[показать]

Около пяти лет назад голландский предприниматель Бойан Слат (Boyan Slat) организовал проект под названием Ocean Cleanup, целью которого является очистка океана от накопившегося там мусора. И уже сейчас недавно организованная компания Ocean Cleanup имеет в своих руках технологию, способную убрать из моря все Большое Тихоокеанское мусорное пятно (Great Pacific Garbage Patch) всего за пять лет работы. А развертывание первых участков очистительной системы запланировано на 2018 год, на целых два года раньше запланированного срока.

"Сборщик мусора" представляет собой огромную надувную дугу, которая дрейфует в море при помощи якорей, погруженных на определенную глубину. За счет разницы в скорости движения потоков воды на глубине и на поверхности океана эта дуга собирает весь мусор, плавающий на поверхности.
 

[показать]

Испытания первого прототипа уборочной системы были проведены в прошлом году в Северном море. Эти испытания длились два месяца и закончились не очень удачно. Но специалисты команды Ocean Cleanup извлекли ценные уроки из этих испытаний и перепроектировали систему практически с нуля.

Изначальная конструкция системы предполагала крепление "уборочной дуги" к морскому дну. В новом варианте системы используются меньшие дуги, прикрепленные к плавающим якорям, находящимся на заданной глубине, где потоки воды движутся медленнее потоков у поверхности океана.

Помимо преимуществ, связанных с использованием энергии естественных морских течений, новый вариант системы обладает мобильностью. В случае возникновения такой необходимости, дуги системы могут быть быстро отбуксированы на новое место морским судном или прибыть туда же, медленно дрейфуя под влиянием ветра и морских течений.
 

[показать]

Проект Ocean Cleanup перешел на новый этап его реализации, что было ознаменовано открытием одноименной компании, которая с ноября прошлого году уже успела насобирать 21.7 миллиона долларов в виде пожертвований. Большая часть этих пожертвований была предоставлена филантропами Марком и Линн Бенайофф из Сан-Франциско, Питером Тилом, предпринимателем из Силиконовой долины, и другими известными в определенных крагах людьми.

Первый опытный вариант "мусоросборочной" системы отправится в море неподалеку от западного побережья Северной Америки. После непродолжительного периода испытаний эта система начнет перемещение в сторону Большого Тихоокеанского мусорного пятна, в район которого она прибудет в первой половине 2018 года.
 

[показать]

Даже с учетом больших успехов, сделанных в области робототехники за последние годы, современные роботы имеют целый ряд ограничений. Реализация возможности эффективного передвижения роботов в изменяющихся условиях окружающей среды, на которое тратится разумное количество дефицитной энергии, относится к разряду одной трудноразрешимых задач. С другой стороны, природа уже давным-давно сделала все возможное, и исследователи из корейского Института науки и передовых технологий (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) придумали, как можно использовать живых существ в роли импровизированных "транспортных средств" для роботов.

Робот, о котором сейчас пойдет речь, не очень похож на традиционного робота в нашем понимании. Скорее всего его можно назвать электронно-механическим устройством, закрепленным на верхней части панциря водоплавающей черепахи. Для управления движением черепахи у этого робота имеется подвижная линейка с красными светодиодами и трубочка, через которую робот выдает черепахе поощрительный приз в виде еды.

Для того, чтобы получить возможность управления черепахой при помощи вспышек красного света, корейские ученые произвели процесс их предварительной дрессировки, направленной на создание у живого существа устойчивых ассоциаций вспышек красного света с получение приза. "Сидящий" на спине черепахи робот включал светодиоды и подкармливал едой черепаху в случае, если она начинала двигаться в нужном направлении. В процессе обучения было задействовано пять пар робот-черепаха и с каждой тренировкой черепахи четче и быстрее реагировали на команды робота.

Об эффективности такого способа можно судить, просмотрев приведенный ниже видеоролик. Робот и черепаха, помещенные в сосуд с водой, должны были совместными усилиями пройти через пять контрольных точек. И, как можно убедиться, этой "странной парочке" удалось справиться с поставленной задачей в полной мере.

"В природе существует множество видов животных, которым можно надрессировать соответствующим образом и использовать в качестве "транспорта" для животных" - рассказывает Да-Гун Ким (Dae-Gun Kim), исследователь из института KAIST, - "При этом, можно использовать различные виды животных, птиц, рыб и т.п. для решения задачи разного типа".

А в ближайшем будущем ученые из KAIST собираются разработать технологию, которая позволит частично или полностью снабжать робота необходимой ему энергией, используя энергию движений контролируемого им живого существа.
 

[показать]

Современные скоростные камеры, предназначенные для проведения замедленной съемки, снимают со скоростью порядка 100 тысяч кадров в секунду. Но исследователи из Лундского университета (Lund University), Швеция, разработали новую сверхвысокоскоростную камеру, скорость съемки которой составляет пять триллионов кадров в секунду. Это позволяет при помощи новой камеры фиксировать события, длящиеся 0.2 триллионных доли секунды, и такого уже вполне достаточно для фиксации быстрых процессов из области химии, физике и биологии, которые ранее не удавалось "запечатлеть на пленке".

Для демонстрации возможностей новой технологии сверхскоростной съемки ученые сняли то, как импульс света, группа фотонов, перемещается на расстояние, равное толщине листа бумаги. В действительности этот процесс происходит за пикосекунду времени, но новая камера позволила замедлить его в триллион раз.

Существующие высокоскоростные камеры, как и обычные, захватывают кадры последовательно друг за другом. Но новая технология съемки использует инновационный алгоритм захвата FRAME (Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures)., получая несколько закодированных изображений на одном кадре. И последующая математическая обработка такого кадра позволяет воспроизвести последовательность из нескольких кадров.

Описанный выше метод реализуется за счет освещения объекта съемки чередой сверхкоротких импульсов лазерного света, каждый из которых "закодирован" определенным образом. Используя данные о кодировании импульсов света в качестве своего рода "ключей шифрования", специализированный алгоритм может отделить каждый кадр последовательности из одного общего снимка.

