[показать]

Группа ученых произвела теоретические исследования, результаты которых показали, что матрица, состоящая и наноразмерных аккумуляторных батарей, может быть заряжена гораздо быстрее, чем каждая такая батарея индивидуально. Этот феномен является результатом так называемых коллективных квантовых взаимодействий, которые составляют основу относительно новой области - квантовой термодинамики. Эта область занимается изучением того, как квантовые эффекты оказывают влияние на законы традиционной физики, определяющие такие фундаментальные величины, как энергия, работа и т.п.

Подавляющее большинство исследований, связанных с практическим использованием явлений квантовой механики, направлены на передачу квантовой информации и ее обработку в недрах разрабатываемых квантовых вычислительных систем. И лишь в единичных случаях проводятся исследования, демонстрирующие преимущества использования квантовых эффектов в других областях, в частности, в термодинамике. Лишь недавно было продемонстрировано, как явление квантовой запутанности может позволить выполнить большее количество работы при использовании энергии, черпаемой из одного наноразмерного устройства, своего рода "квантовой батареи".

В новых исследованиях ученые показали, что квантовые явления позволяют не только более эффективно использовать энергию, при их помощи можно также увеличить емкость и сократить время заряда вышеупомянутых квантовых батарей. Более того, данный процесс не требует наличия квантовой запутанности, хотя для этого необходим ряд условий, требующихся для создания квантовой запутанности.

"Мы продемонстрировали, что вполне возможно организовать квантовое взаимодействие между двумя или большими телами, не вовлекая в это явление квантовой запутанности" - пишут исследователи из университета Монаша (Monash University), Австралия, - "Возникающее при этом так называемое квантовое преимущество пропорционально числу вовлеченных во все это тел, квантовых наноразмерных батарей в данном случае".

Обеспечиваемое взаимодействиями квантовое преимущество так же имеет свои пределы, которые и определяют минимально возможное время зарядки аккумуляторных батарей за счет квантовых эффектов. Основным ограничивающим фактором является фактор квантовой скорости, максимальной скорости квантовых процессов, который определяет как пределы квантово-термодинамических процессов, так и быстродействие будущих квантовых компьютеров.

"Квантовые биты, кубиты квантовых компьютеров, которые представляют собой ионы или атомы, также можно рассматривать в качестве крошечных квантовых аккумуляторных батарей, по отношению к которым можно применить результаты наших исследований" - пишут исследователи, - "А нашей основной целью является то, чтобы можно было использовать квантовое преимущество в системах с конечным количеством вовлеченных тел везде, где это возможно. Это же, в свою очередь, может привести к появлению целого ряда фантастических технологий, начиная от крошечных аккумуляторов, сопоставимых по емкости с большими аккумуляторами, наномашин, способных выполнять большое количество работы и многое другое".

[показать]

Ученые исследовательского подразделения в Цюрихе компании IBM сделали важный шаг на пути к созданию квантового компьютера. Они первыми в истории продемонстрировали технологию "стрельбы" электронами через нанопроводники, изготовленные из полупроводникового материала III-V группы, которые располагались на поверхности кремниевого чипа. Данные исследования проводились в рамках более масштабной программы, нацеленной на поиски и разработки квантовых технологий, способных работать при нормальной температуре окружающей среды.

Упомянутые выше нанопроводники из арсенида индия можно условно назвать двухмерными из-за их очень малой толщины. Для их изготовления использовалась новая оригинальная технология TASE (Template-Assisted-Selective-Epitaxy), которая может быть использована для создания сложных сетей нанопроводников, по которым будет передаваться квантовая информация. "Баллистические" нанопроводники являются идеальной средой для транспортировки электронов, которые во время движения сохраняют неизменными свои квантовые свойства, такие, как энергия, импульс и спин.

Одной из главных проблем, с которыми пришлось столкнуться исследователям IBM, стало не изготовление нанопроводников, а получение качественного полупроводникового материала, в котором не должно было содержаться никаких примесей и дефектов.

И в заключение следует отметить, что электронные связи при помощи баллистических нанопроводников не будут использоваться в самом скором времени для построения квантовых вычислительных систем. Данное направление исследований находится еще на самой ранней стадии и сами исследователи еще не знают, с какими эффектами им придется столкнуться в ближайшем будущем.

Тем не менее, существует вероятность того, что новая технология через несколько лет уже сможет быть использована в квантовых вычислительных системах серии IBM Q, которые доступны сейчас через облачный сервис IBM Cloud. И, вполне вероятно, что к тому моменту новые квантовые технологии уже позволят отказаться от использования сверхпроводящих кубитов, требующих охлаждения до сверхнизких температур.

[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]

На страницах нашего сайта мы неоднократно рассказывали нашим читателям о необычном летательном аппарате с вертикальным взлетом и посадкой Cormorant, имевшим ранее название AirMule и разрабатываемом израильской компанией Tactical Robotics. А сейчас компания Metro Skyways Ltd., которая, как и компания Tactical Robotics, является дочерним предприятием более крупной компании Urban Aeronautics, начала разработку гражданского варианта аппарата, который получил название CityHawk. Руководство компании надеется, что по завершению процесса разработки и испытаний, аппарат CityHawk станет одним из главных игроков в области летающих автомобилей, которая в последнее времени переживает достаточно бурный рост.

Основой летательного аппарата CityHawk, как и аппарата Cormorant, является "фирменная" технология Fancraft, которая заключается в использовании пропеллеров со скрытыми внутри корпуса роторами. За счет этого аппарат CityHawk не будет иметь никаких выступающих лопастей и крыльев, затрудняющих передвижение, взлет и посадку. Предполагается, что в качестве топлива будет использоваться сжатый водород, в первоначальном варианте этот водород будет сжигаться напрямую в газотурбинных двигателях, что позволит отказаться от использования тяжелых аккумуляторных батарей и электрических двигателей.
 

