים, והמנוע מותקן מאחורי הנהג.
הכנפיים הקדמיות והאחוריות הן משטחים אווירודינמיים המותקנים בקצוות.
המשקל המינימלי המותר הוא 798 ק"ג כולל הנהג, עם צמיגי יובש וללא דלק.
המכוניות מוגבלות לממדים של 5.63 מטר אורך, 2 מטר רוחב ו-0.9 מטר גובה.
מאז הקמתה, פורמולה 1 השתמשה במספר תקנות מנוע שונות.
בשנים הראשונות, נעשה שימוש במערך מנוע קדמי, הנעה כפולה עם מנוע 4.5 ליטר אטמוספירי או 1.5 ליטר עם מגדש-על, שפיתח עד 425 כ"ס.
עם הזמן, נפח המנוע וההספק הופחתו, והוגבלו ל-0.75 ליטר עם מגדש או 2.5 ליטר ללא מגדש בסוף שנות ה-50. בשנת 1961, המנוע הוצב מאחורי הנהג ונפחו הוסדר ל-1,300–1,500 סמ"ק עם הספק של 150–225 כ"ס ללא הגדשה.
בעוד המבנה הבסיסי של מכונית פורמולה 1 נותר כמעט זהה מאז סוף שנות ה-60, הספק המנועים גדל בהדרגה עד ל-1,400 כ"ס ב-12,000 סל"ד בשנת 1986. בשנים 88–1987, הוצגו מנועי שמונה צילינדרים עם טורבו לצד מנועים אטמוספיריים, והוטלו מגבלות דלק על מנועי הטורבו.
מגדשי טורבו נאסרו החל מעונת 1989, ומנועי 3.0 ליטר הפכו לסטנדרט בשנות ה-90, מה שהביא להופעת מנועי V10 ו-V12.
הקבוצות החלו לייצר חלקי מנוע מסגסוגות מתכת מתקדמות כמו טיטניום ובריליום, שהפחיתו משקל ושיפרו את היעילות והעמידות.
ה-FIA אסרה על השימוש בחומרים אלו בסוף שנות ה-90, והתירה שימוש בברזל ואלומיניום בלבד.
הצגת שסתומים פנאומטיים באותה תקופה אפשרה למנועים להגיע עד ל-20,000 סל"ד.
במשך עשור, מכוניות הפורמולה 1 השתמשו במנועי V10 אטמוספיריים בנפח 3.0 ליטר, שפיתחו 980–1,000 כ"ס והגיעו למהירויות של עד 375 קמ"ש.
לקראת עונת 2009, המנועים הוגבלו ל-18,000 סל"ד כדי לשפר את אמינות המנוע ולהקטין עלויות.
בשנת 2012, המנועים צרכו כ-450 ליטר אוויר בשנייה, עם צריכת דלק במרוץ של 75 ליטר ל-100 ק"מ.
לקראת עונת 2014, ה-FIA הציגה מנועי שישה צילינדרים בנפח 1.6 ליטר עם טורבו ומערכת אגירת אנרגיה קינטית (KERS) כדי להגביר את יעילות הדלק.
לקראת 2022, הוצג מנוע V6 משודרג עם KERS חזק יותר.
לאורך השנים, ה-FIA הפחיתה בהדרגה את הקצאת המנועים הכוללת לעונה, ועם הגידול במספר המרוצים, כל מנוע צפוי לעמוד לפחות 2,000 ק"מ.
ה-FIA גם הציגה סטנדרטיזציה של חלקי מנוע מסוימים והגבלת עלויות על רכיבי מנוע, עם עונשי הזזה ברשת הזינוק לנהגים החורגים מההקצאה.
על פי התקנות הנוכחיות, מותר שימוש בלא יותר מחמש יחידות כוח בעונה.
המנוע ממוקם בין הנהג לסרן האחורי ומחובר לתא הנהג בקצהו הקדמי, ולתיבת ההילוכים והמתלים האחוריים בקצהו האחורי.
הדלק המשמש במכוניות פורמולה 1 הוא תערובת של בנזין נטול עופרת ואתנול, ביחס תערובת מבוקר בקפידה.
תדלוק במהלך המרוץ היה מותר עד 2010, אז נאסר.
המכוניות מחויבות לשאת דלק במשקל מרבי של 110 ק"ג למרוץ, כאשר לפחות ק"ג אחד חייב להיות זמין לבדיקת ה-FIA לאחר המרוץ.
כל חריגה בדלק או אי-אספקת הדגימה גוררת אחריה פסילה מהמרוץ.