Новая камера предназначена для проведения исследований быстрых процессов, которые происходят в масштабе времени в пикосекунды и сотни фемтосекунд. "Такие быстрые процессы происходят во время взрывов, плазменных вспышек, при бурном сгорании и во время других химических реакций" - рассказывает Элиас Кристенссон (Elias Kristensson), - "Теперь мы в состоянии произвести съемку таких чрезвычайно быстрых процессов, а в более долгосрочной перспективе подобная технология может стать доступной для промышленного применения".

Сейчас высокоскоростная камера на основе алгоритма FRAME представляет собой громоздкую лабораторную установку, собранную из большого количества лазеров, датчиков, линз и других оптических компонентов. И для того, чтобы превратить все это в вид одного законченного устройства, ученым, по их прогнозам, потребуется около двух лет.
 

[показать]

Известная робототехническая компания Boston Dynamics уже давно известна рядом своих творений, некоторые из которых имеют достаточно ужасающий вид. Создание всех этих роботов, до момента покупки компании компанией Google в 2013 году, финансировалось военными, что говорит об однозначном назначении этих устройств. И лишь недавно, в силу определенных причин, руководство компании Boston Dynamics начало задумываться о применении своих разработок в более мирных целях.

Выступая на конференции TED 2017, Марк Рэйберт (Marc Raibert), основатель и руководитель компании Boston Dynamics, сообщил, что специалисты компании занимаются сейчас рассмотрением множества вариантов коммерческого использования их роботов. В качестве одного из примеров Рэйберт продемонстрировал видеоролик, на котором четвероногий робот Spot выступает в роли курьера, доставляя посылку прямо к двери дома клиента.

"Мы неоднократно посылали наших роботов к домам наших служащих с различными поручениями. Это делалось для оценки возможностей роботов к самостоятельному выполнению поставленных задач и поиску решений в различных неожиданных ситуаций" - рассказывает Рэйберт, - "И эти импровизированные испытания показали, что в их нынешнем виде роботы успешно справляются со всем в 70 процентах случаев".

Еще одним роботом, которому грозит смена рода деятельности, является робот Atlas. Один из образцов таких роботов уже начал работать в одном из заводских цехов, снимая коробки с движущегося ленточного конвейера и помещая их на заданное место. Конечно, робота Atlas нельзя назвать быстрым, ловким и проворным, он выполняет свою работу со скоростью в две третьи от скорости работы человека. Однако, он не просит есть, пить, отдыхать и может работать 24 часа в сутки семь дней в неделю.

И последним кандидатом на "переквалификацию" является робот Handle, который был представлен общественности только в прошлом году. Этот робот на колесах способен быстро перемещаться, ловко маневрировать, перепрыгивать через препятствия, неся на себе до 45 килограмм груза. С такими выдающимися возможностями робот Handle может выступать в качестве работника на складе или курьера в офисе, который будет быстро перемещать документы или какие-нибудь другие предметы из одной части помещения или здания в другую.

Естественно, что в том жутком виде, который имеют сейчас практически все роботы компании Boston Dynamics, они не смогут работать рядом с людьми. Поэтому специалисты компании при помощи технологий трехмерной печати и других технологии, собираются "облагородить" вид роботов, одновременно уменьшив их вес и снизив стоимость.
 

[показать]

Согласно данным статистики, собранных институтом Организации Объединенных Наций, в 2014 году количество электронного мусора на нашей планете увеличилось на 42 миллиона тонн. Большую часть этого мусора составляют устаревшие электронные устройства, компьютеры и мобильные телефоны, которые их владельцы поменяли на более современные модели. Следует отметить, что утилизация электронного мусора является делом сложным и затратным, и даже с учетом извлекаемых из этого мусора драгоценных металлов и прочих имеющих высокую ценность материалов его переработка не окупает саму себя.

Решением проблемы увеличения количества электронного мусора может стать применение деградируемых материалов, материалов, которые самопроизвольно разрушаются, попав в определенные условия окружающей среды. И недавно китайские исследователи разработали новый вид деградируемого пластика, который может использоваться в производстве электронных компонентов и в основе которого лежит обыкновенный крахмал, получаемый при переработке кукурузы или картофеля.

Основой нового деградируемого пластика является полиактид (polylactic acid, PLA), который широко используется в настоящее время для трехмерной печати, в электронной и автомобильной промышленности, для изготовления упаковок и других потребительских товаров. Однако, этот пластик является хрупким и огнеопасным, он не обладает соответствующими электрическими свойствами для того, чтобы считаться хорошим электрическим изолятором. Тем не менее, этот пластик может быть легко получен путем соответствующей обработки крахмала растительного происхождения, а его смешивание в определенных пропорциях с наночастицами, изготовленными из материала на основе металоорганических соединений, дает ему ряд привлекательных потребительских свойств. 

Пленка, изготовленная из такого композитного материала имеет хорошие механические свойства, она огнеустойчива и, в зависимости от вида использованных в качестве примеси наночастиц, она может являться или электрическим проводником, или высококачественным изолятором. Все перечисленное делает новый материал весьма перспективным материалом для производства электронных устройств. Но самое главное заключается в том, что при определенных условиях структура этого композитного пластика, в отличие от чистого PLA, начинает деградировать и материал легко разрушается. Остатки разрушившегося материала легко отделяются от других кремниевых или металлических частей электронных компонентов, и сам этот материал, и оставшиеся материалы можно подвергнуть не очень дорогостоящей переработке для их повторного использования.

[показать]

Современные роботы являются уже достаточно совершенными машинами, многие из которых имеют возможность самостоятельно принимать решения и выполнять различные действия. Тем не менее, при выполнении роботами определенных задач в сложной среде окружающего нас мира все еще требуется участие в этом деле человека-оператора, который должен иметь соответствующие навыки и обладать необходимым опытом. Именно поэтому исследователи занимаются поисками новых способов реализации управления действиями робототехнических систем, которые не требуют длительной и дорогостоящей подготовки оператора. 

Ученые из Нью-Йоркского университета (New York University), возглавляемые Джаредом Аланном Франком (Jared Alan Frank), предложили использовать для управления действиями роботов специализированную систему дополненной реальности, которая способна работать на обычном планшетном компьютере или смартфоне. Эта система использует встроенную в устройство камеру для получения изображения окружающей среды и наложения на нее виртуальных объектов. Но в данном случае человек может выделить какой-либо из объектов и дать команду роботу для произведения каких-либо действий с этим объектом.