[показать]

Но не исключается вариант использования и электрической двигательной установки, в которой энергия будет получаться путем сжигания топлива в водородных топливных элементах. Как и первый, так и второй вариант являются максимально экологически чистыми, они полностью исключают выбросы углекислого газа и других вредных веществ в окружающую среду.

В целях обеспечения безопасности аппарат CityHawk будет оснащен скоростной парашютной системой, которая будет моментально разворачиваться, выстреливаясь вверх ракетой. Это позволит аппарату совершить безопасную посадку в случае возникновения каких-либо неполадок даже при движении на небольшой высоте.

Корпус летательного аппарата CityHawk будет очень напоминать по форме кузов большого легкового автомобиля. В его салоне предусматривается наличие четырех мест, одно из которых будет занимать пилот. Но в конструкции аппарата и в его системе управления изначально будет заложена возможность использования технологии автоматического управления, которые сейчас разрабатываются и испытываются на летательном аппарате Cormorant, который, к слову, уже успел совершить более двух сотен испытательных полетов.
 

[показать]

Руководство компании Urban Aeronautics планирует, что на процесс разработки аппарата CityHawk уйдет около пяти лет, в ходе которых первые опытные образцы будут проходить через ту же самую программу испытаний, через которую проходит сейчас его "военный" собрат. А общественности этот аппарат будет представлен на первой же ближайшей авиационной выставке, которая будет проходить вскоре после завершения разработки и испытаний опытных образцов.

[показать]

Ученые-астрономы из университета Ватерлоо (University of Waterloo), Канада, синтезировали первое в своем роде изображение "моста" из темной материи, который соединяет две находящиеся в относительной близости друг от друга галактики. Это изображение было составлено из множества изображений более мелкого масштаба, и оно является подтверждением того, что все галактики во Вселенной связаны друг с другом при помощи "космической сети", состоящей из невидимой темной материи.

Темная материя, таинственная невидимая субстанция, на долю которой приходится около 25 процентов от общего количества материи во Вселенной, не светится сама, не отражает и не поглощает свет от других источников. Такая пассивность темной материи по отношению к обычной материи и излучению любого вида, делает пока невозможным ее прямое обнаружение и изучение. Единственным фактором проявления темной материи в окружающем нас мире является ее гравитационное влияние.

"В течение нескольких десятилетий ученые предполагали наличие "нитей" или "мостов" из темной материи, тянущихся от одной галактики к соседней. Наличие этих мостов удерживает вместе такие огромные космические объекты, как скопления галактик и другие космические суперструктуры" - рассказывает Майк Хадсон (Mike Hudson), профессор астрономии в университете Ватерлоо, - "Полученное нами изображение позволяет нам перейти от теоретических предположений к чему-то, что можно увидеть и измерить".
 

[показать]

Для получения изображения исследователи использовали известный эффект гравитационных линз. Этот эффект заключается в деформации света от далеких галактик, возникающей под воздействием сил гравитации от больших космических объектов, мимо которых проходят лучи вышеупомянутого света. И гравитация темной материи оказывает на свет точно такое же влияние, как гравитация звезд, черных дыр и галактик. Измерения искажений и деформации света под воздействием гравитационных линз были проведены учеными при помощи телескопа Canada-France-Hawaii Telescope на Гавайях.

Собрав обширный набор данных о свете, проходящем рядом с 23 тысячами пар галактик, ученые нашли область, располагающуюся на удалении 4.5 миллиардов световых лет от Земли, мимо которой проходит множество лучей света от галактик, располагающихся на разном удалении от Земли и с разным смещением относительно этой области. Такая особенность этой области, в центре которой находятся две галактики, позволила ученым собрать данные в количестве, достаточном для составления карты распределения темной материи. И эта карта показала почти полное соответствие теории, на ней четко видно "мост" из нитей темной материи, соединяющий две галактики, расположенные на удалении 40 миллионов световых лет друг от друга.

"Используя наш новый метод, мы можем увидеть не только то, что нити из темной материи существуют на самом деле" - рассказывает Майк Хадсон - "Мы так же в состоянии определить степень, с которой эти нити связывают вместе галактики и более крупные астрономические объекты".

[показать]

Буквально на днях представители компании Boeing поделились с общественностью некоторыми деталями своей программы под названием Deep Space Gateway. В рамках этой программы ведется разработка специализированной обитаемой космической станции с одноименным названием, которая должна стать промежуточной станцией, играющей ключевую роль в миссиях по отправке людей на Луну, Марс, на астероиды и другие объекты Солнечной системы. Согласно планам компании Boeing первые узлы станции Deep Space Gateway могут быть отправлены в космос в 2020-х годах при помощи новой системы запусков Space Launch System (SLS). А для создания на околоземной орбите полноценного "перевалочного пункта" потребуется четыре запуска.

Станция Deep Space Gateway будет во многом похожа на Международную космическую станцию за одним исключением, она будет предназначена не для проведения исследований в космосе, а для принятия и хранения достаточно большого количества грузов различного типа. Кроме этого, в состав станции Deep Space Gateway войдет один или несколько обитаемых модулей, в которых какое-то смогут жить люди, направляющиеся к другим планетам или возвращающиеся на Землю из глубин космического пространства. Обитаемые модули будут обладать дополнительной защитой, которая оградит людей от отрицательного влияния многих космических факторов.
 

[показать]

Компания Boeing планирует установить на станции Deep Space Gateway универсальные стыковочные модули и узлы, мало отличающиеся от подобных узлов нынешней космической станции. Помимо всех видов существующих автоматических и пилотируемых космических кораблей, со станцией Deep Space Gateway смогут стыковаться и космические корабли Deep Space Transport, предназначенные для полетов в дальний космос.