שלפוחית הדלק עשויה מגומי איכותי המצופה בקוולאר להגנה מפני התרסקויות, וממוקמת לפני המנוع, מאחורי תא הנהג.
הגה טיפוסי במכונית פורמולה 1 הוא יחידת בקרה אלקטרונית עם מגוון כפתורים, מתגים ומנופים.
הוא עשוי מסיבי פחמן עם חלקי טיטניום, סיליקון, פיברגלס ונחושת.
הוא כולל שתי ידיות אחיזה בצדדים, צג LCD במרכז, נוריות LED להעברת הילוכים בחלק העליון, ומנופי העברת הילוכים מאחור.
ההגה משמש לשליטה על פונקציות שונות של המכונית כמו הילוכים, סל"ד המנוע, תערובת דלק-אוויר, איזון בלמים, מיפוי דיפרנציאל ועוד.
הצג מציג נתונים שונים כולל פרמטרים של המנוע, הילוך, טמפרטורה וזמן.
ההגה משמש גם לגישה לרדיו ולשליטה במנגנון השתייה.
בעוד שבעבר נעשה שימוש בתיבות הילוכים ידניות קונבנציונליות, מכוניות פורמולה 1 מודרניות משתמשות בתיבות הילוכים חצי-אוטומטיות סדרתיות עם הנעה אחורית.
לתיבה שמונה הילוכים קדמיים והילוך אחורי, המופעלים באמצעות מנופים.
תיבת ההילוכים בנויה מטיטניום מחוזק בקרבון, והיא מחוברת לחלקו האחורי של המנוע.
תיבות הילוכים אוטומטיות לחלוטין, ומערכות כמו בקרת שיגור ובקרת משיכה נאסרו בשנות ה-2000 כדי לשמור על חשיבות מיומנות הנהג בשליטה על המכונית, ולהפחית עלויות.
כאשר הנהג יוזם העברת הילוך באמצעות המנופים, מערכת של סולנואידים, מפעילים הידראוליים וחיישנים מבצעת את ההעברה בפועל, ומצערת אלקטרונית שולטת בתגובת המנוע.
בקרת המצמד מתבצעת באופן דומה, למעט בזינוק מהמקום, שם הנהג מפעיל את המצמד ידנית באמצעות מנוף מאחורי ההגה.
המצמד הוא מצמד רב-דסקי מקרבון, בקוטר של פחות מ-100 מ"מ ומשקל של פחות מ-1 ק"ג, המסוגל להתמודד עם הספק של עד 720 כ"ס.
המכוניות משתמשות בתיבות הילוכים בעלות "העברה רציפה" (seamless shift), המאפשרות העברת הילוכים כמעט מיידית עם אובדן הנעה מינימלי וזמן העברה של 2–3 מילישניות.
כאמצעי להפחתת עלויות, יחסי ההעברה של תיבת ההילוכים קבועים לעונה שלמה.
בשנות החמישים והשישים, צמיגי פורמולה 1 היו צמיגי גומי עם חריצים, דומים לצמיגי רכב רגילים אך גדולים יותר.
בסוף שנות החמישים, בד הכותנה הוחלף בבד ניילון, מה שהפחית את המשקל והגביר את העמידות.
בשנות השישים, הצמיגים נהיו רחבים יותר ונעשה שימוש בגומי סינתטי יחד עם ניילון.
לקראת עונת 1981, קוטר הצמיג האחורי המרבי הוגבל ל-26.0", וקוטר הצמיגים הקדמיים הוגדל.
לקראת עונת 1993, רוחב הצמיגים האחוריים הופחת מ-18" ל-15".
בשנת 1998, הוצגו צמיגים מחורצים עם שלושה חריצים בצמיגים הקדמיים וארבעה בצמיגים האחוריים.
בין 1999 ל-2008, התקנות חייבו את הצמיגים לכלול מינימום של ארבעה חריצים בעומק 14 מ"מ, במטרה להאט את המכוניות, מכיוון שצמיג סליקס, ללא חריצים, מספק את האחיזה הטובה ביותר בתנאים יבשים.
צמיגי סליקס הוחזרו בתחילת עונת 2009, כאשר הצמיגים הקדמיים הוצרו מ-270 מ"מ ל-245 מ"מ, כדי להעביר את האיזון לאחיזה מכנית במטרה להגדיל את מספר העקיפות.
מאז, מבנה הצמיג נותר כמעט זהה עם שינויים קלים בלבד במידות.