"Наша система позволяет избавиться от необходимости использования дорогостоящего специализированного оборудования, такого, как системы захвата движений, традиционно используемые в системах управления роботами" - рассказывает Джаред Алан Франк.

Система управления была разработана на базе платформы Xcode от компании Apple. Эта система распознает роботов, определяет их положение и положение разных объектов в окружающей среде. Кроме этого, система накладывает на окружающую среду координатную сетку, к которой привязываются все выполняемые роботами действия. Команды роботам передаются через беспроводную связь Wi-Fi, а обрабатывает эти команды миникомпьютер Raspberry Pi, который является ядром системы управления каждого робота.

Главной особенностью разработанной системы является простота ее использования, большую часть простейших задач, таких, как перемещение и операции с предметами, роботы выполняют самостоятельно, используя заложенную в них библиотеку функций и подпрограмм. Кроме этого, использование смартфона или портативного компьютера делают эту систему максимально мобильной, в любой момент времени оператор может переместиться и занять положение, из которого он может управлять выполнением определенной задачи с максимальным удобством и эффективностью.

В настоящее время технология управления роботами при помощи дополненной реальности была проверена в лабораторных условиях, с чем можно ознакомиться, просмотрев видео, доступное по этому адресу. А в ближайшем будущем Франк и его коллеги планируют провести испытания всего этого в условиях строительства и промышленного производства, в более сложной среде, наполненной посторонними предметами и помехами. Такие испытания позволят выявить недостатки программного обеспечения и внести в него необходимые коррекции, а главной задачей, к которой исследователи будут продолжать стремиться всеми силами, станет сохранение изначальной простоты использования программы и управления роботами при ее помощи.

"Мы стремимся к тому, чтобы любой человек, никогда не имевший отношений к роботам и технологиям дистанционного управления, мог взять планшетный компьютер и успешно выполнить работу, совершенно не задумываясь о специфических деталях" - рассказывает Джаред Алан Франк.

[показать]

Когда речь заходит о современном железнодорожном транспорте, большинство людей представляют себе сверхскоростные экспрессы, поезда на магнитной подушке и т.п. Но, оказывается, что в разных уголках земного шара по рельсам продолжают "бегать" классические паровозы, правда, в их более современном технологическом воплощении. Одним из таких паровозов является LNER Peppercorn Class A1 60163 Tornado, который не так давно на участке между Донкастером и Ньюкаслом, Великобритания, развил скорость в 100 миль в час (161 километр в час), демонстрируя, что эта технология позапрошлого и прошлого века еще может составить конкуренцию современным электрическим и дизельным локомотивам.

Справедливости ради следует отметить, что 60163 Tornado является не самым быстрым паровозом, построенным за всю историю. Самым быстрым паровозом является паровоз Mallard, который еще в 1938 году сумел разогнаться до скорости 126 миль в час (203 километра в час). Более того, 60163 Tornado является не единственным паровозом в Британии, множество других функционирующих паровозов находятся в распоряжении Национального Железнодорожного музея, в руках частных владельцев и благотворительных фондов.

Тем не менее, паровоз 60163 Tornado является единственным паровозом, построенным в Великобритании, а может и во всем мире за последние пятьдесят лет. На его строительство у специалистов и работников компании Doncaster Works ушло около 14 лет, а закончено его строительство было в 2008 году. 60163 Tornado не является точной "музейной" копией паровозов серии A1, 49 экземпляров которых были построены и работали в Великобритании несколько десятилетий после Второй Мировой войны. В конструкцию паровоза было внесено множество усовершенствований, в ней были использованы более современные материалы, современные устройства обеспечения безопасности, что позволяет этому паровозу совершать регулярные рейсы по железным дорогам.
 

[показать]

Новый паровоз 60163 Tornado является 50-м и единственным существующим сейчас из серии A1. Остальные его "собратья" были исключены из эксплуатации и отправлены на переплавку до конца 1966 года, уступив место на железных дорогах дизельным и электрическим поездам. Как уже упоминалось выше, 60163 Tornado курсирует по железным дорогам с 2008 года, но до последнего времени его максимальная скорость была ограничена 75 милями в час (121 километром в час), однако, согласно технической спецификации, с самыми последними модификациями этот паровоз без проблем может развивать скорость в 90 миль в час (145 километров в час). Но во время показательного заезда, который проводился 12 апреля под наблюдением группы инженеров и свидетелей, поезду удалось превысить свою максимально допустимую скорость на 10 процентов.

"Сейчас мы проведем осмотр и проверку конструкции паровоза с целью выявлений возможных последствий его работы в экстремальном режиме. Если в ходе этого не будет выявлено никаких критических повреждений, то паровозу 60163 Tornado будет позволено совершать рейсы на скорости 90 миль в час, благодаря чему он сможет остаться на службе еще достаточно долгое время".

Машины-монстры - все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.
 

[показать]

На страницах нашего сайта мы уже рассказывали нашим читателям о немецкой авиационной компании E-volo, специалисты которой разработали, изготовили и испытали опытный образец электрического многороторного летательного аппарата. В прошлом году этот 18-роторный летательный аппарат, Volocopter VC200, совершил свой первый пилотируемый полет с человеком на борту. А на выставке AERO, крупнейшей в Европе выставке, посвященной гражданской авиации, которая проходит во Фридрихсхафене, Германия, представители компании E-volo продемонстрировали общественности свою первую производственную модель - Volocopter 2X.
 

[показать]

К сожалению, полетные и эксплуатационные характеристики аппарата 2X, корпус которого изготовлен из композитного волокна, оставляют желать лучшего. Дальность полета на одном заряде аккумуляторных батарей составляет всего 25-30 километров, максимальная скорость, которую способен развивать этот летательный аппарат, составляет 100 километров в час. Максимальное время полета в самом оптимальном с энергетической точки зрения режиме, на скорости 50 километров в час, составляет 27 минут.
 

[показать]

Аппарат 2X, высота которого составляет два метра, может нести в своих недрах до 9 пакетов литий-ионных аккумуляторных батарей, на зарядку которых требуется приблизительно 120 минут. Система управления аппаратом содержит все необходимое для реализации режима полностью автоматического пилотирования. Однако, когда аппарат 2X в 2018 году примет участие в одной из экспериментальных программ "летающих такси", он будет летать под управлением квалифицированного человека-пилота.
 

[показать]

По сравнению со своим предшественником, аппарат 2X получил более комфортную кабину с кожаными сиденьями и большими окнами, предоставляющими пилоту и пассажиру больший обзор окружающего пространства. Управление аппаратом осуществляется при помощи сенсорного экрана и джойстика, оно упрощено и автоматизировано до такой степени, что аппаратом сможет управлять человек, не имеющий пилотской лицензии.

В настоящее время к летательному аппарату Volocopter 2X уже проявило интерес множество компаний и организаций, включая и НАСА. Так что не удивляйтесь, если вы через пару лет увидите такое чудо, совершающее посадку на крышу штаб-квартиры компании Google или Facebook.

[показать]

В 2015 году мы рассказывали нашим читателям о MegaBots, команде американских инженеров и исследователей, которые занимаются созданием огромного боевого робота, которому предназначено сойтись в поединке с 4-х метровым роботом Kuratas, построенным японской машиностроительной компанией Suidobashi Heavy Industries. Интерес к этому событию поддерживался на должном уровне периодическими сообщениями в средствах массовой информации. И, буквально недавно, представители группы MegaBots объявили о том, что между группой и компанией Suidobashi было достигнуто соглашение, согласно которому поединок Giant Robot Duel будет проведен в августе этого года.

Боевой робот группы MegaBots, имеющий название Mk. III, имеет высоту почти в пять метров и весит 12 тонн. Интенсивные работы по созданию этого робота ведутся на протяжении уже двух лет, а прогресс данного мероприятия подробно фиксируется на специальном канале сервиса YouTube. До последнего времени на этом канале можно было увидеть только отдельные узлы робота Mk. III, в самом ближайшем времени на канале появится видео, демонстрирующее полностью собранную конструкцию робота.
 

[показать]

Точная дата проведения поединка пока еще не назначена. А причиной переноса даты поединка стали некоторые неурядицы, касающиеся места проведения. Именно поэтому новое место проведения поединка держится пока в строжайшей тайне.

Поклонники проекта MegaBots смогут увидеть в мае месяце полностью собранного и работоспособного робота Mk. III в районе Bay Area в Сан-Франциско. А собственно поединок Giant Robot Duel будет транслироваться в режиме реального времени на каналах MegaBots и Suidobashi сервиса YouTube, и на Facebook.
 

[показать]

Известная аэрокосмическая компания SpaceX в очередной раз вошла в историю, произведя повторный запуск и успешную посадку использованной ранее первой ступени ракеты-носителя Falcon 9. Восстановленная после первого запуска ракета стартовала 30 марта 2017 года в 22:27 по времени Гринвичского меридиана со стартовой площадки Launch Complex 39 космодрома Космического центра НАСА имени Кеннеди на мысе Канаверал во Флориде. Выведя на околоземную промежуточную орбиту вторую ступень с коммуникационным спутником SES-10, первая ступень ракеты-носителя совершила спуск к поверхности Земли и в 22:36 осуществила успешную посадку на площадку, находящуюся на палубе беспилотной морской баржи, плывущей по поверхности вод Атлантического океана.

Следует заметить, что многократное использование является далеко не новинкой в космической технике. Американские космические Шаттлы в свое время летали в космос по многу раз, а сейчас это же самое делают секретные космические аппараты X-37B, запускаемые американскими военными с завидной периодичностью. Однако, компании SpaceX удалось сделать то, чего не удавалось сделать никому ранее, они повторно запустили основную часть баллистической ракеты Falcon 9, которая в первый раз отправилась в космос в рамках миссии CRS-8, запуск которой был произведен 8 апреля 2016 года.
 

[показать]

Миссия SES-10 стартовала при хороших погодных условиях и без любых проблем технического плана. Через одну минуту и 22 секунды полета ракета достигла точки так называемого максимального механического напряжения Max Q. Через две минуты и 41 секунду от ракеты отделилась вторая ступень со спутником SES-10, который был развернут на расчетной орбите спустя 32 минуты после запуска.

В то время первая ступень ракеты Falcon 9, выполнив серию тормозных запусков двигателей, произвела контролируемый спуск к поверхности земли и мягкую посадку на площадку баржи, имеющей замысловатое название "Of Course I Still Love You", которая находилась в водах Атлантического океана неподалеку от мыса Канаверал. Из-за капель воды, попавших на линзы объектива камер, процесс видеофиксации происходящего был прерван и, хочется надеяться, что в скором времени в сети появятся видеоролики, на которых будет виден процесс посадки ракеты, снятый с других ракурсов.
 

[показать]

Беспилотные летательные аппараты с несколькими роторами предназначены для полетов на открытом воздухе. Но в силу различных причин или ошибок человека им достаточно часто доводится сталкиваться с препятствиями или падать на землю. В некоторых моделях используется ограничители, защищающие лопасти пропеллеров и окружающих людей, а другие модели даже помещаются внутрь своего рода "клеток". Такие меры спасают положение в некоторых ситуациях, но в любом случае все это делает летательный аппарат больше и тяжелее, что сокращает и без того небольшое время полета на одном заряде аккумуляторных батарей. Весьма интересный выход из этой, казалось бы, безнадежной ситуации нашли исследователи из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL), они создали полужесткую и одновременно полумягкую конструкцию беспилотника, а первоначальную идею этого им подарила живая природа.

Для решения проблемы "ударопрочности" конструкции беспилотника исследователям пришлось найти компромиссное решение. Если сделать конструкцию слишком мягкой и гибкой, аппарат не будет обладать стабильностью и устойчивостью во время полета. И решение проблемы, как уже упоминалось выше, было найдено в живой природе, а если быть точнее, ученые увидели все им необходимое в строении крыльев ос. Строение крыльев обеспечивает им жесткость, необходимую для обеспечения полета насекомого, но когда оса сталкивается с чем-то, то крыло приобретает гибкость и перераспределяет энергию удара, что препятствует разрыву тканей крыла.
 

[показать]

Конечно, конструкция беспилотного летательного аппарата очень далека от формы и строения крыла насекомого. У беспилотника имеются гибкие элементы, расположенные вокруг твердой центральной части. Удерживается все это при помощи магнитов, а когда вся конструкция принимает определенный вид, она становится достаточно жесткой для того, чтобы обеспечить стабильный полет. Но в случае столкновения с препятствием энергия удара отрывает магниты друг от друга, целостность конструкции нарушается и она становится гибкой, эффективно поглощающей и демпфирующей энергию удара. По завершению ударного воздействия магниты снова притягиваются друг к другу, конструкция восстанавливает свою форму, жесткость и функциональность, и летательный аппарат в большинстве случаев может снова взлететь и продолжить полет как ни в чем ни бывало.

То, что вы видите на приведенных здесь снимках, является экспериментальным беспилотным летательным аппаратом, которому вряд ли будет суждено "переродиться" в коммерческий вариант. А исследователи из EPFL полагают, что идея создания таких полужестких-полумягких конструкций может найти более широкое применение в робототехнике. Роботы, способные быть и жесткими и мягкими одновременно, будут обладать более широкими возможностями по захвату объектов, к примеру, нежели нынешние робототехнические устройства.
 

[показать]

Человеческий мозг является самым эффективным и очень мощным компьютером естественного происхождения. И совершенно неудивительно то, что множество исследователей занимаются разработкой компьютеров, принципы работы которых основаны на принципах работы мозга. Нейронные сети, системы искусственного интеллекта, способные к самообучению, являются самыми близкими к мозгу моделями, которые мы имеем на сегодняшний день. А ученые из Стэнфордского университета, также работающие в данном направлении, пошли несколько иным путем, они создали органический искусственный синапс, появление которого делает нас на шаг ближе к появлению "разумных" биологических компьютеров.

В недрах мозга нейроны обмениваются электрическими сигналами, проходящими через синапсы. Ионный канал, образующийся на стыке синапсов от двух нейронов, становится толще и более электропроводным каждый раз, когда через него проходит сигнал. Такое укрепление электрической связи позволяет тратить меньше энергии на передачу информации и на основе этого эффекта работает система памяти человека, которая позволяет ему учиться и накапливать опыт. 

В большинстве случаев искусственные нейронные сети имитируют вышеописанные процессы программным путем. И по мере увеличения узлов нейронных сетей увеличивается объем оперативных данных, которые растет еще больше по мере накопления опыта. Такой подход к построению нейронных сетей уже продемонстрировал свою эффективность на многочисленных примерах, победив Ли Седоля, мирового чемпиона по китайской игре Го, создав музыкальные произведения, картины и многое другое. Несмотря на это, компьютерным системам, на которых работают искусственные нейронные сети очень далеко до эффективности живого мозга с точки зрения количества используемой на это все энергии.
 

[показать]

Стэнфордские исследователи, вместо того, чтобы моделировать нейронную сеть, решили сделать реальную нейронную сеть. И первым шагом к этому стало создание искусственного синапса, органического нейроморфного устройства, которое способно одновременно обрабатывать и хранить информацию. Структура созданного ими устройства напоминает структуру транзистора, искусственный синапс имеет три электрода, проводимость между которого обеспечивается солевым раствором с определенной концентрацией. Электрические сигналы проходят от одного электрода к другому, а управляет этим всем сигнал на третьем электроде.

Сначала исследователи изучили работу синапса, пропуская через него различные электрические сигналы, что позволило им выяснить значение напряжений, заставляющих синапс переключиться в определенное электрическое состояние. В отличие от транзистора, который может находиться в двух состояниях, во включенном и выключенном, искусственный синапс может находиться в одном из 500 дискретных состояний, что увеличивает его вычислительную мощность по экспоненте.

Однако, для переключения искусственного синапса из одного состояния в другое пока еще требуется энергия, в 10 тысяч раз больше, чем требуется для переключения состояния обычного живого синапса. Тем не менее, и данное достижение уже само по себе является большим шагом в "правильном" направлении. В своих дальнейших исследованиях стэнфордские ученые уже планируют использовать устройства меньших размеров, что должно увеличить их эффективность.

Используя один единственный искусственный синапс, ученые провели обширный ряд экспериментов и экстраполировали все собранные ими данные для их использовании в модели более сложной системы, состоящей из некоторого количества синапсов. И созданная модель достаточно простой нейронной сети справилась с задачей распознавания рукописных образов чисел от 0 до 9, дав правильный ответ в 97 процентах случаев. А в ближайшем времени ученые планируют построить реальную искусственную нейронную сеть, являющуюся воплощением моделируемой, для того, чтобы провести сравнительные исследования.

[показать]

В недрах телефона, лежащего в заднем кармане ваших брюк, заключено в миллионы раз больше информации, нежели могло вместиться в устройство хранения, размером с холодильник, более десятилетия-двух назад. За прошедшее время технологии хранения данных и устройства на их основе постепенно уменьшались в размерах, увеличивая одновременно с этим информационную емкость. И недавно исследователи из компании IBM создали самый маленький магнит на сегодняшний день, магнит, величиной с один атом, и это может привести к появлению в скором времени магнитных устройств хранения данных, которые могут содержать в тысячи раз больше информации, нежели лучшие из существующих накопителей сопоставимых размеров.

Напомним нашим читателям, что в основе жестких дисков, которые еще работают в подавляющем большинстве персональных компьютеров, лежит магнитный принцип записи и хранения информации. Но поверхности пластин жестких дисков располагаются серии крошечных точек (доменов) из магнитного материала, каждая из точек соответствует одному биту хранимых данных. Когда материал точки намагничен, это соответствует значению логической 1, в обратном же случае данный бит имеет значение 0. Размеры магнитного домена немного разнятся в зависимости от года выпуска жесткого диска, от производителя, но самый маленький из доменов на современных жестких дисках состоит минимум из 100 тысяч атомов магнитного материала.

"Магнитные биты (домены) являются основой всех жестких дисков, лент и устройств магнитной памяти" - рассказывает Кристофер Луц (Christopher Lutz), ведущий исследователь, - "В своих исследованиях мы пытались выяснить, что произойдет, если мы будем уменьшать размеры магнитных битов до самого минимально возможного уровня, до уровня отдельных атомов".
 

[показать]

Для того, чтобы работать на атомарном уровне, ученые использовали сканирующий туннельный микроскоп (scanning tunnelling microscope, STM), устройство, которое позволяет манипулировать отдельными атомами. Все работы проводились в условиях глубокого вакуума для того, чтобы исключить влияние на процесс атомов воздуха и некоторых других факторов. В качестве "подопытных" атомов выступали атомы редкоземельного элемента под названием гольмий, воздействуя на них электрическим током, ученым удалось добиться изменений ориентации их магнитного поля, превратив их в самый маленький магнитный домен на сегодняшний день. И, несмотря на то, что расстояние между отдельными атомами составляло всего один нанометр, ученым удалось реализовать запись и чтение информации из отдельно взятых атомов.

В недалеком будущем, за счет кардинального уменьшения размеров магнитных битов и расстояния между ними, на свет могут появиться жесткие диски и микросхемы магнитной памяти, плотность хранения информации в которым минимум в тысячу раз будет превышать плотность устройств, используемых нами сегодня. Такие показатели позволят сохранить 35 миллионов песен и музыкальных композиций, входящих в состав библиотеки iTunes на устройстве, размером с кредитную карту. А твердотельные жесткие диски, нового поколения, потребляющие во время своей работы совсем незначительное количество энергии, существенно снизят эксплуатационные расходы различных облачных сервисов и крупных датацентров, являющихся основой современного Интернета.
 

[показать]

Конструкция из одного или нескольких надувных компонентов, внутри которой скрыт генератор магнитного поля, силой от 1 до 2 Тесла, может выступить в качестве активного щита против космического ветра, который не позволит этому ветру продолжать сдувать тонкую марсианскую атмосферу в космос. Это приведет к постепенному увеличению толщины атмосферы планеты, увеличению температуры на ее поверхности, что, в свою очередь, сделает Марс пригодным для проведения процесса терраформирования и последующей колонизации.

Согласно результатам исследований, проведенных учеными из организации Universities Space Research Association (USRA), наличие магнитного щита уже через не очень продолжительное время приведет к повышению средней температуры на поверхности Марса на 4 градуса Цельсия. Такой не очень значительной разницы будет вполне достаточно для процесса интенсивного таяния и испарения льда шапки на Северном полюсе планеты, который состоит преимущественно из углекислого газа. Это приведет к усилению парникового эффекта, нагреву поверхности до еще большей температуры и еще более бурному таянию льдов полярных шапок.

Воды, освобожденной в результате таяния льдов, будет достаточно для восстановления на Марсе рек, озер и морей в объеме, составляющем 1/7 от объема океанов, которые присутствовали на Марсе несколько миллиардов лет назад.

"Если марсианской атмосфере удастся расшириться до уровня обеспечения нормального атмосферного давления, это вызовет повышение температуры до того уровня, когда на поверхности планеты вода сможет существовать в жидком виде. Это может стать огромным преимуществом для людей, которые так или иначе займутся колонизацией Красной Планеты" - пишут исследователи, - "Кроме повышения температуры, толстая атмосфера станет еще одним щитом, который оградит поверхность от космических лучей и ультрафиолетовой составляющей солнечного света. После этого на поверхности можно будет разместить открытые оранжереи, растения которых начнут медленно, но уверенно насыщать марсианскую атмосферу драгоценным кислородом".

В предложенной учеными USRA системе нет ничего фантастического на сегодняшний день. Для ее создания не потребуются километры сверхпроводящих кабелей и гигаваттные электрические генераторы. Ведь даже на Земле ученым удалось создать электромагниты, вырабатывающие гораздо более сильные магнитные поля, при этом, такие магниты имеют не слишком большие габариты, а необходимая для их работы энергия может быть получена при помощи солнечных батарей, которые работают в космосе с максимальной эффективностью.

И в заключении следует отметить, что размещение в точке Лагранжа системы Солнце-Марс генератора магнитной защиты, конечно, потребует огромных финансовых и материальных затрат. Однако, в данном случае "овчинка полностью стоит выделки", ведь благодаря такой технологии люди получат возможность более тщательно изучить Красную Планету и подготовить ее к последующей колонизации.

[показать]

Группа ученых из университета Нотр-Дама (University of Notre Dame) сделала шаг, приблизивший их к созданию искусственной имитации взаимодействия и обработки информации внутри биологических систем. Это, в свою очередь, является важной функцией для разработки новых форм биоробототехнических устройств, для разработки новых методов заболеваний, поражающих мышечные ткани, таких, как дегенеративные расстройства, аритмия и потеря подвижности конечностей.

Используя клетки тканей сердечной мышцы и так называемые клетки-фибропласты, которые выполняют роль "клея" в сердечных тканях, ученые создали "живой диод", элемент, который может быть использован для построения клеточных систем обработки информации. А для создания структуры этого диода ученые использовали технологии самоформирования и микро-копирования.

В своей работе ученые использовали два типа клеток сердечных тканей, которые упорядочены друг относительно друга определенным образом. Один из типов клеток легко поддается внешнему электрическому возбуждению, а второй - практически на него не реагирует. Переход, образовавшийся на границе этих двух видов клеточных тканей, работает почти так же, как и полупроводниковый p-n переход, и как следствие этого, вся структура выполняет функцию диода, пропуская через себя сигналы только в одном направлении.
 

[показать]

Комбинируя несколько "живых диодов" и проводящие сигналы ткани, ученые создали более сложные биологические схемы, позволяющие направлять сигналы в нужном направлении и модулировать ими электрическую деятельность отдельных групп клеток. А более сложные комбинации "живых" диодов и транзисторов позволят усиливать сигналы и создавать на их основе функциональные блоки для управления биологическими двигателями, датчиками и т.п.