В качестве основной энергетической и двигательной установки на станции Deep Space Gateway будет использоваться солнечная система Solar Electric Propulsion, разработка которой ведется при участии специалистов НАСА и компании Boeing.

Помимо околоземной орбиты станция Deep Space Gateway может быть выведена на орбиту вокруг Луны. Находясь на этой позиции, станция может стать очень удобной базой для проведения исследований на Луне и для обеспечения полетов в дальний космос.

Согласно планам компании Boeing, станция Deep Space Gateway сможет использоваться в рамках миссий, реализуемых как государством в лице космического агентства НАСА, так и частными космическими компаниями, SpaceX и Blue Origin в частности.

[показать]

Согласно модели Lambda-CDM (Lambda Cold Dark Matter), общепринятой модели, описывающей процесс возникновения и развития Вселенной, на долю обычной материи приходится всего 5 процентов от того, что содержится во Вселенной. На долю темной материи приходится 27 процентов и оставшиеся 68 процентов приходятся на долю темной энергии, силы неизвестной пока природы, которая несет ответственность за ускорение процесса расширения Вселенной. Однако, теоретическая модель, являющаяся результатом ряда новых исследований, ставит под сомнение факт существования темной энергии, а математическое моделирование, проведенное в соответствии с новой моделью, указывает но то, что "дырка" в теории, которая была "заткнута" понятием темной энергии, фактически не существует на самом деле.

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна, опубликованная в 1915 году, формирует основу общепринятой теории происхождения и формирования Вселенной, процессам, началом которых послужил момент Большого Взрыва 13.8 миллиарда лет назад. Уравнения, описывающие все эти процессы, невероятно сложны с математической точки зрения и в своей повседневной работе ученые-физики и астрофизики используют наборы значительно упрощенных уравнений. Однако, использование упрощенных уравнений имеет и обратную сторону, при наличии небольших "дырок" в теории, эти "дырки" могут разрастись в огромные несоответствия.

"Уравнения Эйнштейна, описывающие процесс расширения Вселенной, настолько сложны с математической точки зрения, что за прошедшие сто лет не было найдено ни одного решения, описывающего влияние расширения на огромные космические структуры" - рассказывает доктор Ласло Добос (Dr Laszlo Dobos), - "Мы постоянно получаем экспериментальные данные, основой которых являются высокоточные наблюдения за сверхновыми, и эти данные говорят об ускорении расширения Вселенной. С другой стороны мы полагаемся на достаточно грубые приближения к уравнениям Эйнштейна, что приводит к появлению достаточно серьезных побочных эффектов. И для приведения в соответствие теории и экспериментальных данных нам требуется придумывать некие непонятные вещи, такие, как темную энергию".

Начнем с того, что ни темную материю, ни темную энергию никому еще не доводилось "пощупать руками". О наличии этих образований можно судить лишь по их влиянию на другие космические объекты. Природа и свойства этих образований существуют сейчас только в теории, что само по себе является "дыркой" в современных моделях.
 

[показать]

Термин темной энергии, таинственной силы, ускоряющей расширение Вселенной, появился на свет в 1990-х годах после череды наблюдений за взрывами сверхновых типа Ia. Эти сверхновые имеют четко определенный пик их светимости и по ослаблению яркости этого света ученые-астрономы вычисляют точное расстояние от объекта до Земли. Наличие таинственной темной энергии так хорошо вписалось в существующие теории, что за это открытие в 2011 году была присвоена Нобелевская премия по физике. Тем не менее, множество других ученых поставили и продолжают ставить под сомнение законность сделанных выводов, составляя более совершенные и точные модели космоса, которые более корректно обращаются с "дырами" в Общей теории относительности.

Согласно исследованиям, проведенным учеными из Гавайского университета и университета Eotvos Lorand в Венгрии, "дыра" в теории, для "затыкания" которой был изобретено понятие темной энергии, является результатом упрощения математических уравнений, о которых речь шла в самом начале. Ученые создали новую модель формирования Вселенной и произвели ее расчеты, основываясь на крупномасштабных структурных данных. Согласно расчетам структура Вселенной напоминает своего рода пену, на тонких стенках пузырей которой находятся галактики. Но большие "карманы" внутри этих пузырьков полностью лишены как обычной материи, так и темных материи и энергии.

Моделирование показало, как гравитационные силы будут оказывать влияние на материю при такой структуре Вселенной, и это привело к совершенно неожиданным результатам. С точки зрения новой теории Вселенная не расширяется целиком с одинаковой скоростью во всех направлениях, ее отдельные части, "пузырьки пены", расширяются с различной скоростью, тем не

[показать]

За прошедшие несколько лет в физике было сделано множество важных научных открытий. В 2012 году физики Европейской организации ядерных исследований CERN обнаружили бозон Хиггса, поиски которого велись на протяжении 50 лет, в прошлом году впервые были зарегистрированы гравитационные волны, существование которых было обосновано с теоретической точки зрения более 100 лет назад. А в этом году ученые нацелились на получение первого прямого снимка черной дыры. И группа ученых из области теоретической физики попыталась объединить в рамках новой сумасшедшей теории все самые последние идеи, знания и предположения. А звучит все это следующим образом - темная материя, излучаемая черными дырами при помощи гравитационных волн.

После того, как ученые эксперимента LIGO обнаружили гравитационные волны, колебания пространственно-временного континуума, порожденные самыми высокоэнергетическими событиями во Вселенной, они задумались о природе их происхождения. И, согласно новой теории, источником гравитационных волн являются частицы, из которых может состоять темная материя, на долю которой приходится более 80 процентов от общего количества материи во Вселенной.

"Сейчас мы будем пытаться использовать черные дыры, самые плотные и компактные объекты во Вселенной, для поисков частиц нового вида" - рассказывает Маша Барияхтар (Masha Baryakhtar), ученая из Института теоретической физики (Perimeter Institute for Theoretical Physics), Канада, - "А особенно нас интересует одна частица - аксион, которую мы искали в течение последних 40 лет и которая является одним из главных кандидатов на звание частицы темной материи".

Как известно, черные дыры являются своего рода гравитационными колодцами, настолько сильными, что ни материя и ни электромагнитное излучение, включая свет, не могут вырваться из ловушки, пройдя границу так называемого горизонта событий. В процессах, происходящих в непосредственной близости от черных дыр, принимают участие огромные количества энергии, которая является источником возникновения гравитационных волн.

Но с точки зрения новой теории, черные дыры являются чем-то большим, нежели простыми гравитационными колодцами. Они являются своего рода ядрами огромных "гравитационных атомов", а роль электронов в этом случае играют аксионы, частицы, масса которых меньше массы электрона в миллиард миллиардов раз. Наличие вокруг черной дыры ореола из обычной материи, разогретой до сверхвысоких температур, не играет никакой роли в данных процессах, ведь аксионы не взаимодействуют с обычной материей ни через силы трения, ни через электромагнетизм.

Вращение черной дыры, находящейся в центре гравитационного "атома", приводит к искажению прилегающего к ней пространства, что в свою очередь, приводит к возникновению большого количества аксионов. В результате этого эффекта, получившего название суперсвечения, в окрестностях черной дыры может возникнуть до 10^80 аксионов, что сопоставимо с количеством обычных атомов во всей Вселенной.

Аксионы, вращающиеся вокруг черной дыры, подобно электронам в атоме, могут переходить на более высокий или на более низкий энергетический уровни, поглощая энергию черной дыры или теряя свою собственную энергию. Так как аксионы имеют гравитационную природу, то и отдаваемая ими энергия выделяется в виде гравитационных волн. Гравитационные волны, порожденные колебаниями огромного количества аксионов, имеют не очень большую амплитуду, зато они имеют очень четкую частоту, подобную спектральным линиям химических элементов, знакомым нам по школьному курсу химии.

К сожалению, нынешние гравитационные датчики, LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) и Virgo, еще не в состоянии регистрировать гравитационные волны, порождаемые аксионами возле черных дыр. Однако, эти инструменты подвергаются постоянной модернизации и спустя некоторое время их чувствительности станет достаточно для обнаружения слабых гравитационных волн, которые станут доказательством факта существования аксионов. При этом, ученые, как и прежде, будут уделять большое внимание случаям столкновений черных дыр. Во время таких столкновений эффект суперсвечения усиливается многократно и его можно зарегистрировать даже при помощи уже имеющихся инструментов в виде определенного образа в собираемых данных.

Однако, в новой теории, как и в любой другой теории, имеется несколько "дыр". Согласно данным теоретических расчетов, гравитационные "атомы" с черными дырами, способны

[показать]

Ровно через один месяц в Тулузе, Франция, будет проведена первая в истории гонка, в которой примут участие наноразмерные "автомобили", состоящие в среднем из 100 атомов различных химических элементов и способные развивать скорость до 5 нанометров в час. И для того, чтобы преодолеть расстояние в одну милю (~1.6 километра), таким наноавтомобилям потребуется около 37 миллионов лет.

Организатором гонки NanoCar Race является французский Национальный центр научных исследований (National Center for Scientific Research), а в качестве гоночной трассы будет использована полированная поверхность золотого диска, охлажденного до температуры в - 270 градусов по шкале Цельсия. Длина гоночной трассы составляет 100 нанометров, а увидеть все происходящее на ней можно будет только при помощи специального сканирующего туннельного микроскопа. Кроме этого, наконечник этого микроскопа будет использоваться для снабжения наноавтомобилей энергией и для управления их движением.

Из всех команд, которые изначально планировали принять участие в гонке NanoCar Race, из-за некоторых ограничений примут участие только четыре команды. Но, вполне вероятно, что за месяц эта ситуация может измениться и из гонки могут выбыть или в ней могут появиться новые участники, которым за это время удастся привести свои наноавтомобили в соответствие с требованиями.
 

[показать]

Самой большой проблемой, с которой сталкиваются все разработчики наноавтомобилей, является то, что ни у одного из них нет собственного двигателя. Узлы этих крошечных транспортных средств будут двигаться за счет энергии электронов, туннелирующихся с наконечника сканирующего микроскопа. При этом всегда присутствует вероятность того, что химические связи между отдельными атомами будут разрушены электрическим полем, а сам наноавтомобиль, в таком случае, потеряет свою целостность и способность двигаться. Именно поэтому 36-часовая гонка NanoCar Race имеет нечто общее с гонками на выживание типа Ле-Ман, гонками, где на первый план выдвигаются не только скоростные качества автомобилей, а надежность их конструкции и конструкции отдельных узлов.

И в заключение следует отметить, что гонка NanoCar Race может сыграть для области нанотехнологий точно такую же роль, как и традиционные гонки для автомобильной промышленности. В ходе этих соревнований учеными будут разработаны и испытаны новые процессы поатомной сборки нанразмерных структур, технологии управления движением этих структур и многое другое. К сожалению, нам с вами не удастся увидеть маневры нанокаров на резких виражах, ни услышать визг нанопокрышек на крутых поворотах, все происходящее на нанразмерной гоночной трассе будет доступно лишь в виде последовательности снимков, сделанных при помощи электронного микроскопа.
 

[показать]

Группа ученых-астрономов, работающих с телескопом Very Large Telescope Европейской Южной обсерватории, объявила об открытии новой коричневой карликовой звезды, получившей название SDSS J0104+1535. Эта звезда отличается от других подобных астрономических объектов своей высокой массой, во-первых, и чистотой ее химического состава, во-вторых. Звезда SDSS J0104+1535 находится в пределах нашей галактики, галактики Млечного Пути, а ее возраст равен приблизительно 10 миллионам лет.