לקבוצות מסופקים מספר קבוע של סטים משלוש תרכובות של צמיגי סליקס יבשים, וסטים נוספים של צמיגי ביניים וגשם למזג אוויר לח.
תרכובות הצמיגים מסומנות בצבעים, והקבוצות מחויבות להשתמש בלפחות שתי תרכובות יבשות שונות במהלך מרוץ יבש.
לעונת 2017, הוצגו צמיגי פירלי רחבים משמעותית, וקוטר החישוק הוגדל מ-13 ל-18 אינץ' לקראת עונת 2022.
בלמי דיסק משמשים לבלימה, בדומה למכוניות כביש.
הבלמים מורכבים מדיסק וקליפר, עם שישה בוכנים בכל קליפר.
הנהג מפעיל לחץ על דוושת הבלם, אשר משתמש בלחץ הידראולי כדי להניע את הקליפרים והחיכוך בדיסק מאט את המכונית.
מכונית פורמולה 1 ממוצעת יכולה להאט מ-100 ל-0 קמ"ש בפחות מ-15 מטר, ולכן הבלמים נחשפים לטמפרטורות גבוהות של עד 1,000 מעלות צלזיוס וכוחות G חזקים.
כדי לעמוד בטמפרטורות הגבוהות, הבלמים עשויים מחומרים מרוכבים על בסיס פחמן ומקוררים באמצעות אוויר העובר דרך חורים קטנים רבים בצינורות הקירור.
עיצובים מוקדמים חיברו את הכנפיים ישירות למתלים, אך מספר תאונות הובילו לתקנות המחייבות שהכנפיים יהיו מחוברות באופן קשיח לשלדה.
הכנפיים הן פרופיל אווירודינמי בחזית ובחלק האחורי של המכונית, ועשויות מחומרים מרוכבים של סיבי פחמן לחוזק גבוה ומשקל מופחת.
הכנף הקדמית היא מבנה דמוי מזלג ברוחב מרבי של 1,800 מ"מ.
היא יכולה לכלול עד ארבעה אלמנטים, ואסור לה להתכופף יותר מ-5 מ"מ.
היא עשויה מסגסוגת אלומיניום, סיבי פחמן ופיברגלס, ויכולה לעלות עד 300,000 דולר.
הכנף האחורית מורכבת ממשטח עיקרי המשתרע לרוחב המכונית עם מדפים אופקיים קטנים יותר בזווית כלפי מטה.
ה-DRS הוא מנגנון התאמת מדף בכנף האחורית, המופעל הידראולית בהתאם להוראות הנהג מההגה.
מערכות אגירת האנרגיה הקינטית (KERS) אוספות את האנרגיה הקינטית הנוצרת בתהליך הבלימה של המכונית.
הן אוגרות אנרגיה זו וממירות אותה לכוח שניתן להשתמש בו להגברת התאוצה.
ישנם שני סוגים עיקריים של מערכות: חשמלית וגלגל תנופה מכני.
מערכות חשמליות משתמשות במנוע-גנרטור המשולב בתיבת ההילוכים של המכונית, הממיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית ולהפך.
לאחר שהאנרגיה נאספה, היא מאוחסנת בסוללה ומשוחררת לפי הצורך.
מערכות מכניות לוכדות את אנרגיית הבלימה ומשתמשות בה כדי לסובב גלגל תנופה קטן במהירויות גבוהות.
כאשר נדרש כוח נוסף, גלגל התנופה מחובר לגלגלים האחוריים של המכונית.
KERS מוסיף בדרך כלל תוספת כוח של כ-120 כ"ס לזמן מוגבל.
אף המכונית הוא מבנה שאליו מחוברת הכנף הקדמית.
הוא מכוון את זרימת האוויר לכיוון רצפת המכונית, ופועל כבולם זעזועים במקרה של תאונה.
ההיילו הוא התקן בטיחות המותקן על תא הנהג, ועשוי מסדרת מוטות מתכת מעוקלים שנועדו להגן על ראש הנהג בעת התרסקויות.
כונס האוויר ממוקם מאחורי תא הנהג, ומשמש לקליטת האוויר המהיר הנע מעל המרכב.
הוא מספק אוויר דחוס לכונסי המנוע, מגביר את הספקו, וסופג את המערבולות הנוצרות מהאוויר העובר מעל קסדת הנהג.
אווירודינמיקה הפכה למפתח להצלחה בספורט, והקבוצות משקיעות זמן וכסף רב במחקר ופיתוח שלה מדי שנה.
