[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]

Исследователи из Исследовательского центра органической фотоники и электроники (Center for Organic Photonics and Electronics Research, OPERA), университета Кюсю, Япония, разработали новый тип тонкопленочного органического лазера с оптической накачкой. И этот лазер, благодаря использованию ряда инновационных решений, способен излучать свет непрерывно в течение 30 миллисекунд, что в 100 раз дольше, чем это могли делать подобные устройства предыдущего поколения.

В отличие от твердотельных лазеров на основе неорганических материалов, используемых обычно в лазерных оптических приводах и лазерных указках, органические лазеры используют для усиления света тонкий слой, состоящий из органических молекул строго определенного типа вещества. Одним из главных преимуществ органических лазеров является то, что при их помощи достаточно получить свет любого цвета и оттенка, для этого достаточно лишь использовать молекулы определенного вещества с подходящими оптическими свойствами.

Ученые работают над созданием органических лазеров уже достаточно долгое время. Но их усилия пока еще не принесли значительных результатов из-за того, что органические вещества достаточно быстро деградируют, находясь в среде, через которую проходят значительные потоки энергии. Деградация молекул приводит к резкому увеличению потерь энергии и делает дальнейшую работу органического лазера практически невозможной.

Японским ученым удалось найти решение проблемы и увеличить время непрерывного излучения лазером когерентного света при помощи использования трех различных методов. Первой частью решения стал материал, из которого было изготовлено тело органического лазера, который эффективно поглощает свет с любой длиной волны, отличной от длины волны излучаемого света. Этот эффект придает лазеру высокую эффективность за счет образования троек эксионов, квазичастиц, состоящих из связанного друг с другом электрона и электронной дырки.

Тепловая деградация органического материала была снижена за счет создания всего устройства на прозрачной кремниевой подложке, а верхняя часть структуры лазера была приклеена при помощи специального полимера к основанию из сапфирового стекла. Кремний и сапфир являются достаточно хорошими проводниками тепла, что обеспечивает весьма хороший теплоотвод и эффективное охлаждение лазера во время работы. 

И третьей частью решения стал слой материала, помещенный под слоем органического тела лазера, который обеспечил оптическую обратную связь, регулирующую соотношение количества поглощаемого ультрафиолетового света с количеством излучаемого света. Такая обратная связь позволяет уменьшить количество поглощаемой лазером энергии накачки, что снижает количество потерь и исключает возможность перегрева, ведущего к деградации органического материала.

Используя органические лазеры совместно с лазерами на базе неорганических материалов, можно будет достаточно легко получать цвета и оттенки света, которые невозможно или очень тяжело получить при помощи обычных лазеров. И такие гибридные лазерные устройства могут найти широкое применение в датчиках различных типов, в спектроскопии, в оптических коммуникациях и в технологиях отображения информации.

А в своей дальнейшей работе японские ученые будут искать дополнительные методы и решения, которые позволят им увеличить время непрерывной работы их органических тонкопленочных лазеров. Помимо этого, будет проведена работа, направленная на прямое использование электрического тока в качестве основного источника энергии для накачки органического лазера.

[показать]

Специалисты компании Parker Brothers Concepts, изготавливающей футуристические и концептуальные транспортные средства для киноиндустрии, с конца 2016 года занимались созданием концепта транспортного средства для передвижений по поверхности других планет членов космических экспедиций. В результате этого на свет появилось нечто, весьма напоминающее Batmobile, фантастический автомобиль, на котором ездил Бэтмен, герой известной серии фантастических фильмов. Марсианский транспорт имеет шесть колес, его кузов и остальные узлы изготовлены исключительно из углеродного волокна и алюминия, а передвигается он за счет энергии солнечных лучей.
 