Звезда SDSS J0104+1535 находится на удалении 750 световых лет от Земли в районе созвездия Рыб, она является одной из множества древних звезд, "заселяющих" данную область космического пространства. На 99.99 процента она состоит из гелия, а оставшаяся доля приходится на водород. С этой точки зрения звезда SDSS J0104+1535 имеет в 250 раз более чистый состав, нежели наше Солнце.

Несмотря на то, что звезда SDSS J0104+1535 относится к классу карликовых звезд, она имеет самую большую массу среди всех известных коричневых карликовых звезд на сегодняшний день. Масса материи, из которой состоит эта "неудавшаяся звезда", в 90 раз превышает массу материи, из которой состоит Юпитер.

Открытие звезды SDSS J0104+1535 привлекло внимание астрономов со всего мира не только двумя упомянутыми выше рекордными показателями. Раньше ученые не знали о возможности существования коричневых карликовых звезд, имеющих подобный химический состав, и данное открытие послужило доказательством такой возможности. Вполне вероятно, что в скором времени ученым удастся обнаружить и другие подобные звезды в том же самом регионе космического пространства, которые условно можно будет отнести к классу сверхчистых коричневых карликовых звезд.

[показать]

По данным издания TK (Telecoms Korea), компания Hyundai Motor, являющаяся одним из крупнейших производителей автомобилей в Корее, в настоящий момент ведет переговоры с компанией Apple на предмет объединения усилий специалистов обеих компаний, направленных на разработку и создание компьютерной системы автомобиля, сердцем которой станет смартфон iPhone, производства Apple. Представители компании Hyundai Motor уже заявили, что их компания уже полностью готова к совместному сотрудничеству, в настоящее время ожидается только согласие руководства компании Apple.

[показать]

Пока что этот будущий совместный проект является только планами, но компания Hyundai Motor уже опубликовала свое видение на то, каким образом iPhone будет использоваться в автомобиле. Смартфон, естественно, будет устанавливаться в соответствующее его форме углубление на приборной панели автомобиля и с помощью разъема будет подключен к компьютерной системе. Разработанный специальный интерфейс между iPhone и системой автомобиля, плюс специальное программное обеспечение обеспечат возможность управлять как и собственно телефоном, так и всеми системами автомобиля. Предполагается, что функционально система будет разбита на три части, управление с помощью iPhone (Phone Control), расширенный iPhone (Magnified iPhone) и дополнительные удобства (Advanced Luxury).
 

К сожалению, пока еще точных деталей будущей системы не знают и сами авторы этих идей. В настоящее время существуют только рисунки, сделанные от руки, на которых можно увидеть только некоторые части "мозаики". Что же именно подразумевается под функциональностью двух первых вышеупомянутых частей системы нетрудно догадаться, исходя из их названий, а вот третья часть остается загадкой.

Смотрите так же: сравнение цен на Apple Macbook 12 mlh82.

С 1945 по 1962 год США провели больше 200 ядерных испытаний в атмосфере, чтобы в полной мере изучить силу ядерного оружия. Эти ужасающие взрывы снимались под любым возможным углом и со всех расстояний. Затем фильмы — а их было около 10 000 — сохранялись в сверхсекретных хранилищах, разбросанных по всей стране. И вот, впервые в истории, около 4200 этих фильмов были отсканировали и еще 750 — рассекречены американским правительством. 60 из них можно посмотреть на YouTube. Некоторые в цвете, некоторые черно-белые, у всех — причудливые названия сверхсекретных миссий: операция «Пламббоб», операция «Чайник» и др.

Руководит проектом физик-ядерщик Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора (LLNL) Грег Сприггс, который надеется сохранить фильмы, проанализировать заново и выжать из них каждый бит данных. На самом деле, мы ведь многого еще не знаем о последствиях высотных ядерных взрывов, и сейчас они запрещены Договором о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. Публикуя фильмы и анализируя их, Сприггс надеется помочь другим физикам, обладающим ядерным оружием, больше узнать о ядерных взрывах.

«У нас нет никаких экспериментальных данных по современному оружию в атмосфере», говорит Сприггс. «Единственные данные, которые у нас есть, это старые испытания, поэтому все не так просто».

За последние пять лет Сприггс проанализировал около 400-500 фильмов. Очень важно их оцифровать, потому что все они сделаны на основе ацетата целлюлозы, который разлагается со временем. «Вы слышите запах уксуса, когда открываете банки», говорит он. «Мы знаем, что эти фильмы находятся на грани разложения и вот-вот станут бесполезными».

Рассекречивание фильмов — это «огромное бюрократическое мероприятие», пишет Сара Чжан в Wired. Для каждого фильма Сприггсу нужно заполнить

[показать]

Представители известной аэрокосмической компании Airbus недавно представили вниманию широкой общественности разработанный компанией концепт футуристического персонального транспортного средства под названием Pop.Up. Его главной отличительной чертой от всего остального является то, что это транспортное средство легко трансформируется из автомобиля в летательный аппарат и обратно, выбирая под управлением системы искусственного интеллекта самый оптимальный вид движения, гарантирующий минимальное время прибытия в конечную точку.

Транспортное средство Pop.Up состоит из трех базовых компонентов. Первым и основным компонентом является пассажирская кабина, которая по размерам сопоставима с кабиной миниатюрных малолитражных автомобилей. Эта кабина, называемая компанией Airbus пассажирской капсулой, может быть установлена на самоходном шасси, что превращает все это в самоуправляемый автомобиль-робот. Однако, в случае необходимости движения по воздуху, пассажирскую капсулу может подхватить большой квадрокоптер, который, доставив ее в место назначения, снова поставит ее на автомобильную платформу.
 

[показать]

Во время движения, как по поверхности, так и по воздуху, транспортные средства Pop.Up могут объединяться в авто- или своего рода летающие поезда. Это позволит снизить нагрузку на систему искусственного интеллекта, которая управляет движением всех транспортных средств. При таком подходе достигается максимальная эффективность управления, что проявляется в виде отсутствия заторов, как на дорогах, так и в воздухе.

К разработке концепта Pop.Up руководство компании Airbus привлекло специалистов известной итальянской дизайнерской компании Italdesign, которая в свое время разработала ряд проектов и концептов для таких гигантов автомобилестроения, как Volkswagen, BMW, Alfa Romeo и других. Естественно, что практическое воплощение концепта Pop.Up в ближайшее время будет возможным только где-нибудь в среде одной из компьютерных игр. Но, с учетом темпов развития современных технологий, ждать появления чего-то подобного в реальном мире придется не очень долго.
 

[показать]

Нашим читателям наверняка запомнился весьма необычный робот-прыгун Minitaur, созданный специалистами компании Ghost Robotics. После презентации этого робота в сентябре прошлого года некоторые люди задали себе вопрос - как можно сбежать от него, если роботу вдруг взбредет "взять в руки что-то тяжелое" и воплотить в жизнь сюжет известного фантастического рассказа "Погоня /Ruum" писателя Артура Порджеса? Ведь этот робот достаточно быстро перемещается по ровной поверхности, он может бегать по лестницам, перепрыгивать и перебираться через высокие заборы и даже самостоятельно открывать запертые двери. Однако, в кадрах недавно опубликованного в сети видеоролика содержится ответ на заданный немного выше вопрос, и этим ответом является гладкий, чистый и скользкий лед, на котором робот Minitaur чувствует себя как "корова на льду".

При помощи нового видеоролика компания Ghost Robotics демонстрирует новые способности робота Minitaur, которыми специалисты наделили его за последние несколько месяцев. Теперь этот робот способен скакать по скалам, как горный козел, или подобно большой крысе быстро бегать по узким туннелям. Но, несмотря на способность адаптивного регулирования походки, робот Minitaur чувствует себя весьма неуютно и шатко, когда его ноги попадают на гладкую поверхность открытого льда.

Но даже лед не сможет задержать робота на длительное время. Как хорошо видно на видео, через буквально пару секунд программное обеспечение системы управления справляется с задачей сохранения равновесия, после чего робот продолжает двигаться вперед, копируя, по всей видимости, походку ребенка, делающего свои первые шаги.

Так что у людей, которые не хотят повторить незавидную участь Джима Эрвина, главного героя рассказа "Погоня", остается только два выхода. Им надо напрямую связаться с представителями компании Ghost Robotics, купить робота Minitaur и попытаться заранее договориться о паритете с его электронным "разумом". Во втором случае надо начинать бежать и не оглядываться уже прямо сейчас -))).
 

[показать]

Графен известен всем в большей части как первый двухмерный материал, полученный учеными. Однако, его тончайшая плоская двухмерная структура как раз и является препятствием к использованию целого ряда удивительных свойств графена, высочайшей механической прочности, легкости и отличной проводимости по отношению к электричеству и теплу. Не так давно ученые из Массачусетского технологического института разработали новый "трехмерный" материал на основе графена, который в 10 раз более прочен, нежели сталь, а теперь ученые из университета Райс, продолжив предыдущую работу, создали материал на основе графена, укрепленного углеродными нанотрубками. Получившаяся "пена" может быть отформована прессованием и она выдерживает без изменений своей структуры воздействие веса, в 3 тысячи раз превышающего ее собственный вес.

Основой прочности нового материала являются углеродные нанотрубки с несколькими концентрическими оболочками, своего рода нанотрубками внутри других нанотрубок. Для того, чтобы совместить гарфен с нанотрубками ученые использовали порошок нанотрубок, перемешанный с никелевым катализатором и сахаром, который являлся источником дополнительного углерода. Полученная смесь была помещена под высокое давление путем ее сжимания при помощи винта, и отправлена в печь, где поддерживалась заданная высокая температура. Сахар в смеси распался на углерод и другие составные части, а углерод под воздействием катализатора обратился в графен. Полученная заготовка была очищена от никеля и других примесей химическим путем, что оставило в руках ученых структуру из пенообразного материала, состоящего из чистого углерода.
 

[показать]

Когда образцы полученного материала были помещены под электронный микроскоп, ученые увидели, что внешние слои нанотрубок распустились, словно с одной из их сторон "расстегнули змейку", и объединились с графеном, который получился в результате процесса осаждения углерода из парообразной фазы. В результате высокого сцепления между элементами этого материала он, материал, выдерживает без изменений структуры вес, в 3 тысячи раз превышающий его собственный вес. А при воздействии на него веса в 8500 раз превышающего его вес, структура материала деформируется на 25 процентов от начального размера. И, после снятия нагрузки, материал полностью восстанавливает свою изначальную форму. Для сравнения, "пена", состоящая из графена, не укрепленного углеродными нанотрубками, может выдержать усилие, всего в 150 раз превышающее ее собственный вес.

Как уже упоминалось выше, новый пенообразный углеродный материал может быть отформован любым способом. И для демонстрации этого ученые изготовили из нового материала образцы электродов для литий-ионных аккумуляторных батарей и суперконденсаторов, которые обладают высокой механической прочностью, химической стабильностью и большим значением эффективной площади поверхности.

[показать]

Буквально на днях представители российской компании Hoversurf опубликовали видеоролик, на котором демонстрируется пилотируемый полет многороторного летающего мотоцикла, так называемого хавербайка (hoverbike). Этот летательный аппарат на электрической тяге, имеющий название Scorpion-3, совмещает в себе все преимущества аппарата с вертикальным взлетом и посадкой, возможностью зависания на месте и высокую маневренность. И, как можно убедиться, посмотрев представленный ниже видеоролик, аппарат Scorpion-3 может летать достаточно высоко для того, чтобы его пилот начинал беспокоиться о столкновении со стропилами, поддерживающими крышу помещения.
 

[показать]

Как можно убедиться, аппарат Scorpion-3 имеет минималистическую конструкцию. С одной стороны это делает его стоимость относительно невысокой и определяет низкие затраты на его обслуживание. Однако, у этой медали имеется обратная сторона и далеко не одна. Первой из этих сторон является достаточно низкое расположение роторов, диаметр которых равен приблизительно одному метру и которые изготовлены из дерева, по всей видимости. Из-за этого, если пилоту вдруг придется совершить посадку на поверхность земли, а не на чистую поверхность бетонированной или асфальтированной площадки, в воздух будет поднято облако пыли, грязи и мелких камней, что вряд ли доставит удовольствие и пилоту, и окружающим. Кроме этого, в случае какой-либо непредвиденной ситуации ноги пилота могут быть аккуратно ампутированы чуть ниже колена, ведь они защищены весьма условными элементами. 
 

[показать]

Помимо всего прочего схема с четырьмя роторами является одной из самых трудных для управления схем, хотя все это решается уже достаточно легко при помощи твердотельных гироскопов, акселерометров и соответствующего программного обеспечения. Более того, такая компоновка обладает нулевым уровнем надежности, при неожиданном выходе из строя одного из двигателей или элементов электронной системы стабилизации пилота ожидает весьма неприятная ситуация, которая может иметь фатальные последствия.
 

[показать]

Однако, все вышеперечисленные недостатки объясняются тем, что летательный аппарат Scorpion-3 является лишь очередным прототипом, не предназначенным для практического применения. А конечной целью компании Hoversurf является создание летательного аппарата, предназначенного для "экстремального вида спорта". Более того, компания Hoversurf планирует создание мощного грузового беспилотного варианта Scorpion-а, который будет способен поднимать в воздух груз, весом от 90 до 2500 килограмм.
 

[показать]

Ученые-астрономы их Уорикского университета (University of Warwick), Великобритания, обнаружили, что звездная система AR Scorpii (AR Sco), находящаяся на удалении 380 световых лет от Земли и открытая в 1060-х годах, на самом деле представляет собой весьма экзотическую бинарную систему, систему, состоящую из двух звезд. Ранее считалось, что звезда AR Sco является пульсаром, состоящим из белой карликовой или еще меньшей нейтронной звезды, но результаты последних наблюдений показали, что дело обстоит несколько иначе.

Система AR Sco находится в созвездии Скорпиона и содержит в своем составе быстро вращающийся вокруг своей оси "огарок", белый карлик, оставшийся после "смерти" обычной звезды. Эта звезда, в свою очередь, вращается вокруг большей звезды - красного карлика, которого она периодически "стегает" мощными лучами заряженных частиц и других видов излучения. В результате такого взаимодействия излучение от системы носит пульсирующий характер с периодом в две минуты.

Во время своих наблюдений, профессора Том Марш (Tom Marsh) и Борис Гансицке (Boris Gansicke) определили, что "плеть", которой белый карлик стегает красного, представляет собой узко фокусированный луч, работающий как своего рода ускоритель частиц. Этот случай является уникальным во всей известной ученым части Вселенной, и это делает систему AR Sco объектом повышенного интереса со стороны астрономов.

"Полученные нами новые данные указывают на то, что свет от системы AR Sco имеет сильную поляризацию, что, в свою очередь, говорит о сильном влиянии магнитных полей на излучаемый системой свет. Такое явление достаточно распространено во Вселенной, но оно проявлялось ранее только в случае традиционных пульсаров на основе нейтронных звезд" - рассказывает Том Марш.

Более того, линейная поляризация света от системы AR Sco претерпевает сильные изменения в соответствии с периодом вращения белого карлика вокруг красного. Модуляция поляризации очень похожа на модуляцию поляризации света от пульсара в Крабовидной туманности, однако ее форма более сложна из-за смешивания в ней двух периодических и гармонических сигналов одинаковой частоты.

Белый карлик системы AR Sco имеет размер, сопоставимый с размером Земли, но имеет массу, в 200 тысяч раз, превышающую массу нашей планеты. Он вращается по 3.6-часовой орбите вокруг более холодной звезды, масса которой составляет третью часть от массы Солнца. Электромагнитное поле, вырабатываемое белым карликом, имеет в 100 миллионов раз большую напряженность, нежели магнитное поле Земли, при этом, период вращения белого карлика вокруг своей оси составляет две минуты, и этот период определяет частоту "мигания" этого космического "маяка".

"Система AR Sco походит на гигантскую динамо-машину. Она имеет магнит, размером с Землю, который вырабатывает поле, в 10 тысяч раз более сильное, чем то, что нам удавалось получить в лабораториях на Земле. Это поле вращается с периодом в две минуты, и это все производит огромные электрические токи, текущие в объеме соседней звезды" - рассказывает Борис Гансицке, - "А эффект от воздействия этих токов настолько велик, что мы можем увидеть его напрямую, несмотря на огромное расстояние".

Еще одним открытием является то, что взаимодействие магнитных полей двух соседних звезд ускоряет свободные электроны в атмосфере красного карлика близко к скорости света. Этот эффект еще ни разу не наблюдался в бинарных звездных системах и ученые считаются, что за счет него красный карлик постоянно подпитывается энергией от своего более горячего, быстрого и меньшего соседа, удаленного от него на расстояние в 1.4 миллиона километров.

[показать]

В свое время мы уже рассказывали нашим читателям, что в 2015 году ученым из университета Брауна удалось разработать технологию выращивания искусственного мини-мозга, имеющего сложную трехмерную структуру из переплетенных между собой нервных клеток нескольких типов. Такие искусственные образования представляют собой альтернативу лабораториям-на-чипе соответствующего типа и они позволяют проводить испытания новых методов лечения и действия лекарственных препаратов, не используя для этого подопытных животных. И, продолжая работать с выращенными мини-мозгами, исследователи обнаружили удивительный феномен, внутри некоторых из них со временем начала образовываться система кровеносных сосудов, что значительно расширяет область их использования и позволяет проводить исследования, связанные с инсультами, сотрясениями и болезнью Альцгеймера.

Каждый мини-мозг имеет размер менее одного миллиметра и их выращивают тысячами за один раз из образцов нервных клеток разных типов, взятых у живых лабораторных крыс. Эти мини-мозги, естественно, не могут обеспечить мыслительный процесс, но входящие в них нейроны являются электрически активными. Эти искусственные образования являются самой точной моделью реального мозга, и при их помощи ученые имеют возможность напрямую изучать процессы развития нервных клеток, последствия заболеваний и результаты действия новых лекарственных препаратов.

Но нейроны и синапсы - это только часть модели мозга. При работе мозг требует потока крови, которая снабжает его кислородом и питательными веществами, однако во всех типах искусственных мозгов, выращенных различными группами ученых, эта составляющая полностью отсутствовала. Во время своей работы ученые из университета Брауна заметили, что через некоторое время приблизительно в двух третьих искусственных мини-мозгов начали образовываться уплотнения нервных тканей, которые затем начали перерождаться в ткань кровеносных сосудов.

[показать]

Сделанные снимки возникших образований позволили ученым идентифицировать тип новых клеток и связующих белков, которые оказались идентичными клеткам и белкам кровеносных сосудов, а сами образовавшиеся сосуды полы внутри и определенно предназначены для транспортировки крови. Составленная учеными карта кровеносной системы показала, что структура этой системы не столь плотна и разветвлена как кровеносная система реального мозга, ее сложность полностью соответствует малой сложности мини-мозга, который может существовать на протяжении всего одной-двух недель.

Получив в свое распоряжение такой "подарок", ученые уже начали использовать искусственные мини-мозги, подвергая их кислородному недостатку и недостатку глюкозы и наблюдая за тем, как все это затрагивает кровеносную систему. А в ближайшем времени ученые объединят мини-мозг с микрожидкостной системой, которая устроит нормальную перекачку крови по кровеносной системе, и это, в свою очередь, позволит им сымитировать инсульт и симптомы болезни Альцгеймера.

[показать]

Идея управления функционированием биологических живых клеток при помощи специальной электроники достаточно давно являлась лишь предметом научной фантастики. Но современные ученые уже некоторое время ведут исследования в данном направлении, видя во всем этом новые методы борьбы с различными заболеваниями. И, благодаря усилиям группы ученых из университета Мэриленда (University of Maryland, UM), электронное управление живыми клетками человеческого организма стало на один шаг ближе. Эти ученые разработали электрогенетическую "переключающую" систему, внедрили ее в бактериальные клетки и при ее помощи обрели способность управлять поведением одноклеточных организмов.

Главной проблемой в создании электрогенетической гибридной системы было то, что обе ее составных части работают совершенно различными способами. Клетки, из которых состоят все живые существа, по крайней мере здесь, на Земле, обмениваются информацией с другими клетками посредством специальных молекулярных каналов. Используя процесс, называемый экспрессией генной информации, хранящейся в ДНК каждой клетки, внутри нее производятся молекулы, такие, как определенные белки, ферменты и гормоны, которые и используются в качестве носителей передаваемой информации. Электронные же системы, как нам хорошо известно, для передачи информации используют потоки электронов, получаемые из источника энергии.

К сожалению, потоки электронов неспособны циркулировать внутри биологических систем также свободно, как по медным проводникам. Однако, внутри живых клеток существуют молекулы, способные выступать в роли неплохих проводников тока. Эти молекулы, относящиеся к классу окислительно-восстановительных биомолекул, могут накапливать и высвобождать электроны от внешнего источника во время химических реакций окисления и восстановления, в которых они принимают участие.
 

[показать]

Ученым удалось внести в структуру окислительно-восстановительных биомолекул естественного происхождения некоторые изменения, превратившие ее в проводник электрического тока, текущего от одного электрода к другому. Глубина окислительной и восстановительной реакции определяется величиной и направлением текущего через молекулу тока, а при отключении тока молекула продолжает сохранять свое текущее состояние достаточно долгое время.

Модифицированные окислительно-восстановительные биомолекулы, помещенные внутрь одноклеточных организмов, стали работать в качестве "выключателей", активизирующих определенные процессы генной экспрессии. Это, в свою очередь, позволило управлять некоторыми из функций одноклеточных организмов простым щелчком выключателя и нажатием кнопки.

В качестве эксперимента были созданы микроорганизмы, начинавшие вырабатывать флуоресцентный зеленый белок при получении соответствующего электрического сигнала. И эти микроорганизмы в буквальном смысле начинали светиться, когда они были "включены" электрическим способом. Во второй вид экспериментальных микроорганизмов был встроен механизм управления синтезом белка CheZ, который стимулирует двигательную функцию этих организмов. И при помощи электрических сигналов ученые смогли управлять процессом движений и перемещения модифицированных бактерий.

"Электроника уже давно изменила нашу повседневную жизнь. И теперь, когда мы научились соединять электронику и биологию, мы получили возможность электронного управления нашим организмом на самом малом уровне, на уровне отдельных клеток и заключенной в них ДНК" - рассказывает Грегори Пэйн (Gregory Payne), участник исследовательской группы, - "Все это имеет огромный потенциал для создания "умных" гибридных биоэлектронных устройств, которые позволят организму успешно бороться даже с самыми тяжелыми заболеваниями, к примеру, с раком".