הכנפיים הקדמיות והאחוריות המעוצבות, יחד עם שאר חלקי המרכב כמו הלהבים מתחת לאף, פנלי הצד, תאי הצד, תחתית המכונית והדיפיוזר האחורי, משחקות תפקיד מכריע בקביעת היעילות האווירודינמית של המכונית.
מכונית פורמולה 1 מודרנית מסוגלת לפתח עד 6 G של כוח פנייה צידי וכוח הצמדה השווה לפי שניים ממשקלה במהירות של 190 קמ"ש.
המכונית מתוכננת כך שהיא תוכל לייצר את כמות כוח ההצמדה המרבית בעבור כמות הגרר המינימלית, כאשר התצורה משתנה לעיתים קרובות בהתאם לדרישות של מסלול מסוים.
הכנפיים פועלות בדומה לכנפי מטוס הפוכות, על מנת שיוכלו לייצר עילוי שלילי או כוח כלפי מטה.
פרופיל הכנף הקדמית, יחד עם זווית ההתקפה כנגד האוויר הנכנס, קובעים את כוח ההצמדה שנוצר.
הכנף הקדמית גם מכוונת את זרימת האוויר לשאר חלקי המכונית, כאשר האוויר הזורם לכונסי תאי הצד משמש לוויסות טמפרטורת המנוע.
האוויר הזורם מתחת לרצפה מסייע לאטום את המרווח עם הקרקע, ותורם לאפקט הקרקע.
נוצר אזור של לחץ נמוך אשר "שואב" הלכה למעשה את המכונית לכיוון הקרקע, ומגביר את כוח ההצמדה ואחיזת המכונית.
הכנפיים האחוריות משרתות מטרה דומה לכנפיים הקדמיות ככנפיים הפוכות, ומטות את האוויר כלפי מעלה, מה שגורם לכוח הצמדה.
זווית המישור הראשי והמדפים קובעים את כיוון זרימת האוויר.
הכנפיים האחוריות מתוכננות לעמוד בעומסים גבוהים מבלי להפחית את כוח ההצמדה.
ה-DRS פותח חריץ בכנף האחורית לפי הוראת הנהג, מפחית את הגרר ומגביר את הכוח, ולמשכך את המהירות, ומותר להפעילו במקרים ספציפיים.
הדיפיוזר הממוקם בחלק האחורי והוא משמש לשילוב זרימת האוויר מהחלק התחתון של המכונית ליצירת כוח הצמדה נוסף.
מה שמאפשר למכונית להאיץ מ-0 ל-100 קמ"ש תוך כ-2.6 שניות.
למכונית יחס הספק-משקל של 1,297 כ"ס לטון, מה שמאפשר לה תאורטית להגיע ל-100 קמ"ש בפחות משנייה.
עם זאת, עקב אובדן אחיזה, היא מאיצה לאט יותר, וכאשר אובדן האחיזה מינימלי במהירויות גבוהות יותר, המכונית מאיצה בקצב גבוה מאוד.
מכונית פורמולה 1 מסוגלת גם להאטה מהירה ולפניות במהירויות גבוהות.
בזכות ביצועים אלו, הנהגים עשויים לחוות רמות גבוהות של כוח G.
הנהגים חווים בין 3 ל-4 G במהלך תאוצה, ובין 5 ל-6 G בעת בלימה במהירויות גבוהות.
במהלך פניות במהירויות גבוהות, הנהגים חווים כוחות צדדיים של בין 4 ל-6.5 G.
מכונית פורמולה 1 מודרנית מסוגלת להגיע למהירות מרבית של כ-375 קמ"ש, ולנוע במהירות ממוצעת של כ-200 קמ"ש במהלך מרוץ.
את המהירויות המרביות משיגות המכוניות בקטעים הישרים של המסלול, והן תלויות בתצורה האווירודינמית של הרכב, אשר מאזנת בין גרר נמוך לטובת מהירות קו ישר גבוהה, לבין כוח הצמדה גבוה לטובת מהירות פנייה, במטרה להשיג את זמן ההקפה המהיר ביותר.
בשנת 2005, קבוצת מקלארן קבעה מהירות מרבית של 372.6 קמ"ש במהלך ניסויים, מהירות שהוכרה רשמית על ידי ה-FIA כגבוהה ביותר שהושגה עד אז על ידי מכונית פורמולה 1. בגרנד פרי מקסיקו סיטי 2016, מכונית וויליאמס בה נהג ולטרי בוטאס הגיעה למהירות של 372.54 קמ"ש במהלך המרוץ.
מחוץ למסלול, קבוצת BAR-הונדה השתמשה בגרסה משודרגת של ה-BAR 007 כדי לקבוע שיא מהירות לא רשמי של 413 קמ"ש בריצת קו ישר במישורי המלח של בונוויל ב-2 בנובמבר 2005. בנוסף, המכונית קבעה שיא מהירות רשמי של 400 קמ"ש שאושר על ידי ה-FIA ב-21 ביולי 2006 בבונוויל.
מכונית פדלים היא כלי רכב עם 4 גלגלים המונע בכוח אדם באמצעות דוושות.
למכוניות פדלים כמה שימושים, הנפוצים בהם הם כצעצוע לילדים, לתיירות ולספורט.
המבנה של מכוניות פדלים דומה במידה מסוימת לזה של אופניים, אבל עטוף במעטפת עיצובית שמדמה מכונית.
שלדה - בסיס מתכת (בעבר בעיקר פלדה, היום לעיתים אלומיניום או פלסטיק קשיח), שעליו מורכב כל הרכב.
גלגלים - לרוב ארבעה גלגלים, לעיתים עם צמיגי גומי כדי לשפר אחיזה ונוחות נסיעה.
מערכת הנעה - לעיתים מנגנון דמוי אופניים: זוג דוושות מחוברות לגלגל שיניים ולשרשרת, שמעבירים את הכוח לגלגלים האחוריים.
בחלק מהדגמים אין שרשרת, אלא דוושות המחוברות ישירות לציר הגלגל.
מערכת היגוי – גלגל הגה המחובר למנגנון מכני פשוט שמסובב את הציר הקדמי, כך שהגלגלים הקדמיים פונים יחד.
מושב – בדגמים המשמשים כמשחק ילדים מושב יחיד (בדרך כלל), מותאם לילדים, ולעיתים ניתן להזזה כדי להתאים לאורך הרגליים.
בדגמים המשמשים מבוגרים נפוצים עיצובים של שני מושבים (זה בצד זה), ארבעה ושישה.
לעיתים מערכת ההנעה מאפשרת הפעלה על ידי שניים מהנוסעים.
מרכב (עיצוב חיצוני) – לא תמיד קיים.
אם קיים, לרוב עשוי מפח צבוע (בדגמים ישנים) או פלסטיק יצוק (בדגמים מודרניים), בצורת מכונית מרוץ, משאית קטנה או רכב שטח.
במחצית הראשונה של המאה ה־20 ייצרו גם דגמים מפוארים ממתכת שנראו כמו מכוניות אמיתיות, ולעיתים שימשו גם לאספנים.
בחלק מהדגמים קיימים גם מעצורים ידניים, ברוב הדגמים העצירה נעשית באמצעות מנגנון ההנעה.
השימוש הנפוץ ביותר במכוניות פדלים הוא כצעצוע לילדים.
הפשוטות שבהן מיועדות לילדים בגילאי 4-2. אלו דגמים קטנים מאוד, קלים, לעיתים מפלסטיק, עם פדלים פשוטים ולעיתים גם עם מוט דחיפה להורה.
אלו מתאימים לפעוטות שמתחילים לפתח תיאום תנועה.
רוב מכוניות הפדלים בשוק מיועדות לגילאי 8-4, בדרך כלל עשויות פלסטיק מחוזק או מתכת קלה, כוללות מושב מתכוונן, גלגלים גדולים יותר ומערכת פדלים פשוטה (עם או בלי שרשרת).
דגמים גדולים יותר לעיתים מיוצרים עם שלדה מתכתית יציבה, גלגלי גומי, ולעיתים גם בלם יד.
אלו מיועדים לילדים גדולים יותר, עם דגש על עיצוב שנותן "תחושת רכב אמיתית".
מכוניות פדלים מאפשרות לילדים לתרגל תיאום בין רגליים לידיים, שיווי משקל ושליטה בכיוון.
המכוניות משמשות לרוב לבילוי בחצר, בגינה או בפארק, לעיתים כחלק ממשחקי "נהיגה" המדמים מכונית אמיתית.
בענף התיירות מתפקדות מכוניות הפדלים ככלי תחבורה חווייתי שמחבר בין בילוי, נופש ופעילות גופנית, תוך התאמה לקהל רחב - מילדים ועד משפחות וקבוצות מבוגרים.
מאחר שמדובר בכלי לא ממונע, הוא משתלב היטב ברעיון של "תיירות ירוקה", בדגש על חוויה אקולוגית ואיטית יותר.