[показать]

В кабине этого космического "джипа" могут разместиться четыре астронавта. А его задняя часть представляет собой автономную лабораторию, которую можно отсоединить от транспортного средства, предоставив ей возможность проведения ряда исследований в автоматическом режиме. К сожалению, этому транспортному средству не суждено будет побывать ни на Марсе, ни на другой планете. В настоящее время ровер демонстрируется в Космическом центре НАСА имени Кеннеди во Флориде, а позже он будет использован в рамках тура "Summer of Mars", организованного НАСА в образовательных целях.

Каждое из шести колес марсохода имеет диаметр 1.3 метра и ширину 75 сантиметров. Колеса состоят из отдельных сегментов, что должно повысить проходимость ровера и не дать ему завязнуть в марсианских песках. Ровер имеет длину в 8.5 метров, ширину - 4 метра, высоту 3.4 метра и может развивать скорость по ровной поверхности от 90 до 110 километров в час. Пока он еще не был официально взвешен, но разработчики оценивают, что вес транспортного средства составляет приблизительно 2250 килограмм. 
 

[показать]

Для того, чтобы построить марсоход, братьям Паркер потребовалось пять месяцев. В этом деле были задействованы сами братья, Марк и Шэнон, и несколько работников компании, которые работали от 12 до 14 часов семь дней в неделю, начиная с конца прошлого года.

И в заключение следует отметить, что данная работа хоть и была выполнена по заказу НАСА, но не финансировалась космическим агентством. Финансирование работ было собрано из нескольких источников, среди которых были коммуникационные компании и сети кабельного телевидения. Вполне вероятно, что из-за этого братья Паркер не делятся ни с кем информацией о том, сколько было затрачено на создание ровера и в какую сумму обойдется НАСА его участие в туре "Summer of Mars".
 

[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.

Илон Маск сообщил о том, что его новая компания Neuralink планирует завершить разработку технологии связи человеческого мозга с компьютером и вывести ее на рынок в течение «около четырех лет». Разработка, по словам Маска, должна помочь людям с поражениями головного мозга.

«Мы планируем в срок около четырех лет вывести на рынок что-то, что поможет людям с сильными поражениями головного мозга (инсульт, рак, врожденные заболевания)», — сообщил Маск порталу Wait But Why.

Neuralink работает над разработкой интерфейса мозг-машина (brain-machine interface, BMI) — устройством размером в микрон (10−6 м). BMI должен повысить производительность человеческого мозга, ускорив обработку информации. Кроме того, Маск предполагает, что технология также позволит обмениваться информацией от одного мозга к другому, поэтому СМИ сообщали, что Neuralink работает над телепатией. На разработку этого продукта может уйти уже до десяти лет.

О том, что Илон Маск запустил новый стартап, стало известно в конце марта.

Илон Маск — основатель частной компании SpaceX, производящей космическую технику. В конце марта ей удалось впервые в истории повторно использовать ракету-носитель Falcon 9, чтобы вывести спутник на орбиту.

Также Маск возглавляет Tesla Inc., которая производит электромобили. Компания разработала несколько моделей легковых машин и собирается в сентябре представить собственный грузовик. 10 апреля Tesla по рыночной капитализации обошла General Motors и стала самой дорогой компанией в США в сегменте автопроизводства.

[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]

Принципы управления и взаимодействия людей практически со всеми современными электронными устройствами основаны в настоящее время на использовании сенсорных экранов. Однако, существует ряд видов электронных устройств, в который входит встраиваемая носимая электроника, в которых использование сенсорных экранов невозможно в силу различных причин. И управление работой таких устройств можно организовать, использовав для этого мягкие и эластичные волокна специальной ткани, которые обладают чувствительностью к растяжению и прикосновению к их поверхности.

Волокна, из которой плетется "чувствительная" ткань, были разработаны исследователями из университета Северной Каролины. Каждое волокно состоит из сплетенных микроскопических, чуть более толстых, чем человеческий волос, полимерных трубок, заполненных жидким металлом, сплавом галлия и индия. При этом, волокно плетется из трубок, имеющих разную степень заполнения их полости жидким металлом. Одни волокна полностью заполнены сплавом, вторые заполнены на две третьи, и еще один вид заполнен сплавом на одну треть.