Данная работа представляет собой первый шаг в новом направлении в области так называемых биовычислений. Ранние усилия в этом направлении были сосредоточены на создании схем из генно-модифицированных клеток естественного происхождения и клеток нервных тканей, из которых выращивались искусственные нейронные сети. Новый метод обеспечивает ощутимо медленную работу биологических вычислительных систем, так как его основой являются биохимические процессы. Тем не менее, он обеспечивает высокую точность, достоверность и надежность, для сравнения, сети на основе нейронов выдают ошибочные результаты в 10 процентах случаев.

Обладание методами построения клеточных структур, выполняющих определенные функции, открывает дверь к конструированию сложных биологических "вычислительных устройств", которые позволят управлять функционированием определенных органов или работой электронных и механических устройств, имплантированных внутрь живого организма.

[показать]

Проблема, о которой первым сообщил сайт The Register, связана с чипами Atom C2000, выпускавшимися с 2013 г. В прошлом месяце Intel дополнила документацию для семейства C2000 сведениями об ошибке в функционировании синхронизирующих контактов шины LPC (LPC_CLKOUT0 и LPC_CLKOUT1) , которая приводит к «деградации процессоров в условиях интенсивного использования, после многих лет работы».

Указанный чип — последний в линейке низковольтных процессоров Atom для микросерверов. Помимо них он применяется в сетевом оборудовании от таких поставщиков, как Cisco.

Последняя на прошлой неделе разослала предупреждение о дефекте в её коммутаторах, маршрутизаторах, оборудовании для оптических сетей и безопасности, проданных до 16 ноября 2016 г. Он связан с постепенной деградацией тактовых сигналов в одном из компонентов, и, как правило может проявляется после 18 и более месяцев эксплуатации.

Cisco и Intel воздерживаются от комментариев по поводу связи их двух предупреждений, но симптомы те же: оборудование перестаёт загружаться или окончательно выходит из строя.

Ведущий чипмейкер также не сообщает о масштабах проблемы, однако финансовый директор Intel, Роберт Свон (Robert Swan) отметил, что на результаты IV квартала 2016 г. оказали воздействие проблемы с качеством продукции: «немного превысившая прогнозы частота отказов при определенных условиях и длительности использования».

«Имеется промежуточное решение на уровне платы, которое мы предоставляем сейчас клиентам, — сообщает компания в письме. — Кроме того, мы готовим и тестируем небольшое исправление в кремнии для нового продукта (апдейта)».

Обычно срок эксплуатации серверов составляет от трёх до пяти лет, но маршрутизаторы или системы хранения данных — целевое оборудование для C2000 — зачастую ожидают аппаратного апгрейда пять, а то и десять лет.

Intel прекратила выпуск чипов Atom для серверов, и теперь их место заняли процессоры Xeon-D и Xeon-E3. Серия Atom переориентирована на роботы, шлюзы, дроны и интеллектуальные устройства Интернета Вещей.

Смотрите так же новые возможности для интернет провайдеров: оборудование Totolink.

[показать]

Станет ли в будущем возможной подзарядка аккумуляторной батареи мобильного устройства от рассеянного света из внешнего источника? Специалисты известной японской компании Kyocera, специализирующейся, помимо всего прочего, на технологиях получения солнечной энергии, работая совместно с учеными из университета Иллинойса, наглядно продемонстрировали такую возможность. Они создали своего рода двунаправленные светодиоды, которые способны не только излучать свет, но и поглощать, превращая его в электрическую энергию.

Матрицы двунаправленных светодиодов состоят из крошечных наностолбиков, состоящих из полупроводниковых материалов трех разных типов. Эти наностолбики, диаметром около 5 нанометров, закреплены на поверхности тонкопленочного материала. Один из полупроводниковых материалов эффективно излучает и поглощает свет, а два оставшихся материала служат для улучшения условий протекания электрического тока через структуру из первого материала. Такая необычная комбинация позволяет светодиодам эффективно испускать и поглощать свет в одно и тоже время.

Режим, при котором происходит излучение света, переключается на режим поглощения света с частотой, на три порядка большей, нежели частота обновления обычных экранов. Это совершенно незаметно для человеческого глаза и у человека создается впечатление, что экран светится стабильно и постоянно.

В режиме поглощения света светодиоды ведут себя подобно элементам обычных солнечных батарей, поглощая свет за счет фотогальванического эффекта. В настоящее время исследователям удалось создать лишь маленький прототип дисплея на новых двунаправленных светодиодах, но результаты испытаний прототипа говорят о том, что на базе данной технологии можно будет создать дисплеи, работающие исключительно за счет получаемой ими же энергии, конечно при условии наличия достаточного уровня внешнего освещения.

Но создание дисплеев, находящихся на энергетическом самообеспечении, является достаточно далекой перспективой. Однако, у данной технологии имеется область практического применения и уже прямо сейчас. Дисплеи, построенные на базе двунаправленных светодиодов, могут выступать в роли светочувствительных датчиков, которые позволят электронным устройствам реагировать запрограммированным образом на внешние световые сигналы. Такая способность может использоваться для создания интерактивных систем, способных распознавать находящиеся перед экраном объекты и реагировать на жесты раньше, чем палец человека или световое перо коснется поверхности экрана.

Помимо всего вышесказанного, новые дисплеи смогут самостоятельно адаптировать яркость из свечения в зависимости от уровня и характера внешнего освещения. Такая технология подстройки яркости уже используется в некоторых современных ноутбуках и смартфонах, но реализуется она при помощи отдельного светочувствительного датчика или датчика камеры этого устройства. Технология автоматической подстройки яркости также может оказаться очень полезной в условиях неравномерного освещения, к примеру, при использовании смартфона в лесу ярким днем. "Размазанный" по поверхности дисплея светочувствительный датчик позволит подстроить яркость свечения каждого пикселя дисплея, компенсируя неравномерность освещения участков, освещенных прямыми солнечными лучами, и участков дисплея, находящихся в тени, отбрасываемой листьями.

В настоящее время исследователям удалось создать только красные двунаправленные светодиоды. Но они уже работают над созданием аналогичных светодиодов синего и зеленого цветов свечения, что делается за счет точного подбора состава материала наностолбиков и их геометрических размеров. Кроме этого, исследователи работают в направлении увеличения эффективности процесса поглощения света и преобразования его в электрическую энергию.
 

[показать]

Напомним нашим читателям, что проект Mars 2020, целью которого является отправка в 2020 году на Марс марсохода следующего поколения, уже перешел на стадию практической реализации и тестирования. Нам уже известен набор инструментов, которыми будет вооружен марсоход, и известен круг задач, которые он будет решать при их помощи. А теперь нам, хоть и приблизительно, но известно, где именно марсоход совершит посадку на поверхность Красной Планеты. На прошлой неделе специальная комиссия НАСА провела совещание, на котором из восьми было выбрано три самых подходящих кандидата - места под названием Northeast Syrtis, Jezero Crater и Columbia Hills.

[показать]

Марсоход Mars 2020, о начале сооружения которого было объявлено вскоре после посадки марсохода Curiosity в 2012 году, будет являться практически двойником своего предшественника. Да и список задач, которые будет решать новый марсоход на поверхности планеты, во многом перекликается с задачами предыдущего аппарата. Только у нового марсохода, благодаря наличию у него более совершенных научных инструментов, будет больше шансов сделать все это более качественно и с большей точностью. Так же, как и марсоход Curiosity, новый марсоход будет искать следы присутствия микробиологической жизни, пытаться выяснить, насколько пригодным для жизни был Марс в его доисторическом прошлом, и что полезное для будущих экспедиций может скрываться в недрах планеты.

С точки зрения успеха выполнения всех перечисленных выше задач, выбор места посадки имеет огромное значение. Место должно быть подходящим для проведения безопасной посадки, на нем не должно находиться больших препятствий, ограничивающих подвижность и маневренность марсохода. Помимо этого, в выбранной области должны находиться наиболее интересные с геологической точки зрения районы. Еще одним важным фактором является наличие следов жидкой воды, ведь в этом случае аппарат может найти отложения, в которых следы жизни сохраняются гораздо дольше, нежели в породах других типов.

Columbia Hills

[показать]

Если марсоход Mars 2020 совершит посадку в этой области, он, в буквальном смысле, продолжит путь марсохода-ветерана Spirit, который совершил посадку на Красную Планету в 2004 году и утратил работоспособность в 2010 году, угодив в песчаную ловушку после череды поломок. В данном случае, благодаря наличию собранных Spirit-ом данных, ученые уже представляют, с чем им придется иметь дело и что может быть предметом повышенного интереса в этом районе. Помимо этого, данный район считается проходимым для марсохода, что было доказано успешными передвижениями марсохода Spirit, у которого вышло из строя одно из ведущих колес.

Jezero Crater

[показать]

По снимкам, сделанным орбитальными аппаратами, ясно, что этот район поверхности Марса, имеет "мокрую" историю, которая должна оставить за собой надежные следы. В некоторый момент прошлого этот кратер, как полагают ученые, был полностью заполнен водой. Имеющиеся характерные признаки указывают на то, что водоем в кратере несколько раз пересыхал почти до нуля и заполнялся снова, давая жизни достаточное количество времени для приспособления к изменяющимся условиям. Толстый слой глинистых отложений на дне и вокруг кратера является многообещающим местом для поисков сохранившихся там следов былой жизни.

Northeast Syrtis
 

[показать]

Это место находится относительно близко к кратеру Jezero, и оно, в далеком прошлом, было геологически активной "горячей точкой", областью, которая очень хорошо подходит для обитания там различных микробов и простейших микроорганизмов. Тепло, выходящее на поверхность из глубин планеты, постоянно растапливало образующийся в

[показать]

Совсем недавно новая лазерная система High-Repetition-Rate Advanced Petawatt Laser System (HAPLS), разработанная и созданная в Ливерморской Национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livemore National Laboratory, LLNL) впервые начала работать в непрерывном импульсном режиме. Этим самым был установлен новый мировой рекорд для фемтосекундных петаваттных лазеров с лазерной полупроводниковой накачкой. Энергия каждого выработанного импульса составила 16 Джоулей при его длительности в 28 фемтосекунд и частоте повторения 3.3 герца.

До последнего времени на свете существовали подобные лазеры, способные вырабатывать лишь одиночные импульс с подобными характеристиками импульса. И даже наличие таких лазеров позволило ученым совершить множество открытий и прорывов в области материаловедения, медицины и фундаментальной физики. Наличие же лазера, способного работать в непрерывном импульсном режиме с достаточно высокой частотой, переведет вышеупомянутые области науки на качественно новый уровень.

Следует отметить, что проект HAPLS можно считать одним из самых успешных за всю истории масштабных научных проектов. Ведь всего за несколько лет этот проект прошел весь путь от первоначальной идеи до создания высокоинтегрированного и сложнейшего конечного устройства.

Высокая мощность импульса, его малая длительность и большая частота повторения стали возможными благодаря использованию всех самых последних достижений науки и техники. Ключевым узлом лазера HAPLS является его матрица лазерных диодов, которая используется для накачки основного лазера, представляющего собой сапфировый стержень с титановым покрытием. Эти импульсная энергетическая система в перспективе сможет обеспечить энергию импульса в 200 Джоулей при частоте повторения 10 Герц. Помимо этого в конструкции лазера HAPLS использовано множество инновационных решений, имеющих отношение к скоростной силовой электронике и электротехнике, к системам управления и синхронизации работы отдельных узлов.

Успешный запуск лазера HAPLS в непрерывном импульсном режиме означает готовность этого устройства к отправке к его месту назначения, которым является установка European Extreme Light Infrastructure Beamlines, расположенная в Чехии. Отправка будет осуществлена в ближайшие месяцы, после чего будет проведен монтаж лазера на новом месте, интеграция в состав установки и его запуск в полном рабочем режиме. Петаваттный луч лазера HAPLS будет ударять в специальные сменные мишени, что будет использоваться для получения различного рода вторичного электромагнитного излучения или для ускорения заряженных частиц до субсветовых скоростей. Ожидается, что лазер HAPLS будет введен в эксплуатацию в 2018 году и станет доступен для проведения всевозможных международных исследований.