Текущее время: 18 июл 2019, 06:43




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 269 ]  На страницу Пред.  1 ... 14, 15, 16, 17, 18
 Новые технологии 
Автор Сообщение
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Новые технологии
На основе углеродного материала графена создали наноэлеткросхемы


МОСКВА, 11 июн - РИА Новости. Ученые нашли простой метод получения наноразмерных электрических цепей на основе графена - углеродного наноматериала, обладающего перспективными электрофизическими свойствами, благодаря которым он может прийти на смену традиционным кремниевым чипам, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Science.

Графен представляет собой "лист" из атомов углерода, соединенных между собой химическими связями и упакованных в решетку, напоминающую пчелиные соты. Благодаря своей исчезающе малой толщине, этот материал является прозрачным и гибким. При этом графен является прекрасным проводником электричества, а манипуляции с его структурой позволяют добиться проявления им полупроводниковых свойств.

Благодаря этим свойствам, графен считается следующим поколением материалов, которые найдут свое применение в наноэлекронике. Он позволит существенно повысить скорость работы вычислительных машин, снизить их энергопотребление и нагревание в ходе работы, сделать их легкими. Кроме того, графен может быть использован в широком наборе гибких электронных устройств, прототипы которых разрабатываются в наши дни.

Для того, чтобы эти технологии были воплощены в реальность, ученым предстоит решить несколько технологических задач. Основная трудность заключается в том, что графеновым листом одноатомной толщины технически сложно манипулировать: ученым необходимо разработать технологию создании больших листов графена с размеченными на них участками, обладающими электронной проводимостью, полупроводниковыми свойствами и так далее, так же, как это происходит при производстве микропроцессоров на основе кремния. При этом важно добиться создания таких электрических цепей в наномасштабе.

Группа Элизы Риедо (Elisa Riedo) из Технологического института Джорджии показала способ создания таких электрических схем. Изюминка работы команды Риедо состоит в том, что исходным материалом в их технологии является не сам графен, а его окисленная форма - оксид графена. Он отличается от графена тем, что к обоим поверхностям графенового листа в некоторых позициях "прикреплены" атомы кислорода. Их наличие делает графен диэлектриком - материалом, не проводящим электрический ток.

Ученые показали, что проводящие дорожки на поверхности окисленного графена можно в буквальном смысле "рисовать" с помощью метода так называемой атомно-силовой микроскопии. Этот метод заключается в приложении к поверхности материала горячей иглы, имеющей нанометровую толщину на своем конце. Приложение этой иглы к поверхности оксида графена превращает его в графен, и делает участок материала проводящим. Манипулируя иглой, как показала команда Риедо, можно "рисовать" дорожки толщиной от нескольких микрон до 12 нанометров.

Качество создаваемой наноразмерной электронной схемы также может быть проверено с помощью атомно-силового микроскопа, что очень важно для создания коммерческих изделий.

По словам одного из первооткрывателей графена, Андре Гейма (Andre Geim), работающего в Манчестерском университете в Великобритании, мнение которого приводит интернет-издание Chemistry World, развитие данного метода может, в конечном итоге, привести к появлению технологии создания объектов атомных размеров в электрических графеновых схемах.

http://www.rian.ru/science/20100611/245024278.html


13 июн 2010, 17:57
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Новые технологии
РАЗРАБОТАН ПЕРВЫЙ В МИРЕ ПРОТОТИП ИСКУССТВЕННОГО РАЗУМА (ВИДЕО)

В Японии разработан первый в мире прототип искусственного разума. Синтетический интеллект способен обрабатывать гигантское количество информации, но давать роботам возможность мыслить ученые пока боятся.

Смотрите Видео: http://www.inauka.ru/news/article102096.html

В ЯПОНИИ СОЗДАН НОВЫЙ РОБОТ-РЕБЕНОК

Японские учёные вновь создали ребёнка-робота. На этот раз - чтобы смоделировать поведение и развитие малышей в реальных условиях, лучше понять, как люди растут, и проверить теории человеческого развития.

Зовут "младенца" Noby (сокращение от "девятимесячный ребёнок", nine-month-old baby), он оснащён шестью сотнями датчиков, способных чувствовать прикосновение, а также камерами и микрофонами для зрения и слуха. Подключено устройство к мощному компьютеру.

В Noby 71 см роста и 7,9 кг веса, у него мягкая кожа из уретана, он гибок, имеет анатомически верные суставы и по-настоящему похож на девятимесячного ребёнка, сообщает "Компьюлента".

В робота можно загружать различные программы и сравнивать его поведение с реакцией детей из плоти и крови, пояснил профессор Токийского университета Ясуо Куниёси, руководивший проектом, в котором участвовали также специалисты из Национального института современной промышленной науки и техники. Если устройство ведёт себя неестественно, с теорией что-то не так.

Noby - один из человекообразных машин, разработанных в рамках масштабного проекта, возглавляемого Минору Асадой, специалистом по робототехнике, профессором Университета Осаки, и финансируемого при поддержке Японского агентства по науке и технике (JST). Конечная цель исследования - создание роботов, которые могли бы жить вместе с людьми.

Участники проекта представили также "пятилетнего" роборебёнка M3-Kindy ("M3" расшифровывается как "искусственный человек", man-made man, а Kindy - kindergarten, "детский сад"). Он может гулять рука об руку с человеком. Ранее та же группа создала робота M3-Neony, имитирующего мимику новорождённого.

http://www.inauka.ru/news/article102076.html


16 июн 2010, 18:18
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 июн 2009, 00:05
Сообщения: 7311
Сообщение Re: Новые технологии
Придумана лампа на фотосинтезе

Британский дизайнер Майк Томпсон (Mike Thompson) решил воспользоваться в своих целях недавним открытием учёных, которые заставили водоросли вырабатывать электричество. Художник разработал концепт "живой" лампы, которая освещает всё вокруг благодаря процессу фотосинтеза.

Лампа Latro (от латинского слова "вор") забирает энергию, полученную водорослями, и запасает её в батарее. Когда потребуется освещение, она начинает испускать свет.

Для того чтобы водоросли росли и размножались, им нужны лишь вода, свет и углекислый газ. Майк предлагает доливать воду через специальное отверстие (через него также будет выходить кислород), CO2 же предлагается вдыхать в лампу самому хозяину (через другую трубочку), тем самым подкармливая прибор. Подвесив же лампу на свежем воздухе, можно обеспечить ей приток солнечного света.

Ухаживать за лампой придётся, как за домашним растением или даже животным. Зато она ответит на заботу мягким светом (фото и иллюстрации Mike Thompson).

Ухаживать за лампой придётся, как за домашним растением или даже животным. Зато она ответит на заботу мягким светом (фото и иллюстрации Mike Thompson).

Таким образом, в течение дня водоросли будут "питаться" смесью углекислого газа и воды. При этом специальный световой сенсор должен контролировать передачу энергии, чтобы организмы не остались совсем без питания и не погибли.

Более подробно лампа и принцип её работы описаны в этом PDF-документе. Читайте также о лампах с жидким светом.


http://www.membrana.ru/lenta/?10512


17 июн 2010, 12:17
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 июн 2009, 00:05
Сообщения: 7311
Сообщение Re: Новые технологии
Создан первый прототип искусственного мозга

Японские ученые разработали первый в мире прототип искусственного разума. Синтетический интеллект способен обрабатывать гигантское количество информации.

Однако вживлять мозг роботам и давать им возможность мыслить самостоятельно ученые пока боятся.
На сегодняшний день роботы уже умеют очень многое из того, что делает их похожими на людей: ходить и бегать на двух ногах, различать лица, поддерживать диалог, выполнять просьбы, но по сути это пока лишь подобные человеку компьютеры.
Ученым из японского Национального института по исследованию материи совместно с международной группой ученых удалось создать искусственный интеллект в буквальном смысле этого слова. После того, как технология биомолекулярного вычисления будет реализована на практике, машины получат то, что на сегодняшний день свойственно только человеку - способность к творчеству в самом широком понимании.
"Новый способ обработки информации по принципу напоминает работу человеческого мозга. В голове каждого из нас миллионы нейронов постоянно взаимодействуют друг с другом, одновременно обрабатывая такое количество информации, с которой не справился бы ни один суперкомпьютер", - сообщил руководитель проекта физик из Индии Анирбан Бандиопадхия.
Принцип новой технологии заключается в том, что информация между частицами передается только в одном направлении и каждой молекулы этих направлений может быть до трех сотен.
"В основу принципа функционирования заложено сканирующее устройство в форме острия, которое кажется неподвижными, но на самом деле оно двигается, считывая информацию с носителя. Размер носителя этой информации составляет всего один нанометр, а молекулы работают как клетки мозга. На мониторе компьютера их можно наблюдать в трехмерном изображении. Новая технология позволит решать те задачи, которые были недоступны нынешним вычислительным системам", - пояснил управляющий директор Передового центра нановычислений Японии Дайсукэ Фудзита.
Диагностика и лечение онкологических заболеваний – та сфера, где эти разработки планируется применить прежде всего. Исследователь Субрата Гхош пояснила: "Наша следующая цель - создание программируемых молекулярных систем, которые будут вводиться непосредственно внутрь раковых клеток и трансформировать их в здоровые". По замыслу, искусственный разум должен повторить эволюцию от простейших одноклеточных до самостоятельно думающих высокоорганизованных структур.
"Однако последствия от попадания этой технологии не в те руки могут быть такими же непредсказуемыми, как и сам искусственный разум", - подытожили авторы исследования.


http://x-files.org.ua/news.php?readmore=2002


18 июн 2010, 11:40
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Новые технологии
Робот перекрывает газ

Техобслуживание трубопроводов на химических и нефтехимических предприятиях нередко связано с риском для персонала. Теперь немецкие инженеры создали для этих работ дистанционно управляемого робота.

Первые в мире роботы, с сегодняшней точки зрения - на редкость примитивные создания, появились всего 50 лет назад. С тех пор они не только постоянно совершенствовались, но и осваивали все новые сферы применения. Роботы первого поколения всего лишь избавляли человека от тяжелой и монотонной работы на производственном конвейере. Они монтировались стационарно и выполняли какую-то одну несложную операцию вроде точечной сварки или закручивания болтов. Сегодня разработчики делают ставку на дистанционно управляемые или автономные роботы, способные решать сразу множество достаточно сложных задач.

На прошедшей в Мюнхене международной ярмарке Automatica-2010 были представлены роботы, предназначенные для автоматизированного техобслуживания промышленного оборудования. Биргит Граф (Birgit Graf), научная сотрудница Института производственных технологий и автоматизации Общества имени Фраунгофера в Штутгарте говорит: "Мы полагаем, что эти роботы найдут применение там, где условия работы мало комфортны или даже опасны для человека, например, на химическом или нефтехимическом производстве. Но речь может идти и об авариях, при которых возникает угроза взрыва, возгорания или отравления".

Вы нацелились на этот объект?

Один из примеров - утечка газа. Сегодня ремонтные бригады, работающие на аварийном трубопроводе, подвергают себя серьезной опасности. Впредь человека должен будет заменить здесь дистанционно управляемой робот. Во время демонстрации на выставочном стенде в Мюнхене оператор располагался в нескольких метрах от робота, но в условиях реальной эксплуатации диспетчерская может находиться где угодно, хоть в другом городе, ведь связь осуществляется через интернет.

Указывая на компьютерный монитор, на котором виднеется подробная схема трубопровода, Биргит Граф комментирует действия оператора: "Этот элемент помечен красным цветом, а этот - желтым. Вот коллега выбрал вентиль, который роботу предстоит закрыть. На экране появляется контрольный вопрос: "Вы нацелились на этот объект?" Оператор подтверждает свое намерение. Теперь робот приходит в движение, протягивает свой манипулятор и сжимает грейфер. На экране сразу появляется сообщение "Объект зафиксирован" и две кнопки со стрелками: одна указывает налево, другая направо. С помощью этих кнопок оператор сообщает роботу, в какую сторону тот должен повернуть вентиль".

Только бы не оторвать вентиль

На первый взгляд, все выглядит просто, чтобы не сказать - примитивно, но на самом деле такая система является результатом многолетней упорной работы инженеров, конструкторов и программистов. Научить робота ориентироваться внутри здания - задача не из легких. Конечно, схема трубопровода у него, так сказать, "в голове", но для безаварийного маневрирования этого недостаточно. Чтобы придать роботу способность пространственного зрения, штутгартские инженеры оборудовали его трехмерными камерами. Это позволяет ему огибать препятствия и самостоятельно находить дорогу к цели.

Благодаря наличию в компьютерной памяти набора стандартизованных изображений определенных объектов робот относительно быстро может найти вентиль на трубопроводе. Но закрыть его - операция отнюдь не тривиальная, подчеркивает Биргит Граф: "Проделать все это в режиме дистанционного управления довольно сложно. Ведь вентиль вращается в одной плоскости, так что оператор должен и манипулятор робота вести строго в этой же плоскости, иначе велик риск просто оторвать вентиль. Поэтому мы встроили в грейферный сустав манипулятора дополнительный сенсор, постоянно регистрирующий развиваемое усилие и корректирующий траекторию перемещения манипулятора, если это усилие становится слишком большим".

Штутгартский робот готов к промышленному применению. И не только на химических предприятиях и нефтеперерабатывающих заводах, но и, скажем, на шельфовых буровых платформах. Это снизит риск аварий вроде той, что два месяца назад привела к гибели людей и вызвала экологическую катастрофу в Мексиканском заливе.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман

http://www.dw-world.de/dw/article/0,,5731189,00.html


26 июн 2010, 20:10
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Новые технологии
Спрессованная энергия

Используя сверхвысокое давление, исследователи получили материал, способный запасать большие количества энергии в малом объеме.

Ведущий автор работы, профессор Университета штата Вашингтон (WSU) Чонг-Шик Ю (Choong-Shik Yoo), утверждает, что новый материал способен хранить энергию в наиболее «концентрированной» форме (не считая ядерной энергии), чем какое-либо из полученных до сих пор веществ. Результаты проведенного исследования опубликованы в журнале Nature Chemistry.

Исследование относится к разряду фундаментальных. По словам Ю, оно демонстрирует возможность перевода механической энергии в химическую энергию материала с сильными химическими связями. Однако в будущем полученные знания могут послужить основой технологий энергетических элементов, супер-окислителей для удаления органических и неорганических загрязнений и высокотемпературных сверхпроводников.

При создании материала использовался алмазный пресс – небольшое устройство, способное создавать сверхвысокое давление в ограниченном пространстве. Воздействию подвергся образец дифторида ксенона (XeF2) - белый кристаллический материал, который используется для травления кремния при создании микроэлектромеханических систем (МЭМС).

При нормальном давлении молекулы дифторида ксенона находится относительно далеко друг от друга. Но когда исследователи увеличили давление внутри небольшой камеры, куда был помещен образец, материал превратился в полупроводник с графитоподобной структурой. В конечном итоге давление было увеличено до более чем миллиона атмосфер, что сравнимо с давлением на полпути к центру Земли. Процесс «выдавливания» («squeezing»), как его называет Ю, заставил молекулы сформировать плотно упакованные трехмерные «сетевые структуры» («network structures»). При этом большое количество механической энергии сжатия перешло в химическую энергию молекулярных связей.

По пресс-релизу WSU

http://www.popmech.ru/article/7341-spre ... -energiya/


08 июл 2010, 19:01
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 июн 2009, 00:05
Сообщения: 7311
Сообщение Re: Новые технологии
НАСА разрабатывает бесшумные сверхзвуковые пассажирские самолеты

Невзирая на свою преимущественно космическую направленность, Американское аэрокосмическое агентство НАСА помнит о своих воздухоплавательских корнях. Его инженеры сейчас трудятся над созданием сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения, которые будут производить чрезвычайно низкий уровень шума при преодолении звукового барьера.

Идеи подобных самолетов уже поступили от двух крупнейших компаний - Boeing и Lockheed Martin. Неудивительно, что они имеют фантастический вид и по форме напоминают небезызвестный "Конкорд". Оригинальные аэродинамические решения позволят аппаратам создавать меньше шума при переходе на сверхзвуковые скорости.
Как известно, при разгоне самолета выше скорости звука, создается звуковая волна большой мощности. Кроме неблагоприятного воздействия на людей, она может повредить различные конструкции, мосты и здания. По этой причине ряд государств запретил сверхзвуковые полеты даже для военных и исследовательских воздушных судов.
В компании Lockheed Martin придумали использовать параболический стабилизатор и ряд двигателей, расположенных в виде буквы V. В НАСА соглашаются с тем, что подобное аэродинамическое новшество снижает аэродинамическое сопротивление и позволяет распределить воздушные потоки таким образом, что эффект ударной волны при преодолении звукового барьера значительно снижается. К тому же такая конструкция позволяет без дополнительного расхода топлива увеличить дальность полета и вес полезного груза, который способен поднять в воздух этот самолет.
Инженеры Boeing использовали аналогичную схему размещения крыльев и способ расположения двигателей. Оба концепта используют плоскости крыльев как своеобразный барьер для звука, издаваемого двигателями, сообщает dailytechinfo.org.
Отметим, что этим идеям понадобится 20-25 лет до воплощения в металле и первого полета.


http://x-files.org.ua/news.php?readmore=2107


14 июл 2010, 11:21
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 июн 2009, 00:05
Сообщения: 7311
Сообщение Re: Новые технологии
Американский изобретатель создал "солнечную дорогу"

Изобретатель Скотт Брусо, инженер-электрик из штата Айдахо (США), предложил использовать в дорожном полотне вместо асфальта и бетона были солнечные батареи. По его мнению, так Америка перекрыла бы собственные потребности в энергии, пишет издание Popular Science.

Скотт имеет собственную фирму Solar Roadways (в числе акционеров - его супруга). Solar Roadways получила финансирование (100 тысяч тысяч долларов) от Департамента транспорта правительства США, и первый прототип дорожной солнечной панели уже готов.
Кусок "умного" покрытия размером 3,6 на 3,6 метра (12 на 12 футов) даёт 7,6 киловатта электроэнергии в день - в день с четырьмя солнечными часами.
"Солнечная дорога" начинена не только фотоэлементами, но и микросхемами, а также светодиодами. Если ночью на неё ступит пешеход, он будет подсвечен снизу, и за пару сотен метров в обе стороны от этого места на дороге высветится предложение снизить скорость. Добавлять светодиоды в и так уже дорогую солнечную панель - экстравагантное решение, но только на первый взгляд. Место коммерческого применения технологии, намеченное Скоттом Брусо, - парковки супермаркетов, на которых подвижная разметка придётся очень кстати. По подсчетам Скотта, проведённым для главного электрика сети супермаркетов Wal-Mart, парковка среднего гипермаркета (которая превышает свой магазин по площади в среднем вчетверо), выстланная панелями Solar Roadways, даст на порядок больше энергии, чем гипермаркет потребляет.
На пути инженеров Solar Roadways к подробным планам коммерческого применения и второму правительственному гранту на 750 тысяч долларов стоит серьёзная проблема: сократить себестоимость панели до 10 тысяч долларов. Это втрое дороже такого же по размерам куска обычного "дорожного пирога".
Но при этом дорожные солнечные панели втрое долговечнее. Долговечность следует хотя бы из того, что доработанное стеклоподобное покрытие выдержит давление колёс 40-тонного грузовика, даже колёс с цепями. Кроме того, покрытие должно быть оснащено обогревом от снега и льда, быть рифлёным ради сцепления с шинами и обладать способностью к самоочистке, свойственной гидрофильному стеклу.
Но ещё до застилания крупных парковок глава проекта хочет попробовать изобретение в малом масштабе - например, в ресторане фаст-фуда вроде McDonalds. А по пути превратить заведение в станцию подзарядки электромобилей, отмечает издание.


http://x-files.org.ua/news.php?readmore=2128


16 июл 2010, 11:40
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Новые технологии
СПЕЦИАЛИСТАМ УДАЛОСЬ РЕШИТЬ ПРОБЛЕМУ ПРОЧНОСТИ СВАРНОГО ШВА


Впервые в мире предложено производить лазерную сварку в сочетании с добавлением активных нанопорошков и использованием резонансных ультразвуковых колебаний для значительного улучшения структуры сварного шва, не уступающего теперь основному материалу по прочностным характеристикам. В настоящее время существуют разные виды сварки. Однако во всех случаях сварные швы по прочности уступают основному материалу. Эту проблему решают в каждом конкретном случае, добиваясь приемлемых результатов, но в целом проблема остается. Можно ли добиться прочности сварных швов, не уступающей прочности основного материала? Ответ будет положительным, если удастся решить важную проблему – обеспечить высокое качество материала внутри сварного шва, препятствуя образованию в процессе кристаллизации сложных дендритных структур и пор (газовых пузырьков).

В отличие от традиционной сварки движущийся лазерный луч не плавит материал, а вытесняет его, образуя за собой некую сварную ванночку, в которой можно создать материал с требуемыми свойствами, в том числе и структурными. При добавлении туда специального нанопорошка его частицы становятся центрами кристаллизации, препятствующими возникновению деструктивных кристаллических образований. Множество центров кристаллизации измельчает структуру шовного материала. Движение лазерного луча способствует тщательному перемешиванию нанопорошка по всей глубине сварного шва.

Благодаря этому происходит резкое изменение всех его характеристик, при этом прочность шва становится сравнимой с прочностью основного материала и даже иногда превосходит ее. Вводимые наночастицы особым образом готовятся, активируясь в качестве будущих центров кристаллизации.

С помощью использования ультразвука в сварочной ванне происходит не только рафинирование расплава и уплотнение его структуры, но и убираются возникающие в процессе кристаллизации пузырьки газа. Численное моделирование поведения газовых пузырей в ванне позволило определить область их резонансных частот. При соответствующем ультразвуковом режиме происходит эффективное схлопывание пузырьков.

Как сообщается во 2 номере за 2010 год журнала «Наука из первых рук», в ИТПМ СО РАН выполнены экспериментальные исследования влияния ультразвука на повышение пластических свойств соединений. В результате воздействия ультразвука предел текучести и временное сопротивление разрушению заметно не изменились, но более чем на 20% возросла пластичность.

Проведенные эксперименты показывают, что применение нанопорошков и ультразвука для улучшения структуры шовного материала приводит к образованию сварных швов, не уступающих по прочности (в том числе и усталостной) основному материалу. Эти результаты могут революционным образом изменить многие промышленные отрасли. Об этом сообщает Информнаука со ссылкой на Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН.

http://www.inauka.ru/news/article102724.html


23 июл 2010, 16:35
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Новые технологии
Поиск гравитационных волн: немецкие ученые готовят новый эксперимент

Физики разных стран уже давно пытаются обнаружить предсказанные Эйнштейном гравитационные волны. В Германии, где соответствующие эксперименты ведутся уже 10 лет, завершается разработка более чувствительных детекторов.


Этот эксперимент продолжается и сегодня, а начался он 10 лет назад. Тогда немецкий город Ганновер стал местом проведения Всемирной выставки Expo-2000, и параллельно с ней было решено осуществить ряд сопутствующих научно-исследовательских проектов, в том числе и этот: GEO600. Его цель состоит в обнаружении самых загадочных в мире волн - гравитационных. Их существование теоретически предсказал Альберт Эйнштейн, но подтвердить этот факт экспериментально никому до сих пор не удалось...

То ли они есть, то ли их нет...

Но что это вообще такое - гравитационные волны? Если пользоваться строго научной терминологией, то это переменное гравитационное поле, излучаемое ускоренно движущимися массами. Так же, как и электромагнитное излучение, гравитационные волны распространяются в пространстве со скоростью света.

Природу этого явления трактует разработанная Эйнштейном более 90 лет назад "Общая теория относительности", которая описывает тяготение как воздействие материи на свойства пространства и времени. Согласно этой теории, тяготение есть не что иное, как искривление пространственно-временного континуума. Представить себе искривленное пространство едва ли возможно, зато легко можно представить себе искривленную поверхность. Так, если, скажем, на растянутое резиновое полотнище опустить груз, то оно прогнется, образовав углубление, а если этот груз еще и движется, то возникнут колебания, и по полотнищу распространятся волны - подобно тому, как по воде разбегаются круги от брошенного в нее камня. Эта аналогия дает, пусть и крайне упрощенное, представление о гравитационных волнах.

Поскольку пространство, в отличие от резинового полотнища, отнюдь не эластично, а напротив, обладает очень высокой жесткостью, то заметно искривить его могут только гигантские массы. То есть в земных лабораторных условиях эффект излучения гравитационных волн чрезвычайно слаб. Но при некоторых катастрофических астрофизических явлениях - скажем, вспышке сверхновой, - энергия, уносимая гравитационным излучением, может достигать нескольких процентов от полной энергии звезды.

Едва заметный эффект длится долю секунды

Всплески, вызванные астрофизическими катастрофами в соседних галактиках, происходят в среднем раз в месяц - для физиков-экспериментаторов это вполне приемлемо. Гораздо хуже то, что длительность таких всплесков составляет от одной тысячной до одной десятитысячной доли секунды. Однако самая большая сложность связана с тем, что амплитуда относительного смещения, вызываемого гравитационной волной, лежит в пределах от десяти в минус девятнадцатой до десяти в минус двадцать первой степени метра.

Иными словами, такое смещение ничтожно мало: если сверхновая вспыхнет в нашей собственной галактике - Млечном пути, - то расстояние между Солнцем и Землей изменится лишь на диаметр одного водородного атома. И, как уже было сказано, продлится этот эффект всего несколько десятитысячных долей секунды. Облегчает задачу обнаружения гравитационных волн то, что они долговечны и стабильны. Гравитационное излучение чрезвычайно слабо взаимодействует с веществом, а потому такие волны проходят сквозь материю, практически не теряя энергии.

Установка GEO600 в окрестностях Ганновера представляет собой небольшое здание из сборных конструкций с отходящими от него двумя длинными туннелями из гофрированной жести. Внутри здания была смонтирована высокочувствительная измерительная аппаратура - прежде всего, лазерные интерферометры.

Раз нельзя увеличить путь луча, повысим его качество!

В самом общем виде схема выглядит так: испускаемый лазером луч с помощью специального устройства разделяется на два луча, расходящихся под прямым углом друг к другу. Каждый из лучей направляется внутрь вакуумной трубы длиной 600 метров, в конце которой он отражается и возвращается в исходную точку. Накладываясь здесь друг на друга, лучи создают устойчивый специфический узор - интерференционную картину, которая сохраняется неизменной до тех пор, пока не меняются расстояния, преодолеваемые лучами. Если же Земля окажется на пути гравитационной волны, длина одной из вакуумных труб на мгновение чуть-чуть уменьшится, другой - чуть-чуть увеличится, и это сразу же отразится на интерференционной картине.

Исследователи в США и Италии стремятся повысить чувствительность своих детекторов, заставляя лучи лазерных интерферометров преодолевать путь, измеряемый километрами. Ганноверская установка рассчитана на 600 метров, это предел, поэтому немецкие физики делают ставку на повышение качества самого лазерного луча. "То, что мы немножко меньше, имеет и преимущество, - поясняет Хартмут Гроте (Hartmut Grote), научный сотрудник Института гравитационной физики Общества имени Макса Планка в Ганновере. - Мы можем действовать более гибко, быстрее принимать решения, касающиеся изменений используемой аппаратуры".

Неклассический свет повышает точность измерений

Главная инновация, предназначенная для проекта GEO600, - это устройство на основе специального кристалла, призванное снизить уровень оптического шума лазера. Сами создатели устройства используют в этой связи такие понятия как "сжатый свет" и "сжатый вакуум" - речь идет об одной из форм так называемого неклассического света, подчиняющегося законам квантовой оптики. В отличие от обычного, сжатый свет может содержать только четное количество фотонов, что позволяет существенно повысить точность измерений.

"Поначалу вообще было неясно, как встроить сюда этот самый сжатый вакуум, как его, так сказать, подключить, - говорит Хартмут Гроте. - Нам понадобилось два года на то, чтобы решить эту задачу. Зато теперь мы уверены, что новое устройство уже вскоре можно будет интегрировать в измерительную аппаратуру, хотя раньше мы полагали, что оно найдет практическое применение лишь лет через 10-15, в гравитационных детекторах третьего поколения".

Если эксперименты немецких физиков завершатся успешно, эту технологию возьмут на вооружение и их американские и итальянские коллеги. Детекторы второго поколения с лазерами на сжатом свете предполагается установить в ближайшие 5 лет.

Тогда, возможно, и будут, наконец, обнаружены эти самые неуловимые гравитационные волны. Или же окажется - это тоже не исключено, хоть и менее вероятно, - что ни GEO600, ни другие детекторы в принципе не могут их обнаружить, поскольку их просто не существует. С недавних пор в среде физиков-теоретиков активно обсуждается "голографическая модель Вселенной" - новая картина мира, не согласующаяся со стандартной моделью и теорией Эйнштейна. Возможно, новые детекторы помогут опровергнуть - или подтвердить - эту экзотическую теорию.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева


http://www.dw-world.de/dw/article/0,,5842954,00.html


14 авг 2010, 17:40
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Новые технологии


21 авг 2010, 17:55
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Новые технологии
В Германии построили первый в Европе пластмассовый мост

Изображение

Первый в Европе мост из пластмассового волокна появился в Германии

Мост нового поколения - его основная часть состоит из искусственного волокна - немецкие строители возвели всего за один день.

В конце июля в Гессене был смонтирован первый в Европе мост из пластмассы. Основную его часть составляют конструкции из искусственного волокна.

Есть мосты, нет пробок

В Германии над автобанами и улицами проходят много мостов, построенных с тем, чтобы рассредоточить потоки движения. В конечном итоге мосты предотвращают появление большого количества дорожных пробок. Однако для того чтобы построить мост, необходимо сузить проезжую часть. Ведь строительство каркаса моста осуществляется на проезжей части. Во время возведения несущих конструкций дорога значительно сужается, что приводит к многочисленным пробкам.

Министерство транспорта земли Гессен решило предотвратить лишние временные и финансовые затраты. Поэтому научно-исследовательскому институту Штутгарта, который занимается конструированием несущих конструкций для мостов, было поручено создание макета моста, главным строительным материалом которого стала пластмасса.

Преимущества мостов нового поколения

Плита проезжей части полимерного моста сделана из укрепленного стекловолокном полимера (FRP), склеенного на двух стальных основаниях. Мост длиной 27 метров и шириной 5 метров, весит 80 тонн и может использоваться как обычный традиционный мост. Он имеет такую же форму, как обыкновенный бетонный. Пожалуй, единственным видимым отличием является то, что несущие стальные конструкции моста выкрашены в красный цвет и имеют выпуклую форму.

Проезжая часть, самая тяжелый элемент моста, полая. Ту функцию, которую исполняют балки в деревянном мосте, тут исполняют полые треугольные балки из пластмассы, сцепленные друг с другом определенным образом. Кроме малого веса эта конструкция имеет и другие преимущества.

Укрепленная волокном пластмасса играет важную роль в строительстве моста. В то время как обычные мосты из железобетона требуют продолжительно времени на постройку, этот современный мост изготавливается целиком и затем транспортируется к строительной площадке. Полная установка занимает меньше одного дня. Пластмассовое волокно имеет большую несущую способность. Кроме того, оно водоустойчивое, в отличие от других материалов, используемых при строительстве моста. Стальные, бетонные и деревянные конструкции сильно страдают от влаги.

Мосты из пластмассового волокна не нуждаются в покраске, не портятся от воздействия воды и соли. В отличие от бетонных они не должны быть отремонтированы каждые 20 лет. При этом стоит обратить внимание на то, что ремонт моста обходится всего в два раза меньше, чем его строительство. 50 процентов стоимости такого моста окупается за 40 лет пользования, тогда как за это время бетонный мост должен быть уже два раза отремонтирован. Если к этому прибавить стоимость преодоленных пробок, то мост из пластмассового волокна окупается еще раньше.Важно и то, пластмассовые конструкции можно сделать любой длины и формы, что открывает новые горизонты в строительстве мостов. (ба)

http://www.dw-world.de/dw/article/0,,3578891,00.html


29 авг 2010, 15:15
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Новые технологии
Биотопливо или продовольствие?

Сегодня производство топлива из биомассы характеризуется низкой эффективностью, поскольку целлюлоза плохо поддается расщеплению в биореакторах. Теперь нидерландские ученые предложили новый подход к решению проблемы.

Ажиотаж вокруг биогорючего, призванного, как считалось еще недавно, если не полностью заменить, то хотя бы изрядно потеснить получаемые из нефти бензин и дизельное топливо, заметно поутих. В немалой степени это связано с ростом мировых цен на продукты питания, потому что оказалось, что технические культуры, служащие растительным сырьем для производства биогорючего, конкурирует за посевные площади с пищевыми и кормовыми культурами. Конечно, это не значит, что саму идею биотоплива можно сдавать в архив, но очевидно, что без новых подходов проблему не решить.

Речь должна идти, прежде всего, о повышении эффективности использования посевных площадей, то есть о переработке на топливо всей без исключения растительной биомассы, полученной с данного участка. А еще лучше - о том, чтобы, скажем, кукурузные початки шли в пищу, а листья, стебель и все прочее - на биоэтанол. Однако расщепление целлюлозы связано с целым рядом технологических проблем.

Грязную работу поручили бактериям

Дрожжи, осуществляющие процесс брожения, очень легко усваивают и перерабатывают в спирты простые сахара вроде глюкозы, а вот сложные соединения - полисахариды вроде целлюлозы - им, так сказать, не по зубам. Значит, чтобы дрожжи могли обеспечить эффективное брожение биомассы с выделением значительного количества спиртов, молекулы целлюлозы следует заранее расщепить. Но не все так просто.

Целлюлоза, она же клетчатка, - это биополимер, молекулы которого представляют собой длинные, соединенные между собой множеством водородных связей, линейные цепочки из сотен или даже тысяч остатков глюкозы. При ферментативном расщеплении целлюлозы образуется сахарный раствор, содержащий целый ряд ядовитых соединений - в частности, альдегиды. Их необходимо удалить из раствора, иначе они погубят дрожжевую культуру. Остроумное решение этой проблемы предложили теперь нидерландские ученые.

Франк Копман (Frank Koopman), биохимик Технического университета в Делфте, нашел почвенную бактерию, готовую взять на себя выполнение этой "грязной" работы. Этот микроорганизм известен науке под именем Cupriavidus basiliensis, - говорит исследователь: "Эта бактерия способна расщеплять токсичные альдегиды. Более того, мы обнаружили, что она также разлагает едва ли не все ядовитые соединения, содержащиеся в сахарном растворе. А вот углеводы, сами сахара, бактерия не трогает. Таким образом, с помощью этого одноклеточного микроорганизма мы можем очистить сахарный раствор от ядовитых примесей - с тем, чтобы другие микроорганизмы - те же дрожжи - беспрепятственно обеспечили его брожение с выделением, например, этанола".

Бактерии на службе у "зеленой" химии

Казалось бы, результат достигнут, и очень неплохой результат, однако ученые из Делфта на этом не остановились. Они решили выяснить, как именно бактерия расщепляет альдегиды и какие промежуточные продукты при этом образуются. К своему собственному удивлению исследователи обнаружили, что одним из таких продуктов является органическое соединение, известное под названием дегидрослизевая или фуран-2,5-дикарбоновая кислота.

"Это сразу же пробудило наш интерес, - говорит Франк Копман. - Дело в том, что это вещество входит в составленный Министерством энергетики США перечень из 12 субстанций, получаемых из биомассы и имеющих наибольший потенциал как сырье для экологически чистой, так называемой "зеленой" химической промышленности будущего. В частности, дегидрослизевая кислота может быть использована в производстве полиэтилентерефталата".

Полиэтилентерефталат - это широко распространенный термопластичный полимер, поддающийся экструзии, литью под давлением и формованию. Из этого соединения изготовляют, например, бутылки для минеральной воды. Полиэтилентерефталат получают сегодня из двух компонентов - этиленгликоля и терефталевой, она же бензол-1,4-дикарбоновой, кислоты. Терефталевую кислоту вполне можно было бы заменить дегидрослизевой, что сделало бы все производство полимера более экологичным.

Одним выстрелом - двух зайцев

Проблема, однако, состоит в том, что изолировать дегидрослизевую кислоту, образующуюся в сахарном растворе при расщеплении альдегидов, никак не удается, поскольку бактерия Cupriavidus basiliensis тотчас расщепляет и ее. В поисках выхода из тупика Франк Копман исследовал геном этой бактерии, идентифицировал и изолировал нужные гены и внедрил их в геном другой бактерии, широко используемой в сфере биотехнологий - Pseudomonas putida.

"Pseudomonas putida - этот бактериальный штамм, невосприимчивый к большинству растворителей, - поясняет ученый. - Мы очень часто используем его у себя в лаборатории в качестве своего рода микроорганизма-хозяина для чужеродных генов, что позволяет методами генной инженерии синтезировать самые разные субстанции. Для этих целей штамм подходит просто идеально, поскольку он легко переносит даже высокие концентрации ядовитых веществ".

Этот полученный нидерландскими учеными генетически модифицированный микроорганизм позволил им, как говорится, одним выстрелом убить сразу двух зайцев: во-первых, они упростили технологию получение биоэтанола из клетчатки, очищая сахарный раствор дрожжевой культуры от ядовитых компонентов, а во-вторых, эти извлеченные из раствора ядовитые компоненты использовали для получения ценного и весьма перспективного химического сырья. Нидерландские ученые уже подали заявку на патент, защищающий их приоритет в разработке этой инновационной технологии.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева

http://www.dw-world.de/dw/article/0,,5972173,00.html


12 сен 2010, 19:52
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Новые технологии
17 сентября 2010 г.

Иэн Сэмпл | The Guardian

Напыляющаяся одежда становится реальностью

Испанский модельер Мануэль Торрес вместе с учеными Имперского колледжа в Лондоне разработал спрей, создающий при контакте с кожей одежду без швов, которую можно носить, стирать и снова носить, пишет The Guardian.

Спрей содержит волокна, растворенные в специальном веществе, что позволяет распылять их из банки или пульверизатора. Волокна смешаны с полимерами, которые вместе образуют ткань, засыхающую на коже. Текстура ткани может разниться от шерсти и льна до акрила.

В четверг Торрес за 15 минут продемонстрировал, как наносить футболку на мужскую модель, в преддверии демонстрации своей весенне-летней коллекции на показе мод Science in Style на следующей неделе в Лондоне.

"Вместе с инженером-химиком Полом Лукхэмом Торрес основал компанию Fabrican Ltd, которая будет изучать другие способы применения распыляющихся тканей - от напыляющихся повязок и гигиенических салфеток до внутренней обивки автомобилей и мебели", - отмечает автор статьи Иэн Сэмпл.


Источник: The Guardian

http://www.inopressa.ru/article/17Sep20 ... spray.html


19 сен 2010, 18:52
Профиль
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 269 ]  На страницу Пред.  1 ... 14, 15, 16, 17, 18


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron