[показать]

Область мягкой робототехники, о которой мы достаточно часто рассказывает нашим читателям, обладает огромным потенциалом в мире медицины, гибкие и эластичные робототехнические устройства в большей мере совместимы с мягкими органами тела человека, нежели чем устройства, конструкции которых изготовлены из жестких материалов. Самым подходящим видов материалов для мягких роботов являются гидрогели разного типа, и не так давно исследователям из Массачусетского технологического института удалось создать новый тип гидрогела, параметры которого выгодно отличают его от других подобных материалов. Для демонстрации возможностей нового материала исследователи изготовили из него прозрачного робота-невидимку, способного ловить и удерживать, правда, не очень большую, но живую рыбу в аквариуме.

"В большинстве случаев гидрогели представляют собой материалы с очень малой прочностью, они легко деформируются и разрываются даже при прикладывании к ним небольшого усилия" - рассказывает профессор Хуанхе Жао (Xuanhe Zhao), - "Мы же занимаемся поисками биологически совместимых гидрогелей, которые сохраняются все свои преимущества и одновременно обладают достаточно высокой механической прочностью. И на основе таких гидрогелей уже сейчас можно создавать устройства, приводимые в действие при помощи гидравлики".

Все гидрогелевое тело робота-невидимки пронизано сетью полостей, которая имеет определенную конфигурацию. Гидравлическая система устроена таким образом, что в определенные секции полостей можно накачивать воду. А комбинации наполненных и пустых секций позволяют телу робота сжиматься определенным образом, расправляться и совершать другие движения. О прочности нового гидрогелевого материала говорит то, что элементы, изготовленные из него, могут через несколько секунд развивать усилие, измеряемое несколькими ньютонами, в то время как другие материалы могут обеспечить усилие лишь на уровне десятков и единиц миллиньютонов.
 

[показать]

Испытания прозрачного робота показали, что он способен не только работать в роли своего рода "невидимой удочки". При его помощи можно захватывать и удерживать достаточно массивные шары и объекты еще более сложной формы. Гидрогелевый материал способен выдержать без снижения своих прочностных характеристик до тысячи рабочих циклов, после чего он начинает разрываться, в нем возникают микроразрывы, которые постепенно увеличиваются со временем.

"Созданного из гидрогеля робота практически невозможно увидеть в воде, поскольку он сам на 99 процентов состоит из воды" - рассказывает профессор Жао, - "Он может поймать и удерживать живую рыбку, не нанося ни малейшего вреда ее хрупкому тельцу. А любой манипулятор, изготовленный из твердого материала, попросту раздавил бы ее"

"Такие роботы, состоящие преимущественно из жидкости и приводимые в действие той же жидкостью, могут успешно взаимодействовать даже с самыми нежными тканями органов человека" - рассказывает профессор Жао, - "Более того, гидрогелевый робот может быть изготовлен из материала естественного происхождения и наполнен жидкостью так же естественного происхождения, что сделает его полностью биологически совместимым с организмом пациента, который и станет источником материала и жидкостей. Останется только придумать наилучший метод управления и мы получим робота или имплантат, которые смогут оказывать неоценимую помощь работе органов человека".
 

[показать]

Один из посетителей презентации нового робота под названием Handle, организованной Марком Рэйбертом (Marc Raibert), основателем известной робототехнической компании Boston Dynamics, стал источником утечки в сеть видеоролика, демонстрирующего достаточно впечатляющие способности этого робота. Робот Handle имеет корпус, напоминающий корпус четвероногого робота Spot, а на его двух нижних конечностях установлены колеса, благодаря чему он может выделывать трюки покруче, чем подобное может делать человек на скутере типа Segway. 

В отличие от двуного робота ATLAS, который способен передвигаться по поверхности любого уровня сложности, робот Handle может двигаться по гладкой поверхности, на которой нет выбоин, выступов и других препятствий. Это говорит о том, что робот Handle предназначен, в первую очередь, для действий внутри производственных, складских и офисных помещений. Хотя, как демонстрирует нам видеоролик, но вполне способен "брать" невысокие препятствия, просто перепрыгивая через них.

Достаточно мощная система поддержания равновесия позволит роботу Handle переносить, точнее перевозить, достаточно громоздкие и тяжелые грузы. А наличие колес с приводами достаточно серьезно упрощает конструкцию робота в целом, что делает его более дешевым, нежели любые двуногие творения компании Boston Dynamics.

Вполне вероятно, что допущенная утечка является ловким трюком со стороны нынешнего руководства компании Boston Dynamics, которая в свое время была полностью выкуплена компанией Google для участия в проекте Replicant. В настоящее время этот проект уже закрыт, руководство Alphabet, исследовательской части компании Google, достаточно быстро поняло, что превращение перспективных исследований и идей в конечный потребительский продукт требует значительных затрат рабочего времени и финансов. А необходимое для этого время может исчисляться годами и десятилетиями.

В настоящее время компания Boston Dynamics, как говорится, выставлена компанией Google на продажу. И данный видеоролик, демонстрирующий возможности нового робота Handle, скорее всего, является лишь трюком, призванным привлечь внимание кого-либо из потенциальных покупателей. Тем не менее, все вышесказанное ни сколько не уменьшает интереса, который представляют собой и видеоролик и собственно робот Handle. Остается лишь надеяться на то, что компания Boston Dynamics в ближайшем времени попадет в "правильные" хорошие руки и ее специалисты еще не раз продемонстрируют нам свои интересные и необычные разработки.

И в заключение следует отметить, что возможности нового робота Handle начинают демонстрироваться на приведенном ниже видеоролике с отметки времени в 3 минуты и 45 секунд.
 

[320x320]

В Ставрополе полицейские задержали 37-летнего местного жителя, подозреваемого в совершении серии мошенничеств.

Установлено, что мужчина под предлогом изготовления и поставки корпусной мебели, заключал с потерпевшими договора и брал в качестве предоплаты деньги.

Однако в указанный срок злоумышленник обязательств не выполнял, а деньгами распоряжался по своему усмотрению.

Общая сумма ущерба, причиненного четверым потерпевшим, составила около 500 тысяч рублей.

В отношении ставропольчанина возбуждены уголовные дела, сообщили в краевом управлении МВД России.

Смотрите так же: реальная мебель.

[показать]

Для привлечения внимания к дню открытия своего филиала на Ближнем Востоке руководство веб-сервиса Hotels.com приготовило весьма и весьма необычный сюрприз. Этим сюрпризом стала огромная моторизованная кровать, которая под управлением британского гонщика Тома Онслоу-Коула (Tom Onslow-Cole) сумела развить скорость в 134.86 километра в час (83.8 мили в час). Заезд на кровати был проведен на трассе гоночного комплекса Emirates Motor Sports Complex в Умме Аль Квене, Объединенные Арабские Эмираты, а присутствовавшие при этом эксперты зафиксировали все это в качестве официального мирового рекорда, занесенного в Книгу Мировых рекордов Гиннеса.

"Управление этой моторизованной кроватью принесло мне массу незабываемых ощущений. Ведь это необычное "транспортное средство" развило вполне приличную скорость" - рассказывает Том Онслоу-Коул, - "Я, лишенный привычного автомобильного окружения и защиты, чувствовал себя не очень уютно. И я думаю, что данный рекорд сумеет продержаться достаточно долго, ибо для того, чтобы его побить, человеку потребуется много смелости".

Предыдущим обладателем данного рекорда являлся известный британский телеведущий, инженер и изобретатель Эд Чайна (Edd China). Созданная им моторизованная кровать в 2009 году сумела развить скорость в 111 километров в час (69 миль в час). Помимо этого необычного рекорда, Эд Чайна является держателем еще нескольких "экзотических" рекордов - самого быстрого унитаза (42.25 мили в час), самого быстрого мобильного офиса (87 миль в час) и самого быстрого самоходного сарая (58.41 мили в час).

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.

[500x341]

Конструкция мягкого имплантата была скопирована непосредственно со строения сердца, а ее воплощение стало возможным благодаря последним достижениям в области "мягкой" робототехники. В конструкции имплантата используются два независимых набора пневматических приводов, работа которых синхронизирована с высокой точностью. Привода оказывают действие на своего рода сетку, изготовленную из биологически нейтрального кремнийсодержащего материала. Первый набор приводов отвечает за совершение поступательных движений, а второй - вращательных. В результате всего этого получается сложное движение, практически точно соответствующее движению сокращений реального сердца.

Работоспособность нового метода была продемонстрирована путем его внедрения в организм подопытных свиней, интенсивность сердечной деятельности которых была понижена на 45 процентов при помощи специальных препаратов. Включение имплантата в работу позволило поднять интенсивность сердечной деятельности на уровень 97 процентов от нормы.

Помимо такой высокой эффективности, у нового устройства имеется еще одно важное преимущество, оно, в отличие от других имплантируемых устройств, не контактирует с кровью, не выделяет в нее никаких вредных веществ и избавляет медиков от необходимости использования разбавителей крови с целью предотвращения закупорки кровеносных сосудов образующимися сгустками.

Несмотря на успех испытания нового имплантата на животных, все это еще находится на самой ранней стадии разработки. И прежде чем появится возможность использования сердечного мягкого имплантата по отношению к людям, потребуются значительные усилия по разработке, модификации конструкции и ряд последующих испытаний. Помимо сердца, такая технология "внешней помощи" может быть использована для улучшения и восстановления работоспособности других органов организма человека, которые также, как и сердце, совершают периодические движения.

"Наша работа служит ярким доказательством тому, что мягкие роботы могут успешно взаимодействовать с живыми тканями" - рассказывает Конор Уолш (Conor Walsh), профессор из Гарвардского университета, - "И таких роботов можно будет успешно использовать для восстановления при различных нарушениях функций сердца и других органов организма человека".
 

[500x278]

За прошедшие 20 лет оптоволоконные технологии стали основным видом коммуникационных технологий, на котором держится весь Интернет. Однако, для удовлетворения растущих с каждым днем потребностей в больших количествах передаваемой информации, пропускной способности существующих оптоволоконных каналов скоро не хватит и для этого потребуется нечто новое. Большая часть исследований в данном направлении сосредоточена на создание в пределах одного оптического волокна нескольких независимых каналов передачи данных, которые реализуются при помощи "закрученного света", потоков света с различной длиной волны и других методов пространственного мультиплексирования и кодирования. А японские исследователи из лаборатории NTT Access Network Service Systems Laboratories компании NTT пошли несколько иным путем, они создали оптическое волокно, внутри которого заключены 12 независимых светопроводящих одномодовых каналов.

При традиционном подходе к данному вопросу увеличение количества каналов (ядер) в оптоволокне ведет к увеличению его диаметра, что не очень приемлемо в некоторых случаях. Японцам же удалось вписать все эти каналы в оптоволокно, диаметром 125 микрометров, стандартного для телекоммуникаций диаметра. 

"12 ядер в стандартной 125-микронной оболочке - это достаточно большое достижение в области оптоволоконных технологий" - рассказывает Тэйджи Сакамото (Taiji Sakamoto), инженер и исследователь компании NTT, - "Сети, построенные на базе такого волокна, смогут удовлетворять растущим потребностям в ширине полосы пропускания достаточно долгое время".

Самой большой проблемой при создании многоканального оптоволокна была проблема оптимального пространственного размещения отдельных каналов. Во время исследований ученые провели испытания ряда возможных конфигураций, шестиугольного расположения с 19 ядрами, расположения 10 ядер по кругу, и квадратной решетки с 12 ярами. И именно последний вариант оказался самым оптимальным с точки зрения пространственной плотности и минимизации влияния одного канала на другой.

Однако, новая оптоволоконная технология не лишена своих недостатков. Главным ее недостатком является необходимость очень сложной обработки сигналов при кодировании-декодировании и мультиплексировании-демультиплексировании сигналов, которая традиционно выполняется специализированными сигнальными DSP-процессорами. В данном случае сложность этой обработки весьма велика и для ее выполнения требуются очень мощные DSP-процессоры, обладающие большим количеством внутренних ресурсов.

В настоящее время японские исследователи проводят работы, направленные на уменьшение сложности предварительной и пост-обработки сигналов, что снизит требования к используемым DSP-процессорам. "Мы уже почти разработали подходящее решение и его детали будут представлены общественности на конференции Optical Fiber Communication Conference and Exhibition (OFC), которая пройдет с 19 по 23 Марта этого года в Лос-Анджелесе, США" - рассказал Тэйджи Сакамото.

Смотрите так же: оптоволоконное оборудование с доставкой.

[500x282]

То, что вы видите на первом из приведенных здесь снимков, является моделью структуры нового искусственного материала, имеющего целый ряд уникальных качеств. Этот материал невероятно прочен, он обладает высокими электрическими, тепловыми, оптическими и химическими свойствами. А основой этого является графен, которому исследователи из Массачусетского технологического института искусственно дали третье пространственное измерение, получив материал, в десять раз более прочный и в двадцать раз более легкий, нежели чем сталь.

Графен очень давно привлекает внимание ученых-материаловедов. Однако, в своем нормальном виде он имеет форму плоских листов, толщиной в один атом углерода, которые теоретически могут иметь любую длину и ширину. Для того, чтобы сделать графен более технологически приемлемым материалом, ему требуется придать трехмерную форму, но все предыдущие попытки сделать это приводили к тому, что значения всех основных параметров, в том числе и прочности конечного материала, снижались на несколько порядков по отношению к аналогичным параметрам графена.

В попытках решить вышеописанную проблему, группа из Массачусетского технологического института сконцентрировала свои усилия в большей части на геометрической конфигурации нового материала, нежели чем на его составе и структуре. Для начала ученые произвели анализ поведения графена в различных условиях с уровнем детализации вплоть до атомарного уровня. На базе полученных данных была составлена математическая модель, которая полностью соответствовала результатам экспериментов. И уже на базе этой модели исследователи провели изучение поведения графена при его сжатии и растяжении.

Исследователи выяснили, что маленькие частицы графена, подвергнутые воздействию высокой температуры и давления, формируют прочные и стабильные пористые структуры, имеющие огромное значение соотношения площади поверхности к занимаемому объему. И из этого пористого материала можно достаточно простым путем создавать предметы и детали, которые способны выдерживать весьма значительные нагрузки.

[500x334]

Для проверки своих расчетов исследователи использовали трехмерный принтер с высокой разрешающей способностью, при помощи которого были созданы пластиковые модели, имеющие трехмерное строение, подобное строению графенового материала. И на этих моделях была выполнена проверка их прочности на сжатие и растяжение, а полученные результаты были сравнены с результатами теоретических расчетов.

Проведенные тесты показали, что материал, являющийся трехмерной формой графена, при плотности в пять процентов от плотности стали имеет в десять раз большую прочность. При этом, данные показатели не имеют никакого отношения собственно к графену, их значения определяются геометрией структуры материала. И даже если заменить графен каким-нибудь металлом или полимером, то такой трехмерный материал сохраняет соотношение увеличения прочности по отношению к прочности исходного материала.

Расчеты математических моделей дали исследователям несколько невероятных результатов. К таким экзотическим вариантам можно отнести структуру графенового материала, плотность которого меньше плотности воздуха и который должен плавать в пространстве словно шарик, надутый гелием. Однако, дальнейшее моделирование показало, что такой материал будет неминуемо разрушен воздействием нормального атмосферного давления.

Согласно исследователям, область применения результатов их работы необычайно широка. Материалы, имеющие "графеноподобную" трехмерную структуру могут использоваться для создания объектов из полимеров, бетона и т.п. При этом, такие объекты будут обладать высокой прочностью, долговечностью и превосходными теплоизолирующими свойствами. Кроме этого, пористые материалы могут выступать в роли электродов "вечных" аккумуляторных батарей, в качестве катализаторов и фильтрующих элементов, используемых в химической промышленности.

[500x300]

Исследователи из Гарвардского университета вырастили самый сложный на сегодняшний день мозг-на-чипе, состоящий из трех различных областей и обладающий способностью формировать нервные связи между этими областями. Области этого искусственного мозга состоят из нейронов различных типов, выполняющих различные функции в нормальном мозге живого существа. А наблюдения за формированием взаимосвязей позволят ученым узнать больше о заболеваниях, причиной которых являются нарушения порядка формирования этих нейронных связей.

Выращенный учеными искусственный мозг содержит аналоги трех областей мозга - миндалины, гиппокампа и предлобной коры, областей, наиболее часто затрагиваемых большинством психических заболеваний.

Свою работу ученые начали с углубленного анализа состава нервных клеток разных типов, находящихся в них белков, метаболизма и их электрической деятельности. Затем ученые отследили изменения, которые претерпевают нейроны при создании связей и "общении" с нейронами других типов. Это было сделано путем культивирования нервных клеток одного типа в отдельной области, после чего были убраны ограничители областей, препятствовавшие образованию нервных связей.

Проведя повторный анализ состава нервных клеток и их электрической деятельности, ученые нашли, что клетки претерпели значительные изменения после установления контакта с клетками из других областей. "Когда нейроны соединяются с нейронами других типов, они претерпевают кардинальные электрофизиологические изменения, и эти изменения являются движущей силой процесса развития мозга в целом" - рассказывает Бен Маоз (Ben Maoz), ведущий исследователь, - "Такая модель мозга в пробирке позволит нам выявить влияние разных типов неврологических болезней на связанные друг с другом области мозга".

Для демонстрации эффективности искусственного мозга в деле моделирования различных заболеваний ученые ввели препарат под названием Phencyclidine hydrochloride, который обычно используется для моделирования симптомов шизофрении. Мозг-на-чипе впервые позволил исследователям изучить эффект воздействия препарата как на отдельные области мозга, так и на их взаимосвязи. Все это говорит о том, что такой мозг-на-чипе является весьма полезным инструментом для изучения любых неврологических и психиатрических болезней, в том числе наркомании и болезней, вызванных травмой мозга.