רכיבה במכונית פדלים גם מאפשרת למשפחה לבלות יחד, תוך שילוב פעילות גופנית קלה עם חוויה חברתית.
השכרה של מכוניות פדלים נפוצה באתרי נופש הנמצאים באזורים מישוריים, לאורך חופי ים, טיילות ופארקים גדולים.
הכלים הללו מגיעים בדרך כלל עם 2–4 מושבים, ולעיתים גם עם מושבי ילדים נוספים.
בערים תיירותיות רבות באירופה קיימים מסלולים ייעודיים לרכבי פדלים, כחלק מהיצע האטרקציות למבקרים.
לעיתים מוצעים גם סיורים בתשלום, כאשר במכונית מדווש מדריך טיולים.
אטרקציה מיוחדת לקבוצות גדולות של מבוגרים הן - מכונית פדלים המאפשרת דיווש קבוצתי תוך שתיית בירה.
ב, צרפת ואיטליה מתקיימות אליפויות ארציות, ובבריטניה ובהונג קונג מתקיימים גם מרוצים נגד השעון של 24 שעות.
מכוניות פדלים המשמשות למרוצים הן מכוניות קלות משקל, שנבנו אך ורק למטרת מרוץ ואינן מתאימות לשימוש אחר.
מכונית השרד של ראש ממשלת יפן (ביפנית: 内閣総理大臣専用車, Naikaku Sōri Daijin Sen'yō Sha) היא מכונית השרד הרשמית של ראש ממשלת יפן.
מאז שנת 2020 נעשה שימוש בדגם Toyota Century מהדור השלישי (G60), לצד דגם ה־לקסוס LS הוותיק יותר, ששימש את ראש הממשלה בעבר.
דגם הלקסוס לא נגרט, אלא ממשיך לשמש כרכב חלופי או גיבוי למכונית ה־Century החדשה.
מכונית השרד של ראש ממשלת יפן אינה ננהגת בידי מאבטחי ביטחון של המשטרה להגנת אישים, אלא בידי נהג מטעם מזכירות הקבינט.
הנהג עובר הכשרה ייחודית, ונהג חדש מתמנה לכל ראש ממשלה חדש.
עם סיום כהונתו של ראש הממשלה, נדרש גם הנהג לפרוש מתפקידו.
מכונית השרד של ראש הממשלה ממוגנת בזכוכית חסינת קליעים ומצופה בשריון פלדה מיוחד.
כלי הרכב של יתר חברי הקבינט אינם ממוגנים באותה מידה, שכן חוקי הנשק ביפן נחשבים מן המחמירים בעולם.
בין השנים 1921 ל־1931 השתמש ראש הממשלה ברכב מרצדס-בנץ שהובא ממושבת צ'ינגדאו לשעבר.
בשנת 1932 הוחלפה המכונית לרכב לינקולן ממוגן, ששימש שישה ראשי ממשלה ברציפות.
עם זאת, ראש הממשלה נובויוקי אבה התנגד לשימוש בו באומרו כי "זה כמו לנסוע בטנק".
בעקבות זאת החלו ראשי הממשלה הבאים להחליף כלי רכב לעיתים תכופות, לפי העדפתם האישית, בין דגמי ביואיק ל־קרייזלר.
ראש הממשלה האיאטו איקדה, שנודע במדיניות הצנע שלו, השתמש ב־Austin A50 Cambridge.
יורשו, אייסאקו סאטו, היה הראשון שהעדיף יצרן יפני ובחר ב־Toyota Crown Eight – מכונית היוקרה היפנית הראשונה בעלת מנוע V8, עם כניסתו לתפקיד בשנת 1964. עם השקת דגם Nissan President ב־1965, הוסיף גם אותו לצי הרכב הרשמי, וב־1967 הזמין באופן אישי גרסה ממוגנת של Toyota Century החדשה.
לא ידוע אם לרצח הנשיא ג'ון פ.
קנדי הייתה השפעה על החלטתו.
במשך ארבעים השנים הבאות שימשו דגמי Toyota Century ו־Nissan President כמכוניות השרד הרשמית של ראשי ממשלת יפן, עד לשנת 2008, אז החליטה הממשלה לעבור לדגם ההיברידי Lexus LS.
המעבר נבע ממדיניות סביבתית חדשה, שביקשה להפחית את פליטות הפחמן בחצי עד 2030 ולהגיע לאפס נטו עד 2050. ה־Lexus LS סיפקה רמת יוקרה ובטיחות דומה לזו של ה־Century, אך עם צריכת דלק נמוכה יותר ופליטות מזהמים מופחתות.