Это волокно реагирует на прикосновение точно таким же образом, как и поверхность сенсорного дисплея - путем регистрации изменений емкости отдельных участков, вызванных приближением к ним и воздействием на них пальца человека. Прикосновение пальца к различным участкам чувствительного волокна приводит к возникновению различных электрических сигналов, что обусловлено неравномерностью заполнения жидким металлом отдельных полимерных трубок. Эти сигналы можно интерпретировать соответствующим образом, преобразовать в жесты и на их основе выработать соответствующие команды управления электронными устройствами.

Следует отметить, что нечто подобной уже было сделано в недалеком прошлом при помощи серебряных нанопроводников, в одном случае, и токопроводящих чернил для печати, в другом. Но использование волокна с жидким металлом внутри является более перспективным направлением, если сплести вместе несколько волокон определенным образом, можно не только регистрировать прикосновения к ним, но и измерять уровни скручивания и растяжения, что значительно расширяет диапазон возможных областей применения.

"Используя данные об изменении электрической емкости волокна, мы можем сказать точно, насколько сильно оно деформировалось и сколько времени все это продолжалось" - рассказывает профессор Майкл Дики (Michael Dickey), - "На основе таких данных мы можем создать новые датчики скручивания, которые могут регистрировать сколько времени и как быстро вращался контролируемый объект. За счет использования в волокне упругих материалов, такой датчик может быть деформирован (скручен) в 100 раз сильнее, нежели любые подобные существующие датчики".
 

[показать]

В свое время на страницах нашего сайта мы уделяли достаточно много внимания программе Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA под названием VTOL X-plane, в рамках которой производилась и производится разработка летательного аппарата нового типа с вертикальным взлетом и посадкой. В прошлом году, после нескольких лет реализации первого этапа, программа VTOL X-plane перешла на второй этап, в ходе которого была начата программа предварительных летных испытаний масштабного прототипа летательного аппарата LightningStrike, разработанного и созданного специалистами компании Aurora Flight Sciences.

Аппарат LightningStrike имеет весьма необычную конструкцию, в которой используется 24 электродвигателя с роторами, установленными на поворотных крыльях этого аппарата. На основных крыльях установлено 18 роторов, а еще 6 - на меньших передних крыльях. Крылья могут быть развернуты в вертикальное положение во время посадки и взлета, а во время полета они переводятся в горизонтальное положение. Но такая аэродинамическая схема летательного аппарата обладает гораздо большим потенциалом, нежели просто взлет, посадка и горизонтальный полет. Комбинируя варианты угла наклона каждого крыла аппарата и тяги, создаваемой каждым двигателем, можно заставить аппарат творить чудеса прямо в воздухе, летать боком, задом наперед, вращаться на месте в наклоненном в одну сторону состоянии и т.п.
 

[показать]

Все эти необычные способности аппарата LightningStrike были продемонстрированы в полной мере во время программы летных испытаний. Также испытаниям на прочность и надежность были подвергнуты пластмассовые узлы и элементы аэродинамической компоновки аппарата, изготовленные при помощи технологий трехмерной печати.

"Главным достижением является то, что аппарат LightningStrike способен переходить из режима зависания к режиму горизонтального полета и наоборот абсолютно без потери высоты" - рассказывает Ашиш Багай (Ashish Bagai), один из руководителей программы, - "Такого не удавалось сделать ни одному из аппаратов другой конструкции, с которыми мне доводилось сталкиваться по долгу службы".
 

[показать]

Успешное завершение программы летных испытаний прототипа аппарата LightningStrike предполагает начало разработки полномасштабного варианта этого летательного аппарата, который уже получил условное наименование XV-24A. От прототипа этот аппарат будет отличаться не только размерами, в нем будет использована гибридная установка с двигателем внутреннего сгорания или турбиной, которая будет вырабатывать энергию для тяговых электрических двигателей.

Согласно требованиям DARPA, летательный аппарат XV-24A должен будет развивать в горизонтальном полете скорость не менее 300 узлов (556 километров в час) и поднимать груз, весом не менее 40 процентов от веса самого аппарат (5443 килограмма). "Это является набором достаточно сложных требований" - рассказывает Ашиш Багай, - "Но мы уверены, что при помощи ряда самых современных технологий нам удастся реализовать все это на практике".
 

[показать]

Группа ученых из университета Базеля (University of Basel), Швейцария, и Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT), Германия, разработали структуру, изготовили и провели испытания одного из самых маленьких на свете электрических выключателей. Основой этого выключателя является единственная молекула вещества, синтезированная таким образом, чтобы придать этой молекуле необходимые электрические и механические свойства. Данное достижение является одним из больших шагов на пути продвижения теоретических идей к практическому воплощению элементов так называемой молекулярной электроники.

Форма синтезированной молекулы чем-то напоминает трехногий лунный посадочный модуль, на вершине которого находится активная часть переключателя. Его три "ноги" имеют специальные "якорные" химические группы, обеспечивающие прочное и надежное сцепление с поверхностью покрытого золотом основания. Роль активного элемента выполняет нитриловая группа, которая выступает достаточно далеко за пределы всей остальной молекулы.

Вторым электродом этого "выключателя" является наконечник туннельного сканирующего микроскопа, и при его же помощи осуществляется управление состоянием выключателя. Когда наконечник микроскопа входит в контакт с "торчащей" нитриловой группой, то через молекулу начинает течь электрический ток, а электрическая проводимость молекулы зависит от положения нитриловой группы. Чем сильней она прижимается наконечником микроскопа в сторону молекулы, тем ниже становится электрическое сопротивление и тем "качественней" включается этот молекулярный выключатель.

Нитриловая группа имеет так называемый дипольный момент, неравномерность распределения положительного и отрицательного электрического заряда. Это позволяет, помимо механического способа, управлять состоянием выключателя при помощи электрического поля. Изменяя полярность и силу потенциала на наконечнике микроскопа, можно заставить нитриловую группу или приблизиться к остальной молекуле или наоборот, отдалиться от нее, включая или выключая молекулярный выключатель.

Еще одним интересным моментом является то, что контакт между молекулой и наконечником микроскопа может быть установлен или разорван сколь угодно большое количество раз, не вызывая остаточных деформаций структуры молекулы. Такая высокая надежность является следствием череды теоретических расчетов, позволивших рассчитать форму отдельной молекулы, которая должна обладать набором определенных свойств. Данные исследования проводились под финансированием от немецкого Исследовательский фонда, соответствующая программа которого направлена на объединение методов функционального теоретического моделирования с практическими экспериментами в области малых сил и энергий, действующих на уровне отдельных молекул.

[показать]

В течение многих лет ученые-физики исследовали строение положительно заряженных субатомных частиц, протонов, бомбардируя их потоком электронов и регистрируя интенсивность их отражения под разными углами. Таким образом ученым удавалось определить картину распределения электрического заряда и магнитные свойства частицы. В ходе этих экспериментов было выяснено, что распределение электрического заряда и магнетизма частицы почти полностью совпадают. Начиная с 2000-х годов, исследователи начали использовать в своих экспериментах поляризованные лучи электронов, это позволило значительно увеличить разрешающую способность экспериментов и привело к череде достаточно значимых открытий.

Одним из вышеупомянутых открытий стало то, что во время столкновения протона и электрона происходил так называемый фотонный обмен, но позже стало известно, что в некоторых случаях в этом фотонном обмене принимает участие не один, а два фотона одновременно, что приводит к появлению неравномерностей распределения электрического заряда. Согласно разработанной на основе экспериментальных данных, оба участвующие в обмене фотона должны быть "твердыми", т.е. высокоэнергетическими фотонами.

Для изучения особенностей двуфотонного обмена группа исследователей из лаборатории Ядерной физики (Laboratory for Nuclear Science) Массачусетского технологического института в течение семи лет занималась проведением эксперимента под названием OLYMPUS. Этот эксперимент проводился на синхротронном электронном ускорителе German Electron Synchrotron (DESY) в Гамбурге, Германия, и в его результатах содержатся доказательства того, что во время взаимодействия электрон-протон действительно происходит обмен двумя фотонами.

Однако, в отличие от теоретических прогнозов, результаты эксперимента OLYMPUS говорят о том, что во время обмена только один из фотонов является высокоэнергетическими, во втором фотоне заключено совсем небольшое количество энергии по сравнению с первым.

Получение экспериментальных результатов было сопряжено со многими трудностями. Ученым пришлось демонтировать целый спектрометрический комплекс BLAST, датчик которого имеет объем в 125 кубических метров, и перевезти его из Массачусетского технологического института в Германию. Во время окончательного монтажа датчик и сопутствующее ему оборудование прошли модернизацию, которая позволила улучшить их параметры.

Эксперимент OLYMPUS проводился параллельно с еще двумя подобными экспериментами, одним в США и вторым - в России. В данном случае протоны бомбардировались лучами отрицательно заряженных электронов и положительно заряженных позитронов. А регистрация разницы между взаимодействиями двух видов дала ученым в руки большее количество ценной информации.

Сравнительные данные собирались на протяжении трех месяцев, а на анализ собранного массива информации потребовалось уже три года. Выявленная разница между теорией и практикой означает, что будущие эксперименты должны проводиться на еще более высоком уровне энергии, там, где эффект двуфотонного обмена должен проявляться с большей силой.

В ближайшем будущем ученые из Массачусетского технологического института планирует изучить реакцию научного физического сообщества на полученные ими результаты. "Может случиться так, что кто-нибудь укажет нам какую-то мелкую деталь, наличие которой приведет в согласие теорию и практику на уровне низкой, средней и высокой энергии" - пишут исследователи, - "Тогда и станет ясно, каким должен быть наш следующий шаг. Если мы не найдем недостающее "связующее звено", то мы продолжим искать его дальше, а если это звено будет найдено, то нам потребуется получить дополнительные экспериментальные доказательства".

[показать]

Буквально на днях представители компании IBM объявили всему миру о своих планах по созданию первого в мире сервиса облачных вычислений на базе универсальной квантовой вычислительной системы. Ожидается, что этот сервис, получивший название IBM Q, станет доступным к концу этого года и его возможностями смогут воспользоваться заинтересованные в этом организации и люди, которые за определенную плату получат возможность арендовать вычислительные мощности системы. Основой нового сервиса IBM Q стал сервис IBM Quantum Experience, за которым сейчас "скрывается" экспериментальный квантовый компьютер всего с пятью кубитами, но в будущей квантовой системе будет насчитываться в десять раз больше кубитов, что обеспечит ей необычайно высокую производительность.

Напомним нашим читателям, что основой квантовых компьютеров являются квантовые биты, кубиты, которые, помимо двух стандартных состояний, 0 и 1, могут находиться в третьем состоянии, состоянии квантовой суперпозиции. Это обеспечивает то, что при увеличении количества кубитов, работающих за счет явления квантовой запутанности, вычислительная мощность квантовой системы увеличивается по экспоненте. И, согласно мнению специалистов компании IBM, только квантовому компьютеру с достаточно большим количеством кубитов будет посильна задача моделирования всего окружающего нас мира с его бесконечным разнообразием взаимодействий и отношений.

Частями нового проекта станут программный интерфейс API for Quantum Experience и набор инструментов для разработчиков программного обеспечения (SDK), которые появятся одновременно с запуском сервиса IBM Q. Содержимое этих инструментов и специальная литература позволят программистам научиться кодировать совершенно новым способом, создавая программы, максимально эффективно использующие все уникальные возможности универсальной квантовой вычислительной системы.

Следует заметить, что в момент запуска в составе квантовой вычислительной системы, стоящей за сервисом IBM Q, будет насчитываться 5 кубитов, т.е., по сути, она будет представлять собой модернизированный вариант системы Quantum Experience. Но, в течение нескольких лет количество кубитов будет увеличено до 50 и тогда система обретет свою расчетную вычислительную мощность. Есть большая вероятность того, что по мере разработки новых типов кубитов и сопутствующих сверхпроводящих схемах, которые содержатся при температурах, ненамного превышающих температуру абсолютного нуля, система IBM Q пройдет через несколько этапов кардинальной модернизации.

Компания IBM планирует, что клиенты их сервиса будут использовать возможности среды Quantum Experience и стоящего за ней маломощного квантового компьютера для разработки и предварительной отладки собственных приложений, которые после этого будут запускаться на большом квантовом компьютере IBM Q. О правильности такого подхода говорит то, что менее чем за год существования, количество клиентов сервиса IBM Quantum Experience насчитывает 40 тысяч, а количество созданных в его рамках приложений перевалило за отметку в 275 тысяч. Справедливости ради следует отметить, что подавляющее большинство этих приложений являются тестовыми, а количество приложений, результаты работы которых были использованы в реальных научно-исследовательских работах, составляет всего 15.
 

[показать]

Известно, что хищные птицы, такие, как орлы и ястребы, обладают зрением, превосходящим человеческое зрение по крайней мере в пять раз. Исследования показали, что хищные птицы могут заметить кролика с расстояния 3 километров, что, в случае человека, эквивалентно рассматриванию муравья с высоты 10-этажного здания. Такая острота зрения является следствием особого строения глаз хищных птиц, и ученые, использовав это в полной мере, создали объектив для камеры, который может снабдить беспилотные летательные аппараты острым зрением, доступным ранее только некоторым представителям животного мира.

При помощи нового объектива была реализована технология съемки под названием "foveated imaging". При такой технологии получается снимок, на котором небольшая "целевая" область снята с избыточной разрешающей способностью. Кадры такой съемки иногда фигурируют в телевизионных программах на тему живой природы и в некоторых фильмах, и на них видно размытые края изображения, а сверхчеткое изображение по центру снимка кажется немного увеличенным по отношению к другим областям снимка.

"Такое устройство зрения позволяет птице, а теперь позволит и беспилотному аппарату получить максимум информации об интересующем его месте" - рассказывает Симон Тиле (Simon Thiele), ученый из университета Штутгарта.
 

[показать]

"Орлиное зрение" объектива камеры получается за счет использования серии крошечных линз, расположенных определенным образом друг относительно друга. Все эти линзы объединены в своего рода искусственное "глазное яблоко", которое можно встроить не только в объективы камер, но и в датчики, используемые различными робототехническими системами.

Следует отметить, что традиционные трансфокаторные технологии также позволяют получить снимки с аналогичной разрешающей способностью. Однако, технология foveated imaging имеет несколько важных преимуществ. Каждая линза является миниатюрной, ее размер сопоставим с размером крупинки соли. Более того, такие линзы могут быть напечатаны при помощи специального трехмерного принтера, что делает их гораздо более дешевыми, нежели обычные линзы, требующие длительной и дорогостоящей обработки их поверхности для придания им необходимой формы.

Кроме беспилотных летательных аппаратов, новая технология может найти применение в медицине, промышленности, науке и других областях, где требуется использование сверхминиатюрных камер, имеющих, при этом, очень высокую разрешающую способность.

[показать]

Исследователи из Пенсильванского университета (Penn State University) разработали способ, которым можно получать энергию, используя углекислый газ, выбрасываемый в земную атмосферу миллионами тонн ежегодно. В новой проточной батарее используются водные растворы определенных веществ, которые способствуют процессу поглощения атмосферного углекислого газа. За счет этого у двух разделенных потоков жидкости имеются различные концентрации растворенного в них углекислого газа, и, как следствие, разные значения pH-фактора. И как раз эта разница используется для получения электрической энергии.

Два потока жидкости движутся через рабочий объем батареи, будучи разделены ионной мембраной, не позволяющей им смешиваться, но допускающей прохождение через нее потока ионов. Ионный обмен между жидкостями с малой и большой концентрацией растворенного в них углекислого газа приводит к возникновению электрического потенциала между двумя электродами из оксида марганца. Когда концентрация ионов в обеих жидкостях выравнивается, одна из них заменяется и цикл повторяется снова. Во время экспериментов исследователи выяснили, что батарея выдерживает до 50 циклов повторного использования, прежде чем начинают наблюдаться некоторые ухудшения ее характеристик.
 

[показать]

Использование углекислого газа в проточных батареях является далеко не новой идеей. Однако батарея, созданная пенсильванскими исследователями, имеет показатель энергетической плотности в 0.82 Вт/м.кв., что в 200 раз больше аналогичного показателя других подобных решений, созданных ранее. Конечно, существуют и другие более эффективные "топливные элементы", работающие на углекислом газе и основанные на других принципах, но все они имеют большие размеры, большую сложность и некоторые из них работают только при высокой температуре.

Батарея же, созданная пенсильванскими исследователями, работает при комнатной температуре, а в ее конструкции использованы недорогие и доступные материалы. Несмотря на это, сами исследователи пока еще сомневаются в экономической "жизнеспособности" их творения. Тем не менее, дальнейшая работа в данном направлении вполне может привести к появлению батарей, которые будут устанавливаться на тепловых электростанциях, сжигающих ископаемое топливо, и которые позволят выжать из этого топлива большее количество энергии.

[показать]

Индийская организация космических исследований (Indian Space Research Organisation, ISRO) установила новый абсолютный рекорд по количеству спутников, выведенных в космос при помощи одной ракеты-носителя. В среду, в 9:28 по местному времени, со стартовой площадки космодрома Шрихарикота (Sriharikota), была успешно запущена ракета PSLV C37, которая, в рамках миссии Cartosat-2 вывела в космос одновременно 104 искусственных спутника, побив рекорд, установленный Россией в 2014 году, который составлял 37 спутников.

Главный грузом данной миссии являлся 714-килограммовым спутник серии Cartosat-2, который был выведен на 505-километровую солнечную синхронную орбиту (Sun-synchronous orbit, SSO). Остальные 103 спутника - это наноспутники, суммарным весом в 664 килограмма, 96 из которых были произведены в США, два - в Индии, и по одному от Израиля, Казахстана, Нидерландов, Швейцарии и Объединенных Арабских Эмиратов.

Вся эта "куча" спутников была доставлена на орбиту ракетой PSLV в исполнении XL, самым мощным вариантом ракеты-носителя, разработанного в Индии, способной выводить в космос груз, весом до 1750 килограмм. Этот запуск является уже 39-по счету запуском, а первый запуск был произведен в сентябре 1993 года и он не увенчался успехом, ракета-носитель так и не смогла выйти на расчетную орбиту.

И в заключении следует отметить, что последний запуск ракеты PSLV следует за успешным запуском такой же ракеты в прошлом году, которая вывела на орбиту 20 спутников, и запуском, который вывел в космос первый индийский марсианский орбитальный аппарат Mars Orbiter Mission (MOM), прибывший к Марсу и вышедший на круговую орбиту в сентябре 2014 года, сделав Индию первой в истории страной, которой удалось сделать подобное с первой попытки.

[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.

[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.