технические открытия, изобретения

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Вице-премьер представил робота-андроида FEDOR для космической программы



730views









2






Дмитрий Рогозин, официальный куратор военной и космической отраслей, опубликовал у себя в Twitter заметку о перспективном отечественном роботе. Его назвали ФЕДОР (FEDOR — Final Experimental Demonstration Object Research — Финальный экспериментальный демонстрационный объект исследований). Робот – детище отдела робототехники при Фонде перспективных исследований.
Вице-премьер поручил начать работы по подготовке Федора для эксплуатации в космической программе – к 2021 году он войдет в экипаж пилотируемого корабля нового поколения. С этой целью в кратчайшие сроки сформируют новое КБ, которое объединит в одном проекте молодые кадры под руководством генерального конструктора Е. А. Микрина.

Не упустил Рогозин и возможности потроллить политических оппонентов, пошутив на тему страны с «разорванной в клочья экономикой», которая создает настолько совершенных роботов, что их «берут в космонавты». Андроид отличается не только высокой степенью подвижности, но и возможностью интерпретации команд для их оптимального выполнения.
В демонстрационном видео Федор неуклюже, но уверенно реализует задание «упал – отжался», управляет автомобилем и выполняет механические задачи. В перспективе он сможет брать управление кораблем на себя и вести его к цели, заменяя членов экипажа в сложных условиях. Проработка деталей поручена специалистам корпорации «Энергия» им. Королева.
http://reired.ru/robot-fedor/
https://www.youtube.com/watch?time_c...&v=HyHcX0Aj300

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Новейший биосенсор способен обнаружить патогенные микроорганизмы за секунды



304views









1






Отечественная группа ученых из университета ИТМО создала оптический сенсор, позволяющий дистанционно диагностировать инфекционные заболевания. Устройство с помощью инфракрасного излучения может обнаруживать как бактерии, так и вирусы. Создатели говорят, что изобретение возможно будет использовать в местах массового скопления людей, к примеру, в аэропортах и на вокзалах.
В данный момент для выявления больных людей используются сверхточные тепловизоры, улавливающие повышение температуры, что указывает на то, что человек может быть источником инфекции, в том числе и особо опасной. После этого человека направляют в лабораторию для проведения анализов, что занимает достаточно много времени. Изобретение ученых из университета ИТМО действует несколько иначе.
В основе устройства лежит серебряная нанопленка, покрытая очень маленькими отверстиями. Пленка нанесена на прозрачную флюоритовую подложку. Субъект исследования помещают на поверхность пленки и «просвечивают» инфракрасным светом. После этого проводится анализ светового спектра, прошедшего сквозь ткани. Стоит сказать, что на человеке данная методика еще не тестировалась, зато успешно проведены эксперименты на биологических объектах, инфицированных золотистым стафилококком.
Поверхность новейшего прибора при многократном увеличении По заверениям ведущего научного сотрудника кафедры лазерных технологий и лазерной техники Университета ИТМО и лаборатории газовых лазеров ФИАН Сергея Кудряшова,
«Оптические биосенсоры, сделанные по нашей технологии, могут обнаруживать даже очень малые количества бактерий. Так, ранняя высокочувствительная диагностика инфекционных заболеваний в детских садах, школах и университетах, особенно в периоды сезонных эпидемий, позволит свести лечение к профилактике. Врачам в инфекционных больницах данная методика поможет более оперативно ставить диагноз пациентам».
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Физики научились обходить Второй закон термодинамики



324views









0






Физики Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США объявили, что открыли возможность обойти второй закон термодинамики, утверждающий, что энтропия постоянно возрастает. Их работу опубликовали в журнале Scientific Reports.
Второй закон опирается на Н-теорему, которая гласит, что если открыть дверь между двумя комнатами, в одной из которых жарко, а в другой — холодно, температура непременно станет равномерно теплой. В жаркой комнате никогда не станет еще жарче. Однако полностью понять фундаментальные физические основы Н-теоремы ученые не могли.
Недавние исследования в области квантовой информации предлагают математическую конструкцию, в которой энтропия возрастает. «Мы сформулировали то, как эти прекрасные абстрактные математические теории могут быть связаны с нашей суровой реальностью, — говорит Валерий Винокур, один из авторов статьи.
«Это позволило нам сформулировать квантовую Н-теорему в ее связи с вещами, которые можно наблюдать физически, — говорит Иван Садовский, другой автор статьи. — Она устанавливает связь между хорошо описанными процессами квантовой физики и теоретическими квантовыми каналами, образующими теорию квантовой информации».
В статье указывается на определенные состояния, при которых Н-теорема может быть нарушена и энтропия в короткие сроки может понижаться. Она связана с понятием «демона Максвелла».
В 1867 году физик Джеймс Максвелл описал гипотетический способ нарушения Второго закона: если на двери между жаркой и холодной комнатой сядет некое существо, которое будет пропускать частицы, движущиеся с определенной скоростью. Такое существо было названо «демоном Максвелла».
«Хотя нарушение происходит только в малом масштабе, его последствия заходят далеко, — говорит Винокур. — Оно дает нам платформу для практической реализации квантового демона Максвелла, который позволит создать локальный квантовый вечный двигатель».
К примеру, этот принцип можно применить к «холодильнику», который охлаждается удаленно — то есть энергия, благодаря которой происходит охлаждение, будет браться из другого места, пишет Phys.org.
Другой, менее фундаментальный закон — закон Мура, решили обойти инженеры Университета штата Северная Каролина, создав интегральные микросхемы с хаотичной структурой. С их помощью можно будет выполнять больше задач, используя меньшее количество схем и транзисторов.
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Ученые нашли способ запускать рост тканей мышц и костей



Иллюстративное фото
Исследователи полагают, что их открытие сможет помочь в лечении людей, перенесших, например, сердечный приступ или тяжелую костную травму.
18 июля 2016 7:50 803 0
Американские ученые из Стэнфордского университета утверждают, что могут выращивать кости и мышцы, используя химические и биологические сигналы, необходимые для их изготовления, а также стволовые клетки, передает Today.kz со ссылкой на журнал Cell.
При этом на то, чтобы вырастить материал, по их подсчетам, потребуется всего нескольких дней.
Если ученые действительно смогут осуществить задуманное, то это позволит, например, восстанавливать поврежденные ткани сердца у пациентов, у которых случился сердечный приступ. Способ выращивания клеток костей в свою очередь станет прорывом в лечении болезней суставов, а также людей, перенесших тяжелую костную травму, поясняют исследователи.

Используя обнаруженные сигналы, ученые намереваются буквально "выбирать" и запускать рост определенных клеток. В частности, специалистам уже удалось вырастить кости для мышей в ходе экспериментов.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Подтверждена работоспособность нарушающего законы физики двигателя EmDrive


В сеть утекли вызвавшие ажиотаж черновики статьи НАСА, в которой подтверждается работоспособность спорного двигателя EmDrive, якобы не нуждающегося в топливе. Согласно выводам специалистов из лаборатории Eagleworks, двигатель развивает тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. И работает он, вероятно, на энергии вакуума. Стоит ли этому верить?
Энтузиаст удивительного двигателя Фил Уилсон (Phil Wilson) опубликовал под ником The Traveller об этом пост на форуме сайта НАСА Spaceflight, однако модераторы его удалили, объяснив, что статья должна быть опубликована Американским институтом аэронавтики и астронавтики официально в декабре 2016 года. Однако сайт Next Big Future обеспечил свободный доступ к документам и содержащимся в них схемах, окончательно сделав статью достоянием общественности.
Специалисты НАСА сообщают об успешном повторении эксперимента, проведенного британским инженером Роджером Шойером в 2006 году. Ему удалось создать вращающийся двигатель, который не производит никаких выбросов, и показать, что устройство подчиняется законам механики Ньютона. По словам разработчика, устройство конвертирует электричество в микроволны, их энергия накапливается в резонаторе, и в результате возникает небольшая тяга. С тех пор ученые бьются над загадкой EmDrive: работает ли он, и если да, то почему? Ведь согласно закону сохранения импульса, тяга возникает за счет реактивной струи. Иными словами, чтобы объект двинулся вперед, надо, чтобы от него что-то отскочило в обратном направлении.
Когда журнал New Scientist впервые опубликовал статью об EmDrive, в редакцию посыпались гневные письма. «Импульс, согласно одному из четырех базовых принципов, сохраняется, и он не может быть вновь создан или уничтожен. Двигатель нарушает это правило. В традиционных ракетах тяга достигается в соответствии с правилом, поскольку импульсы корабля и выхлопной струи, двигающиеся в противоположных направлениях, компенсируют друг друга», — указал изданию один из читателей.
Однако те, кто пытается разобраться в принципах работы двигателя, считают, что в нем закон сохранения импульса сохраняется, просто объяснить, как это получается, довольно сложно. Так, Майкл Маккалош из Плимутского университета (Великобритания) допускает существование фотонов, обладающих массой, а также изменение скорости света внутри устройства. Другая гипотеза говорит о гашении микроволн, в результате чего рождаются пары фотонов, переносящих импульс. Подобное может происходить только в конусовидных полостях. Однако эти предположения выходят за рамки современных представлений о физике и вряд ли смогут убедить других специалистов.
Эксперименты с EmDrive, проведенные в июне 2015 года Мартином Таймаром из Германии, не подтвердили и не опровергли работоспособность силовой установки. Однако в статье НАСА утверждается, что инженеры добились положительного результата.
В исследовании использовался крутильный маятник — алюминиевая конструкция, установленная на скользком столе в вакуумной камере. Такое устройство способно измерять даже очень слабую тягу. На одном плече маятника был EmDrive, и он в результате серии тестов при 40, 60 и 80 ватт показал силу в 1,2 миллиньютона на киловатт в вакууме. Проверки не выявили никаких неучтенных источников движения, однако специалисты признали необходимость дополнительных исследований, чтобы исключить искажения со стороны такого фактора, как тепловое расширение.
Испытания двигателя в лаборатории НАСА
Чтобы объяснить полученные результаты, авторы статьи обратились к почти забытой теории волны-пилота. Эта теория пытается объяснить с точки зрения классической физики такие понятия, как коллапс волновой функции и парадокс кота Шредингера. Иными словами, вся неопределенность возникает из-за того, что наблюдателю неизвестны положение и импульсы частиц. Классического объяснения удостоились и постоянная Планка, и эффект Казимира, а также основное состояние водорода и многое другое.


Современная физика приняла на вооружение копенгагенскую интерпретацию квантовой механики, утверждающую, что неопределенность не зависит от наблюдателя. Однако физики Коудер и Форт еще в 2006-м показали, что капли воды могут вести себя подобно квантовым объектам. Так, капля, непрерывно отскакивающая от тонкого слоя жидкости при определенной частоте и двигающаяся в случайном направлении, создает узор из концентрических волн, сопровождающий каплю по всему ее пути. С помощью подобной системы удалось воспроизвести эксперимент с двумя щелями, туннелирование и другие квантовые феномены.
Эксперимент Роджера Шойера в 2006 году
Возможно, квантовые флуктуации (виртуальные частицы) являются волнами, которые «следуют» за реальными частицами. Из этого, например, следует, что семь энергетических уровней атома водорода могут рассматриваться в качестве волн в квантовом вакууме. Ученые в статье приходят к выводу, что квантовый вакуум — среда, поддерживающая акустические осцилляции, а составляющие любой такой среды способны обмениваться импульсом. Значит, над вакуумом можно совершать работу и извлекать ее из него, что и делает двигатель.
Нужно заметить, что сама Eagleworks (также известная как Advanced Propulsion Physics Laboratory), где проводили исследования, — это маленькая научная группа, изучающая различные сомнительные теории, чтобы найти способы разработать новые двигатели для космических аппаратов. Вполне возможно, что статья, прошедшая рецензентов, будет серьезно отличаться от той версии, что доступна сейчас, и выводы сформулируют аккуратнее. В любом случае нужно ждать дальнейшие исследования и эксперименты других научных групп, поскольку статья НАСА сама по себе еще не дает никаких ответов.
Источник



https://www.youtube.com/watch?v=AMDbJiSHuQk
https://www.youtube.com/watch?v=1Pv4VNkmBP0
https://www.youtube.com/watch?v=57q3_aRiUXs


Российские физики «сшили» сверхпрочный космический материал из нанотрубок



Еще на одной из уникальных разработок можно поставить надпись: «Сделано в России». На сей раз речь идет о материале, разработанном учеными знаменитого московского Физтеха на основе «сшитых» многослойных углеродных трубок, способном выдерживать сверхвысокие нагрузки.

Углеродные нанотрубки — сравнительно «молодое» изобретение, которому исполнилось 25 лет. За прошедшее время они по праву заслужили репутацию перспективного материала, отличающегося прекрасными прочностными и другими уникальными физическими характеристиками. Основная проблема состояла в том, что ввиду малых размеров и структурных особенностей нанотрубки не удавалось сплести в цельные волокна.
Специалисты Физтеха в ходе экспериментов, подвергнув нанотрубки сверхвысоким давлениям, успешно решили данную задачу, создав необходимую компьютерную модель в сочетании с практическими опытами.
Уникальное, неизвестное ранее свойство нанотрубок – спаиваться между собой при соприкосновении в момент сжатия и восстанавливать свою прежнюю форму при нормальном давлении. В результате формируются сверхпрочные материалы, превосходящие по прочности все то, что используется сейчас в авиации и космонавтике.
Как оказалось, считавшиеся ранее неперспективными многослойные трубки спокойно выдерживают сжатие, тысячекратно превосходящее давление в самой глубокой точке Мирового океана, в Марианской впадине, глубина которой превышает 11 км.
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Реактивный ранец JB-10 начнут продавать уже в следующем году







Всегда мечтали летать не только в авиасимуляторах и во сне, но и наяву? Отлично, тогда эта штука создана специально для вас! Дэвид Майман долго тестировал свою разработку, примерялся, улучшал конструкцию, и вот, наконец, всё полностью готово — первый реактивный ранец JB-10!
Бывший пилот Дэвид Майман заручился поддержкой команды инженеров и сделал небольшой летательный ранец, оснащённый двумя реактивными двигателями. Управлять аппаратом довольно просто, для этого конструкцию оснастили двумя контроллерами. Но, подчёркивают разработчики, всем подряд JB-10 покупать не следует. Сначала нужно подучиться летать. Где именно — пока не уточняется.
Создание ранца продолжается более двух лет, но только этой осенью Дэвид решил показать результаты своего труда, выложив в Интернет несколько демонстрационных роликов. Один из них можно посмотреть ниже.
https://www.youtube.com/watch?v=y9B7WdlRafc

Лететь с помощью ранца можно минут пять-десять, время полёта зависит от веса лётчика. Поднять JB-10 может до 160 килограмм, а его максимальная скорость колеблется в районе 100 километров в час.

Несмотря на то, что уже всё работает, а сам Дэвид налетал приличное количество часов, ещё есть нюансы, которые команда будет дорабатывать в ближайший год. Продажи планируется начать осенью 2017 года.
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Плюсы и минусы устройств, управляемых силой мысли



10views









0






Будущее, в котором мы сможем управлять автомобилями или смартфонами исключительно силой мысли, уже за углом. Но ценой может быть инвазивная хирургия. С тех пор как нейробиологи и инженеры начали работать над интерфейсами, которые соединят наши мозги и машины, люди начали задумываться о странных и удивительных способах использования этой технологии. Что, если бы мы могли переключать каналы телевизора, просто подумав об этом? Или управлять машиной без руля и педалей?
В теории нет никаких причин, по которым мы не можем сделать управляемые силой мысли бионические костюмы, вроде того, что был у Роберта Дауни-младшего в фильме «Железный человек», или превратить наши мозги в универсальные пульты дистанционного управления, которые смогут управлять любым устройством в доме. Но даже при наилучшем технологическом подходе остаются риски, связанные с подключением нашего сознания к машинам.
Разве машин, управляемых силой мысли, еще не существует?

Существует несколько потребительских игрушек, которые обещают работать за счет использования силы мысли, однако ни одна из них не позволит вам управлять костюмом «железного человека» пока. Среди доступных устройств есть гарнитура для черепа, которая позволяет вам управлять видеоигрой, а также вентилятор, который продувает мяч через обруч, используя ваши мозговые волны. Недостаток этих потребительских продуктов в том, что они считывают активность вашего мозга через относительно толстую помеху для сигналов в виде кости черепа.
Как насчет имплантатов в мозг?
Медицина создает более продвинутые варианты для людей, которые парализованы или потеряли конечности. В прошлом году парализованная женщина получила небольшой датчик, имплантированный в левую часть ее мозга, который позволил ей «касаться» тачскрина планшета с помощью небольшого устройства через Bluetooth. Другие хирурги из Школы медицины Университета Джона Хопкингса установили молодому человеку 128 электродных датчиков в часть моторной коры, которая управляет движениями рук и кистей, и это позволило ему шевелить отдельными пальцами бионической руки.
Нейрохирург Джеффри Розенфельд из Университета Монаша и его коллеги разрабатывают «бионические глаза», которые будут подключаться напрямую к мозгу и давать зрение слепым. Идея в том, что сигналы от пары стекол будут напрямую передаваться в имплантат в визуальной коре мозга. Такое улучшение поможет восстановить зрение в 85% случаев клинически слепых людей. Поскольку информация передается напрямую в мозг, технология обещает помочь тем, кто не получает ничего от имплантатов сетчатки, еще одной формы бионического глаза. Испытания на людях запланированы в 2017 году.
Интерфейсы, связывающие мозги людей с протезами, становятся лучше, но у них есть один недостаток. Чтобы обеспечить четкое считывание электрических сигналов мозга, хирурги должны открыть череп или проникнуть в него, чтобы имплантировать электроды прямо на поверхность мозга. У такого рода операций имеются очевидные риски, и через некоторое время вокруг электрода может образоваться рубцовая ткань, которая будет заглушать сигнал.
Есть ли более щадящий способ получить четкие сигналы, не залезая в череп?
Есть менее радикальный способ, но его пока испытали только на овцах. Николас Опи и его коллеги из Университета Мельбурна, Королевского госпиталя Мельбурна и Института нейробиологии и психического здоровья Флори разрабатывают устройство под названием «стентрод», которое настолько крошечное, что помещается в человеческом кровеносном сосуде. Хирурги вставляют тонкий гибкий стент в кровеносный сосуд в паху, а затем направляют устройство через тело в моторную кору, командный центр управления движениями тела в мозге. Там стентрод оказывается в кровеносном сосуде, собирая сигналы 24/7.
В конечном счете ученые хотят, чтобы стентрод «общался» с экзоскелетом и вернул подвижность людям, которые потеряли конечности. Парализованные пациенты — вероятнее всего, молодые люди после неудачного случая — смогут получить устройство на испытание в Мельбурне уже в конце 2017 года.
Также в один прекрасный день можно будет направить стентрод по другому пути, в сенсорную кору головного мозга. Это позволит людям, использующим бионические конечности, «чувствовать» то, к чему они прикасаются, и откроет много других возможностей для восстановления. «Когда вы поднимаете яйцо, важно не сжимать слишком сильно, то есть необходима обратная связь», говорит Дэвид Грайден, инженер проекта.
Выходит, все мы скоро получим управляемые силой мысли устройства?
Если испытание на людях пройдет успешно, стентрод может стать коммерчески доступным уже через шесть лет. Но хотя стент менее инвазивен, чем операции непосредственно на мозге, он по-прежнему требует размещения устройства в мозге. Некоторые люди поначалу выберут безопасность, говорит Грайден, но он не может сказать, когда люди будут имплантировать электроды исключительно ради удобства.
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Новый антивирусный препарат нейтрализует почти все штаммы ВИЧ





Ученые Национального института здравоохранения США обнаружили мощные антитела, которые способны нейтрализовать 98% штаммов ВИЧ, включая 16 из 20 штаммов, устойчивых к другим антителам того же класса.
Идентифицировать антитела, нейтрализующие ВИЧ, тяжело, потому что вирус быстро меняет белки на своей поверхности, чтобы иммунная система их не распознавала.
Антитела, названные N6, блокируют инфекцию, прикрепляясь к части оболочки ВИЧ и препятствуя вирусу соединиться с иммунокомпетентными клетками. Ученые обнаружили, что N6 проявляет уникальный способ соединения с оболочкой ВИЧ, позволяющий ему не поддаваться воздействию изменений в оболочке ВИЧ.


В 2010 ученые Национального института здравоохранения открыли антитела VRC01, которые могут защитить человеческие клетки от 90% штаммов ВИЧ. Также как N6, они обладают схожим механизмом блокирования инфекции, однако, в отличие от N6, VRC01 не препятствует вирусу вырабатывать сопротивляемость. Кроме того, VRC01 вводится внутривенно.
N6 обладает более сильными и длительным действием, а вводить его можно подкожно, а не внутривенно, что более удобно. А его способность нейтрализовать почти все штаммы ВИЧ полезна как для предотвращения заболевания, так и для его лечения, пишет EurekAlert.
Случай полного излечения от ВИЧ зафиксирован лондонскими врачами. Первый из 50 пациентов, проходящих экспериментальное лечение, получил вакцину, которая позволила иммунной системе полностью уничтожить клетки вируса.
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Создан суперконденсатор, заряжающийся от тепла человеческого тела










Современная носимая электроника имеет массу положительных моментов, но многие экземпляры (взять хотя бы те же смарт-часы) имеют один существенный недостаток: быструю разрядку аккумулятора. Согласитесь, такие гаджеты вряд ли назовешь удобными и мобильными, если зависишь от розетки. Но вот исследователям из Техасского университета A&M удалось создать новый тип суперконденсатора, способного заряжаться как от сети, так и от тепла человеческого тела.
Группу ученых, ответственных за изобретение, возглавляет доктор Чуонг Ю. Конденсатор носит название Thermally Chargeable Solid-state Supercapacito (температурный перезаряжаемый твердотельный суперконденсатор). Использование такого типа устройств вполне может заменить стандартные батареи в носимой электронике. По словам доктора Чуонга Ю,

«Наш случай является первым подобным, когда удалось добиться получения электрической энергии прямо из тепла при помощи специального твердотельного полимерного электролита. Тепло вызывает внутри полимерного электролита образование локальных электрических полей с высоким напряжением, затем это напряжение служит катализатором электрохимических реакций, которые и заряжают суперконденсатор. Наш суперконденсатор позволяет реализовать снабжение электрической энергией совершенно новым способом, без необходимости использования внешнего источника питания или периодической замены батарей».

В руках у изобретателей новый суперконденсатор, который в будущем, возможно, избавит нас от ежедневной зарядки носимой электроники

Кроме всего прочего, новое устройство достаточно тонкое (около 3-4 миллиметров) и гибкое. Основным принципом работы является такое свойство, как термодиффузия. За счет термодиффузии под влиянием температуры ионы перемещаются от более горячей стороны в сторону более холодной, а электрохимический потенциал, возникающий в результате этого явления, и обеспечивает заряд суперконденсатора.

Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Наночастицы позволили российским ученым остановить расслоение сетчатки


Тотальная компьютеризация и, как ее следствие, компьютерная зависимость миллионов пользователей интернета становится причиной многих физических расстройств. Но, пожалуй, основной «удар» приняли на себя наши глаза. Офтальмологи во всем мире отмечают настоящую эпидемию расслоения сетчатки глаза среди компьютероманов, поразившей около 0,3 % жителей Земли.
Как показали результаты исследований российских биофизиков, возможной причиной тяжелого поражения глаз стало синее свечение компьютерных и прочих мониторов. По мнению одной из участниц исследований Лилии Фахрануровой, по сравнению с ультрафиолетовым излучением синий свет свободно проникает вглубь глаза.
Затем происходит взаимодействие вредоносного свечения с нейронами сетчатки, в результате чего образуются агрессивные молекулы-разрушители фоторецепторов.
В ходе опытов на кроликах биофизики установили, что негативный процесс можно остановить с помощью специальной смеси, вводимой между хрусталиком и роговицей. Смесь содержит квантовые наночастицы, которые превращают вредное ультрафиолетовое и синее излучение в безвредный оранжевый и желтый свет.
По мнению ученых, в дальнейшем наночастицы можно будет имплантировать в глаза, а также наносить на стекла очков и поверхность мониторов.
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Осуществлена квантовая телепортация на рекордные 30 километров







Как сообщает журнал Nature Photonics, группе ученых удалось осуществить квантовую телепортацию на расстояние в 30 километров, что является мировым рекордом в данной области. С помощью квантовой телепортации была передана информация, закодированная в частицах света. Передача была осуществлена мгновенно.
Конечно, о полноценной телепортации живых объектов или даже неодушевленных предметов говорить пока еще очень рано, но, тем не менее, квантовая телепортация имеет большие перспективы. Она осуществляется через оптоволоконные сети и может вывести на новый уровень безопасность и надежность интернет-соединений. Но есть и «подводные камни» в данной технологии: при передаче информации на большие расстояния необходимы независимые источники света. Проблема заключается в том, что световой пучок от одного источника после прохождения нескольких километров должен оставаться неразличимым по отношению к световому пучку из другого источника, что являлось до сегодняшнего дня неразрешимой проблемой.
Для ее решения две исследовательские группы независимо друг от друга разработали механизмы обратной связи и синхронизации световых сигналов. В одном случае был использован свет с длиной волны, характерной для телекоммуникаций, что позволило значительно снизить скорость, при которой фотонный сигнал теряет интенсивность во время своего прохождения в оптическом волокне. Другая группа же пошла иным путем: они использовали световой пучок с длиной волны в 795 нанометров.
Результаты двух независимых экспериментов показали, что квантовая телепортация на дальние расстояния возможна и потери информации, а также ее искажения не происходит. Исследователи верят, что их работа позволит создать новые технологии, которые будут способны улучшить передачу информации, закодированной в элементарных частицах, что еще ближе приблизит нас к созданию квантового интернета.
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Мозговой чип, дающий сверхчеловеческую память, готов к испытаниям людях



До сих пор идея вживления специального чипа в мозг, придающего человеку сверхспособности, относится к сюжетам научно-фантастических фильмов. Однако нейробиологи все активнее занимаются этой темой. Так чипы-имплантаты, активизирующие память, уже успешно опробованы на крысах.
Доктор Теодор Бергер, профессор биомедицинской инженерии университета Южной Калифорнии уже 20 лет активно занимается созданием мозговых чипов в рамках изучения болезни Альцгеймера. Одна из последних его разработок – чип, имитирующий электрические сигналы мозга.
В основе уникальной разработки лежит механизм преобразования краткосрочных воспоминаний в долгосрочные. Преобразовывая воспоминания, мозг создает из шаблона электрических сигналов уникальный код. Мозговой чип формирует электрические сигналы, соответствующие шаблону, имитируя при этом естественный процесс.
Теодор Бергер совместно с предпринимателем Брайаном Джонсоном создали стартап под названием «Kernel», ориентированный на изготовление мозговых имплантатов. В настоящее время проводятся испытания на больных, страдающих эпилепсией, и уже имеются положительные результаты. Брайан Джонсон так оценивает перспективы имплантатов:
«Идея заключается в том, что если у вас возникли проблемы с памятью, то вы сможете с помощью протеза гиппокампа (участок головного мозга, ответственного за формирование воспоминаний) восстановить память».
Как предполагают создатели Kernel, в будущем любой желающий сможет увеличить объем собственной памяти, установив их чип в свой мозг.

Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Открытия российских ученых внесли изменения в периодическую таблицу Менделеева

https://www.youtube.com/watch?v=D6w1B6iiwAc

В таблице Менделеева заполнены сразу четыре клетки. Новые элементы открыты в результате совместной работы ученых из разных стран. Два названия непосредственно связаны с нашей страной — московий в честь наукограда Дубна, расположенного в Московской области, и оганесон — по фамилии российского физика Юрия Оганесяна, открывшего 118 элемент.
Так выглядит таблица Менделеева, которую можно купить в магазинах сегодня: в седьмом периоде зияют дыры. Теперь это все придется перепечатывать. 113, 115, 117 и 118 элементы официально открыты и получили названия. Три из них признаны открытиями ученых из Объединенного института ядерных исследований в подмосковной Дубне.
«Московий – в честь земли московской; ливерморий – это наши коллеги из Ливермора, которые работали вместе с нами, приезжали сюда, все эксперименты делаются здесь; то же самое теннессин – из Теннесси наши коллеги; ну а 118 – домашний, наш, родной», — рассказывает научный руководитель Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова, академик РАН Юрий Оганесян.
118 элемент для Юрия Оганесяна не просто родной. Он назван в его честь – оганесон. Это второй случай в мировой истории, когда элемент периодической таблицы называется в честь ученого при жизни. Такой вариант названия предложили его коллеги из лаборатории ядерных исследований.
Больше 20 лет Юрий Цолакович стоит во главе российско-американской группы ученых, синтезирующих и исследующих сверхтяжелые элементы периодической системы.
«Охота за этими элементами – это такая сегодня совершенно важная часть современной экспериментальной ядерной физики. И тут надо сказать, что наши ученые, в частности, во главе с академиком Оганесяном, они здесь занимают самые передовые позиции», — отмечает президент Российской Академии Наук Владимир Фортов.
На вопросы журналистов «каково это, когда твое имя вписывается в историю на века», ученый отвечал скромно.
«Я благодарен своим коллегам, своим товарищам, с которыми прошел этот долгий путь, и очень рад, конечно, что он кончился вот этим открытием, доказательством этому является не один, а на самом деле семь элементов. Один из них вот так назван, но это уже не столь важно, как он назван, а важно то, что это есть», — говорит ученый.
Сначала считалось, что периодическая таблица вообще должна закончиться на сотом элементе. Каждое новое открытие переворачивало весь научный мир. И именно Лаборатория ядерных исследований Дубнинского института — признанный мировой лидер по заполнению таблицы Менделеева. 105 элемент назван дубнием, а 114 — флеровием в честь основателя лаборатории Георгия Флерова. Теперь — московий и оганесон.

«За эти 60 лет в стенах этой Лаборатории, в стенах нашего института, усилиями многонациональных коллективов Лаборатории было открыто 11 сверхтяжелых элементов, доселе неизвестных миру, неизвестных науке, и это, конечно, я сказал бы, выдающийся результат», — сказал директор Объединенного института ядерных исследований Виктор Матвеев.
О практическом применении последних открытий речь пока не идет. Это дело науки будущего. Хотя для того, чтобы синтезировать новый элемент, нужно уже создать много технических открытий и инноваций.
Ученые из Дубны уже поставили перед собой следующую задачу. Синтез 119, 120 и последующих элементов. Специально для этого здесь строится так называемая «фабрика сверхтяжелых элементов».
Сердцем этой фабрики станет новый ускоритель, который превосходит по мощности все мировые аналоги в 10 раз – дубнинский циклотрон. Именно вот в этом пространстве частицы будут разгоняться по спирали до скорости близкой к скорости света.
Если во время предыдущих экспериментов ядра новых элементов образовывались раз в несколько месяцев, то теперь это будет происходить каждый день. Поставить научные открытия на поток – вот в чем смысл названия «фабрика». Первый запуск этого комплекса сверхтяжелых элементов намечен уже на ноябрь 2017 года.
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Новый трехмерный графен оказался в 10 раз прочнее стали





О свойствах графена, кажется, уже известно все: он обладает уникальной проводимостью, теплопроводностью, оптическими и химическими свойствами. Теперь ученые Массачусетского технологического института решили добавить двумерной графеновой структуре еще одно измерение. Разработанный ими материал, напоминающий 3D-губку, имеет всего лишь 5 % плотности от стали и при этом прочнее ее в 10 раз.
Как известно, графен состоит из двух плоских слоев в атом толщиной, что позволяет растягивать его в ширину практически до бесконечности. Однако, чтобы превратить графен в строительный материал, пришлось придать ему трехмерную структуру.
Команда ученых MIT сосредоточила внимание не только на самом материале, но и на его геометрической конфигурации. Для этого им пришлось проанализировать поведение графена вплоть до атомного уровня. Полученные данные они использовали для создания соответствующей математической модели, чтобы имитировать механические нагрузки – разрыв и сжатие.

Ученые обнаружили, что при нагреве и определенном давлении чешуйки графена формируют стабильную пористую структуру, напоминающую кораллы с большой площадью поверхности по отношению к объему. При определенном воздействии двухмерный графен может принимать различные жесткие формы (подобно листу бумаги) – цилиндра, гофра и т. д., выдерживающие высокие нагрузки.
Используя полученные результаты, были напечатаны 3D-модели высокого разрешения различных конфигураций, показавшие удивительные результаты во время тестов. Как заявляют исследователи, помимо создания трехмерных графеновых структур, технология применима и для других материалов, начиная с полимеров и заканчивая бетоном. Новые материалы обеспечат не только повышенную твердость и малый вес, но и улучшенные теплоизоляционные свойства.
Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Новый метаматериал позволит автомобилям обходиться без подушек безопасности


Представьте, что из вашего автомобиля исчезла надувная подушка безопасности, а ее функцию взял на себя руль. Когда вы закладываете вираж на скользкой дороге, он тверже металла и надежно лежит в руках. Но стоит машине слететь с асфальта, как рулевая колонка и окружающие части машины превращаются в амортизирующее желе, которое компенсирует силу удара. Именно такое будущее пророчат ученые из Мичиганского университета, разработавшие структуру нового метаматериала.
Прототип сконструирован, как решетка из единичных элементов типа «шарнир+распорки». Все петли условно подвижны, но сопротивляются нагрузке, поглощают часть передаваемой им энергии, меняя свою форму, расстояние между ячейками и жесткость всей системы. Свойства метаматериала не позволяют назвать его ни мягким, ни жестким – он может быть каким угодно, причем с разных сторон одновременно.
Разработка хитроумных материалов с заданными свойствами – задача для дня сегодняшнего, а будущее уже посвящено метаструктурам. Не однородное вещество, не сплав и не механизм, а некий гибрид. Пока изделие остается в покое, оно демонстрирует одни качества, но стоит приложить нагрузку, как тут же активируются иные. И да, мы можем варьировать степень воздействия для получения разных результатов.



Главное преимущество разработки в том, что такая структура не разрушается даже после радикального изменения ее свойств. И вместо защитных одноразовых бамперов и панелей для автомобилей мы сможем использовать «вечные демпферы». А многоразовые ступени ракет будут взлетать как прочная бочка с топливом, чтобы потом безопасно плюхнуться на землю мягким блином. И после нехитрой процедуры восстановления быть готовой к новой работе.
Источник