בשנת 2020 שבה ממשלת יפן לדגם המעודכן של Toyota Century – הפעם עם מנוע היברידי – כמכונית הרשמית של ראש הממשלה.
דגם ה־Lexus LS מ־2008 לא נגרט, אלא ממשיך לשמש כרכב חלופי במידת הצורך.
מכונת טיורינג היא מודל חישובי מתמטי אשר באמצעותו ניתן לתאר באופן מופשט את פעולתו של מחשב (כולל מחשב מודרני).
מכונת טיורינג מתארת בצורה פורמלית-מתמטית, כיצד ניתן לבצע פעולות חישוביות שונות כגון זיהוי מילים השייכות לשפה פורמלית, ביצוע פעולות חיפוש ומיון בקלט ועוד, והיא למעשה האוטומט החזק ביותר לביצוע חישובים, ולמעשה לעיתים המושג "חישוב" מוגדר על סמך פעולות הניתנות לביצוע באמצעות מכונת טיורינג.
מכונת טיורינג מתוארת באופן דמיוני כסרט אינסופי של תאים וראש קריאה בעל זיכרון סופי היכול לקרוא את תוכנו של התא שמעליו הוא ממוקם, לכתוב באותו התא וכן לנוע ימינה או שמאלה על הסרט.
המכונה מקבלת את הקלט שלה באמצעות הסרט, עליו היא יכולה גם לכתוב, ולזוז כרצונה לכל נקודה על גביו.
כאמור למרות שהמודל נראה פשטני ודל, התזה של צ'רץ'-טיורינג קובעת שכל חישוב או אלגוריתם בר-ביצוע, ניתן לתרגם למכונת טיורינג.
מבחינה זו, מכונת טיורינג שקולה לכל מחשב, ולכן משמשת במדעי המחשב, בעיקר בתורת הסיבוכיות ובתורת החישוביות, כבסיס לחקר יכולותיו ומגבלותיו התאורטיות של המחשב.
את המודל הציע אלן טיורינג בשנת 1936, טרם המצאת המחשב המודרני, כדי ליצור הגדרה מתמטית מדויקת של אלגוריתם, או "תהליך מכני" חישובי.
שלמות טיורינג מוגדרת כיכולת הרצת אלגוריתמים הדומה למכונת טיורינג אוניברסלית (למעט הזיכרון הסופי של התקן החישוב בו הוא שונה ממכונת טיורינג).
אלן טיורינג פיתח את מכונת טיורינג כניסוי מחשבתי, בניסיון לזהות שאלות מתמטיות, שאינן ניתנות להכרעה ובכך להבדילן משאלות מתמטיות הניתנות להכרעה, שלגביהן משפטי האי-שלמות של גדל אינם תקפים.
למעשה מכונות טיורינג מזהות האם קלט עונה על תבנית מוגדרת מסוימת, או באופן פורמלי יותר, האם מילה שהוזנה למכונה כקלט היא מילה בשפה פורמלית מסוימת.
באמצעות המודל החישובי ניתן לראות כי ישנן שפות אשר עבורן ניתן לתאר מכונת טיורינג אשר תמיד תכריע האם מילה נמצאת בשפה או האם היא אינה נמצאת בשפה.
שפות אלו מכונות שפות "כריעות".
בנוסף, קיימות שפות אשר אינן כריעות אך כן קיימות מכונות טיורינג אשר מזהות כל מילה ששייכת להן, אולם ייתכן שהן לעולם לא יעצרו אם המילה אינה שייכת לשפה.
שפות אלו מכונות "ניתנות לזיהוי".
ניתן להוכיח כי קיימות שפות, או במילים אחרות קיימות בעיות, אשר אינן ניתנות לחישוב במכונת טיורינג, ולכן לא ניתנות לחישוב באמצעות כל מחשב.
מכונת טיורינג מורכבת מהרכיבים הבאים:
סרט אינסופי או סרט עבודה המחולק לתאים הנמצאים זה אחר זה.
בכל תא יש סמל יחיד מתוך אלפבית סופי כלשהו.
הסרט משמש עבור קלט המשתמש ופלט המכונה.
המשתמש מזין את הקלט על הסרט לפני תחילת עבודת המכונה ומציב את ראש המכונה על התו הראשון בקלט.
הסרט ניתן להארכה לימין ולשמאל ללא הגבלה, כלומר למכונת טיורינג יש סרט בכל כמות שתזדקק לה.
תאים שטרם נכתב בהם דבר נחשבים לכאלה שמכילים את הסמל "ריק".
אלפבית המחולק לאלפבית הקלט ולאלפבית של עבודת המכונה.
אלפבית הקלט מוכל ממש באלפבית המכונה המכיל לפחות תו אחד נוסף, "ריק", שאליו מאותחל כל הסרט לפני הזנת הקלט.
ראש קורא כותב שמסוגל לקרוא ולכתוב את תוכנו של תא, ולזוז ימינה או שמאלה לאורך הסרט, צעד אחד בכל פעם.
אחד מהמצבים מסומן כמצב ההתחלתי.
אוגר מצב שבו נשמר מצבה הנוכחי של המכונה.
בתחילת פעולת המכונה, מצבה הנוכחי הוא המצב ההתחלתי.
טבלת פעולה שמורה לראש מה לכתוב בתא, לאן לזוז (תא אחד ימינה או תא אחד שמאלה), ולאיזה מצב חדש לעבור, כל זאת בהתאם למצב הנוכחי (כפי שהוא רשום באוגר המצב) ולסמל שנקרא מהתא הנוכחי.
אם אין בטבלה התייחסות לצירוף של המצב והסמל הנוכחיים, המכונה עוצרת.
כל מרכיביה של מכונת טיורינג הם סופיים, מלבד הסרט שאינו מוגבל באורכו.
מכונת טיורינג מתחילה את פעולתה במצב ההתחלתי, כשעל הסרט כתוב מידע כלשהו - הקלט.
הקלט הוא תמיד סופי, והאלפבית של האותיות שמרכיבות אותו הוא חלקי ממש לאלפבית של הסימנים שניתן לרשום על הסרט.
בפרט הסמל "ריק" לא נחשב לחלק מאלפבית הקלט, כדי שיהיה ברור היכן הקלט נגמר.
המכונה יכולה לשנות את מצבו של הסרט ולבסוף עשויה לעצור.
נהוג להסתכל על החלק של הסרט שבין תחילת הסרט והמקום שבו הראש נעצר בתור הפלט של המכונה.
בצורת חשיבה זו, ניתן לראות את מכונת טיורינג כפונקציה שהופכת קלט לפלט.
המכונה לא בהכרח מסיימת את ריצתה עבור כל קלט, ולכן יכולים להיות ערכים שעבורם הפונקציה לא מוגדרת.
מכונת טיורינג ספציפית, בהתאם לתיאור המופיע לעיל, היא מעין מחשב שנועד לבצע תוכנית מסוימת (כלומר, לחשב פונקציה מסוימת).
בצורה זו ניתן באמצעות מכונה אחת לדמות את פעולתן של כל מכונות הטיורינג (בדומה למחשב רגיל, שאינו מיועד לביצוע פעולה ספציפית, אלא מקבל כקלט גם את התוכנה שעליו להריץ).
אחד מסוגי השאלות שניתן להציב בפני מכונת טיורינג הוא שאלות אודות אופן פעולתן של מכונות טיורינג אחרות.
רבות משאלות אלה אינן ניתנות להכרעה.
דוגמה לשאלה כזאת שבה עסק טיורינג, היא השאלה האם מכונת טיורינג נתונה תגיע לעצירה כאשר היא פועלת על קלט נתון או על קלט כלשהו.
בעיה זו ידועה בשם בעיית העצירה, וטיורינג הראה שהיא אינה ניתנת להכרעה.
מכונת טיורינג היא מודל מופשט לחלוטין, והמסקנות הנובעות ממנו אינן דורשות מימוש פיזי של המודל.
יחד עם זאת ברור שניתן לממש את מכונת טיורינג על כל מחשב מודרני (מלבד אינסופיות הסרט, שאינה מתיישבת עם סופיות הזיכרון של מחשב ממשי).
עם זאת, ניתן לתכנת ישירות במודל מכונת טיורינג, לדוגמה בשפת התכנות Brainfuck.
בנוסף למודל הבסיסי, הוגדרו במשך השנים מספר מודלים חלופיים למכונת טיורינג המכלילים או מגבילים את ההגדרה המקורית, כדי להביע סוגים אחרים של חישוב.
מודלים אלו מהווים כלי חשוב במדעי המחשב בכלל ובתורת הסיבוכיות בפרט, ובין השאלות החשובות במדעי המחשב היא הבנה מלאה של הקשרים בין מודלים כאלו.
המודלים החלופיים המרכזיים הם אלו: