Место силы

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Место силы » Песочница - Разное » Последние открытия ученых


Последние открытия ученых

Сообщений 41 страница 60 из 118

41

Новые сверхтонкие линзы позволят сделать малогабаритные высококачественные фотокамеры.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120828_3_1.jpg

Свернутый текст

Зеркальные камеры DSLR являются "бичем" современных фотографов-профессионалов. Эти камеры позволяют получить высокое качество снимаемых изображений, но вместе с этим они остаются весьма тяжелыми и громоздкими. К сожалению, высококачественная и тяжелая оптика, точная механика не позволяют сокращать вес и размеры DSLR-камер такими темпами, которыми происходит уменьшение массогабаритных показателей другой техники. В последнее время начаты разработки и производство беззеркальных камер, к примеру, Canon EOS M, но их характеристики еще не позволяют им конкурировать с DSLR-камерами.

Однако, исследователи из Школы технических и прикладных наук Гарвардского университета оказались в состоянии изобрести то, что может стать революцией в области высококачественных камер. Исследователям удалось создать новый вид линз для объективов фотокамер, которые по толщине не превыщают толщину листа газетной бумаги.
http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120828_3_2.jpg
Чтобы быть более точным, толщина новой линзы составляет всего 60 нанометров. Основу линзы составляет кремниевая подложка, покрытая тончайшим слоем золота. В золотом покрытии с помощью специальных технологий создана упорядоченная сетка, состоящая из V-образных углублений. Благодаря определенным размерам, углам и ориентации этих V-образных структур, линза может захватить широкоугольное изображение совершенно без искажений.

Новая плоская линза полностью лишена всех отрицательных сторон, которыми обладает традиционная широкоугольная оптика, таких как размывание краев изображения, эффект "рыбьего глаза". С помощью таких новых линз фотокамеры мобильных телефонов могут существенно сократить свои размеры и вес, приобретя высочайшее качество изображения DSLR-камер.

0

42

Лазеры "отправят на пенсию" свечи зажигания, сделав автомобильные двигатели более эффективными.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images2/20110422_3_1.jpg

Свернутый текст

Благодаря работе команды японских исследователей традиционные свечи зажигания в двигателе Вашего автомобиля могут получить оптический "апгрейд" в виде лазерных систем воспламенения топливной смеси. Использование таких высокоточных систем позволит осуществить полный контроль над процессами воспламенения и горения топлива, что сделает двигатели внутреннего сгорания более эффективными, экономичными и более экологически безопасными.

В обычных двигателях топливная смесь сжимается в цилиндре и поджигается искрой свечи зажигания. Эта искра, кратковременная электрическая дуга, образуется в результате подачи высокого напряжения на электроды свечи. Этот метод является достаточно простым и эффективным методом воспламенения топлива уже на протяжении долгих лет, но накладывает строгие ограничения на качество используемого топлива. В смеси топлива с воздухом должно содержаться определенное количество топлива, иначе искра свечи просто не воспламенит смесь. Более горячая искра воспламенит более бедную смесь, но срок работы электродов при этом существенно уменьшится. Идеальный двигатель внутреннего сгорания должен работать на обедненной топливной смеси, воспламеняемой более высокой температурой, и это та область, где успешно можно использовать возможности лазеров.

Так как лазером можно управлять с высокой точностью можно идеально настроить лазерную систему воспламенения топлива что бы обеспечить равномерное воспламенение топлива сразу во всем объеме цилиндра сгорания, что позволит получить большую мощность от такого же количества топлива. При этом характеристики лазерной системой не будут зависеть от оборотов двигателя и от срока службы, чем грешат даже самые лучшие экземпляры свечей зажигания, которые со временем выходят из строя и требуют периодической замены.

В прежнее время, мощные лазеры, способные обеспечить передачу энергии, требуемую для воспламенения топливной смеси, существовали. Но такие лазеры были дорогими, громоздкими и нестабильными в работе. Новые керамические лазеры, разработанные японской командой, имеют диаметр всего 9 миллиметров и способны вырабатывать короткие мощные импульсы в точно заданный момент времени. Посылая в полость цилиндра пачку коротких, в несколько наносекунд, импульсов, эти лазеры могут заставить воспламениться и эффективно гореть топливную смесь любого качества, будь то бензин, дизтопливо, биотопливо или водород.

0

43

Ученые обнаружили в мозге высокоточные «часы», отсчитывающие время.

http://i034.radikal.ru/0910/cd/127d9adf0c6b.jpg

Свернутый текст

Слежение за ходом времени является неотъемлемой функцией головного мозга, хотя и выполняется оно на подсознательном уровне, можно сказать, в фоновом режиме. Благодаря именно этому, все наши чувства, действия и события упорядочиваются в хронологическом порядке, формируя память. Но, самое интересное заключается в том, что ученые никогда не понимали механизма определения и отслеживания хода времени. И теперь, благодаря недавним исследованиям ученых из Массачуссетского технологического института был пролит свет на эту загадку.

Эксперименты, проведенные учеными заключались в наблюдении поведения и регистрации мозговой деятельности двух высших приматов – макак. Эти обезьяны были натренированы для выполнения определенной последовательности движений глаз. Во время тренировок оказалось, что некоторые нейроны, расположенные в областях предфронтальной коры и стриатума, областях, ответственных за обучаемость, мысленную деятельность и движения, генерировали нервные сигналы через строго определенные промежутки времени, приблизительно равные десяти миллисекундам. Эти сигналы, складывались с другими сигналами, создавая временной отпечаток, подобный цифровой метке времени, которую ставит на фотоснимок цифровая камера. После завершения обучения обезьянам позволили выполнить упражнение в своем собственном темпе, опять же регистрируя нервную деятельность в головном мозге. При этом оказалось, что извлечение из памяти последовательности действий было строго синхронизировано с сигналами от тех же самых нейронов-часов, в той же самой последовательности, как и при тренировке.

Измерения слабых нервных сигналов в головном мозге до сих пор является очень сложной задачей. Поэтому, в этих исследованиях ученым из Массачусетса помогали коллеги из Института мозга RIKEN (RIKEN Brain Institute), Япония, и Государственного Университета Пэн.

Помимо научного интереса, это открытие имеет немалое практическое значение. Открытие нейронов-таймеров позволяет объяснить эффекты потери временной ориентации, возникающие при определенных психических заболеваниях, от некоторых медицинских, химических препаратов и наркотиков. Вполне вероятно, что дальнейшее вопроса времени и мозга может привести к появлению препаратов или приборов, воздействие которых позволит в буквальном смысле замедлить или ускорить течение времени для конкретного человека.

0

44

Ученые получили самые короткие в истории науки импульсы лазерного света.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120703_2_1.jpg

Свернутый текст

В настоящее время различные экспериментальные системы и совершенные научные инструменты используют в различных целях сверхкороткие импульсы лазерного света. В некоторых случаях, чем короче эти импульсы света и чем стабильней их синхронизация с другими элементами установки, тем точнее и достоверней получаются собираемые научные данные. Теперь в руки ученых, благодаря стараниям исследователей из Имперского колледжа в Лондоне, попадет инструмент совершенно иного уровня - лазерная система, способная генерировать вспышки света длиной в диапазоне нескольких аттосекунд, самые короткие вспышки света, производимые искусственным способом в истории науки.

Одна аттосекунда равна 10^-18 секунды или одну миллиардную одной миллиардной доли секунда. Используя импульсы света такой длительности уже можно не то, что отслеживать движения атомов и молекул, а достаточно точно измерять динамику движения электронов вокруг ядра атома в масштабе реального времени. Применение аттосекундных научных инструментов позволят ученым подтвердить или опровергнуть теории, которые описывают поведение материи на фундаментальном уровне, как происходят определенные виды химических и электрохимических реакций, таких как, к примеру, реакция фотосинтеза. Дополнительные исследования, выполненные с использованием аттосекундных технологий, позволят ученым разработать методы управления ходом химических реакций, других химических и физических процессов.

"Понимание того, как "работает" материя на уровне электронов и глубже, вероятно приведет к разработке новых научных инструментов и новых технологий" - рассказывает Феликс Фрэнк (Felix Frank), ученый их Имперского колледжа в Лондоне. - "В будущем знания такого рода могут быть использованы для создания новых видов лекарственных препаратов, более эффективных солнечных батарей и многих других вещей, о которых сейчас мы не имеем даже представления".

Исследователям удалось получить сверхкороткие импульсы света, используя технологию, называемую генерацией высших гармоник (high harmonic generation) и мощную лазерную систему, способную вырабатывать импульсы света, длительностью в фемтосекунды, в 1000 раз длиннее, чем аттосекунда.

Импульсы инфракрасного света фемтосекунндного лазера "загоняются" внутрь сложной системы, состоящей из волноводов, ряда специализированных зеркал и других оптических устройств. В результате "путешествия" по лабиринтам оптической системы импульс лазерного света сокращаются по времени. В конце концов эти "сжатые" импульсы инфракрасного света фокусируются на газовой мишени, создавая "взрывы" сильного ультрафиолетового света, длительностью в несколько аттосекунд.

Экспериментальная система, разработанная исследователями из Имперского колледжа, в состоянии выработать аттсекундные импульсы света строго определенной длительности, выдать эти импульсы наружу для использования другими научными установками и работать с высоким уровнем синхронизации относительно других импульсов лазерного света, которые выступают в качестве опорного сигнала.

0

45

Благодаря новому сплаву стало возможным преобразование высокой температуры непосредственно в электричество.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images3/20110627_1_1.jpg

Свернутый текст

Новый сплав, имеющий невероятно сложную структуру, разработанный исследователями из университета Миннесоты, благодаря его уникальным свойствам может быть использован для непосредственного преобразования энергии высокой температуры в электрическую энергию. Этот сплав, мультиферромагнитное (multiferroic) соединение никеля, кобальта, марганца и олова может становиться как немагнитным материалом, так и магнитным, в зависимости от его температуры. При этом магнитное поле нового сплава, находящегося в магнитном состоянии, в несколько раз превышает магнитное поле обычных магнитов на основе железа.

Материалы-мультиферромагнетики одновременно обладают магнитными свойствами и сегнетоэлектрическими свойствами, т.е. постоянной электрической поляризацией. Такое совмещение двух кардинально противоположных свойств в пределах одного материала делает мультиферромагнетики очень редким видом материалов. Новый сплав, Ni45Co5Mn40Sn10, также относящийся к разряду мультиферромагнетиков, обладает своими свойствами благодаря обратимому фазовому преобразованию его структуры, когда один вид кристаллического строения материала превращается в другой под воздействием высокой температуры и наоборот. Для перехода из немагнитного в необычайно магнитное состояние нового материала необходимо весьма незначительное повышение температуры.

Новый сплав размещают внутри катушки индуктивности. Для усиления эффекта в конструкции генератора, в котором полностью отсутствуют движущиеся части, задействуется и постоянный редкоземельный магнит. Повышение температуры сплава, преобразовывающее сплав в магнитное состояние, приводит к резкому скачкообразному увеличению магнитного поля, что влечет за собой появление тока в катушке генератора. Таким образом, часть энергии, потраченной на нагрев сплава, переводится в вид электрической энергии, сплав остывает и теряет свои магнитные свойства. По мере нагрева сплава от высокой температуры окружающей среды снова происходит его преобразование в магнитный вид и последующий сброс накопленной тепловой энергии в электрическую энергию. И такой цикл может продолжаться до бесконечности.

Конечно, новый сплав обладает гистерезисом фазового перехода, который обуславливает прямые потери энергии. Но исследователи утверждают, что величина этого гистерезиса невелика, как и невелики потери энергии. Поэтому новый сплав может успешно использоваться для преобразования ненужной тепловой энергии в соответствующее количество электрической энергии.

Самым очевидным использованием нового сплава будут электрические генераторы, встраиваемые в выхлопные трубы автомобилей. Некоторые автомобилестроители уже давно работают над устройствами сбора тепловой энергии, которые могут преобразовывать тепло горячих выхлопных газов в электрическую энергию. К примеру, компания General Motors пытается для этого использовать сплавы из арсенида кобальта с некоторыми редкоземельными металлами. Помимо автомобилей, такие генераторы могут успешно использоваться на тепловых электростанциях и на промышленных предприятиях, которые сбрасывают в окружающую среду большое количество дармового тепла.

Результаты исследований, во время которых был разработан новый сплав, были опубликованы в журнале Advanced Energy Materials. А на приведенном ниже видеоролике можно воочию увидеть момент, когда под воздействием высокой температуры кусочек нового сплава приобретает магнитные свойства и притягивается к постоянному магниту.

видио

0

46

Самые короткие импульсы лазерного света позволят получить снимки электронов, вращающихся вокруг ядра атома.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120907_2_1.jpg

Свернутый текст

Команда ученых из университета Центральной Флориды установила новый рекорд в области самого короткого импульса лазерного света. Импульс, который удалось воспроизвести ученым, длился всего 67 аттосекунд (миллиардных частей одной миллиардной части секунды). Такая длительность импульса позволит использовать его для осуществления съемки изображений электронов, вращающихся на орбите вокруг ядер атомов, для проведения других научных экспериментов и измерений.

Технология, использованная учеными, далеко не нова, она была разработана и реализована еще в 2008 году, тогда, когда был установлен предыдущий подобный рекорд. В этой технологии максимально короткий, но мощный, импульс лазерного света фокусируется на мишени, емкости, заполненной одним из инертных газов под давлением. Атомы газа переизлучают попавший на них свет несколько в другом диапазоне электромагнитных волн, обычно в ультрафиолетовом, а длительность переизлученного импульса становится в четыре раза короче относительно длительности исходного импульса света.
http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120907_2_2.jpg
Но, ученые из Калифорнии использовали еще одну уловку, позволившую дополнительно сократить длительность импульса света. Исходный импульс света лазера проходил сквозь тонкую цинковую фольгу. Это привело к тому, что некоторые части импульса, особенно его начало, несколько замедлялись относительно других. Такое замедление немного меняло длину волны света, но делало импульс в целом еще короче. Ну а дальше - инертный газ и сокращение длительности еще в четыре раза.

В то время, как данное достижение интересно само по себе, оно еще и открывает новые перспективы и горизонты научных исследований, которые являются просто захватывающими. Оперируя таким невероятно малым масштабом времени можно провести анализ движения электронов и изучить во всех деталях целый ряд некоторых с ума сводящих квантовых эффектов, которые можно будет наблюдать вживую, как в кино.

0

47

Elektrobiblioteka - управление компьютером с помощью печатной книги.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120909_3_1.jpg

Свернутый текст

Вы наверное обратили внимание как в последнее время изменился способ чтения книг? Если раньше все книги были исключительно в печатном виде, то в настоящее время все большая их часть переносится в цифровую сферу и принимает вид электронных книг. Хотя мы не можем прикоснуться к электронной книге, полистать их страницы и написать заметки на полях, читаем мы их с не меньшим удовольствием, чем раньше. Можно сказать, что в нынешнее время книги уже стали неотъемлемой частью нашего цифрового окружения.

Волдек Вегрзин (Waldek Wegrzyn), проектировщик и разработчик из Польши, решил сделать совсем наоборот, сделать вычислительную область зависящей от печатной книги. Он создал интерфейс между компьютером и специально напечатанной книгой. Когда Вы листаете реальные страницы такой "полуэлектронной" книги, касаетесь изображений на ее страницах, компьютер выполняет соответствующие действия, перелистывает веб-страницы и меняет масштаб изображений. По существу, Вы управляете компьютером с помощью почти обычной книги.

Волдек Вегрзин рассказывает, что его подвигло на создание такого проекта высказывание Эль Лисицкого, известного художественного и литературного деятеля начала прошлого века, который описал книгу, как нечто, не зависящее от времени и пространства. Здесь Вегрзин явно указывает на труд "Topographic der Typographic" Лисицкого, который пытался исследовать с философской точки зрения связь между технологиями и книгами.

o.O  :dontknow:

0

48

Закрытые открытия http://www.facenews.ua/articles/2012/85200/

0

49

"Игольный" луч света - решение проблемы потери уровня сигнала в оптических вычислительных системах.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120910_2_1.jpg

Свернутый текст

Международная команда, возглавляемая учеными Гарвардского университета, продемонстрировала новый тип луча света, который распространяется, оставаясь очень узким и не рассеиваясь на беспрецедентно длинных расстояниях. Этот "игольный" луч, как его назвали исследователи, поможет уменьшить потери сигнала, распространяющегося в оптических системах на чипе, что в конечном счете сможет привести к появлению нового поколения мощнейших оптических и электронных микропроцессоров.

Следует заметить, что основную роль в создании луча света нового типа сыграли команды ученых Школы технических и прикладных наук Гарвардского университета (Harvard School of Engineering and Applied Sciences, SEAS) и лаборатории Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (CNRS), Франция. Описание и результаты исследований были изданы 31 августа в онлайн-журнале Physical Review Letters.

Одной из основных проблем, которые препятствуют развитию и созданию оптических внутрипроцессорных коммуникационных линий и оптических процессоров, является то, что волны света рассеиваются во всех направлениях за счет влияния явления, известного как дифракция. Это уменьшает силу полезного сигнала, несущего информацию, вплоть до уровня, когда его уже нельзя выделить и обработать.
http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120910_2_2.jpg
Техническим термином, описывающим "игольный" луч света, является Косинус-гауссовский плазмонный луч. Этот луч распространяется вдоль поверхности без дифракции на расстояние 80 микрометров. Для его создания ученые использовали стеклянную подложку, покрытую слоем золота. На поверхности золота была сформирована решетка углублений-бороздок, располагающихся под углом друг к другу. Когда эта решетка освещается светом лазера, она вырабатывает два луча переизлученного плазмонами света, которые, смешиваясь, создают один узкий луч света, не подверженный влиянию дифракции.

"Игольный" луч света является результатом действия квазичастиц особого типа, называемых плазмонами. Как известно, плазмоны, представляющие собой колеблющиеся облака из свободных электронов, возникают на металлической поверхности. Поэтому, металлические проводники с поверхностью, сплошь покрытой плазмонами, имеют потенциал для того, что бы заменить обычные соединительные электрические проводники в микропроцессорах, позволяя реализовать более скоростные коммуникационные линии между различными частями процессора.

0

50

Исследователи компании IBM впервые сделали снимки внутримолекулярных связей.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120917_1_1.jpg

Свернутый текст

В последнее время, благодаря появлению точнейших научных инструментов, ученым предоставляется возможность рассматривать строение материи на все меньшем и меньшем уровне. К примеру, ученые уже были в состоянии увидеть отдельные молекулы и даже траектории движения электронов. Недавно, ученые из IBM Research опубликовали новые изображения молекул вещества, детализация которых позволяет увидеть не только внутримолекулярные межатомные связи, но и определить "на глаз" различия между ними.

Это изображение, показывает молекулу нанографена, состоящую из нескольких атомов углерода. На изображении можно увидеть линии, соединяющие соседние атомы, и эти линии являются непосредственно межатомными связями. И если присмотреться очень тщательно, то можно заметить, что некоторые из межатомных связей короче, чем остальные.

Более короткие межатомные связи более сильны и впервые в истории мы можем визуально отличить различные межатомные связи. Эти различия, если выразить их в абсолютных величинах, имеют размер трех пикометров, одной сотой от диаметра атома. На втором изображении молекулы нанографена немного другой формы эти различия можно увидеть более ясно.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120917_1_2.jpg
Инструмент, с помощью которого ученым удалось получить столь детализированные изображения, называется сканирующим атомно-силовым микроскопом (atomic force microscope, AFM). В этом микроскопе используется единственная молекула угарного газа (CO) для отслеживания крошечных деталей и элементов других молекул. Перемещая молекулу CO над исследуемой молекулой и измеряя ее отклонения от оси, микроскоп AFM очень медленно создает изображения, чем-то напоминающие топографические карты. На приведенном ниже видеоролике специалисты компании IBM демонстрируют как это работает.

Достаточно невероятно наблюдать за тем, что некоторые материалы, которые мы изучали в рамках школьной программы по физике и химии, реальны, они существуют и работают внутри реальных молекул. Вспомните те рисунки межатомных связей, которые учителя чертили на школьной доске, в те времена они являлись всего лишь нашим гипотетическим представлением реального мира. А сейчас эти гипотетические представления постепенно становятся доказанными фактами.

0

51

В NASA разработали ткань, способную хранить информацию.

http://supreme2.ru/images/1173-flash-tkan2.jpg

Свернутый текст

В то время, как некоторые компании ведут работу над созданием очков виртуальной реальности, специалисты NASA разработали технологию, которая позволит превратить обычную одежду в весьма емкие хранилища информации. Другими словами, пользователь сможет закачивать «в одежду» гигабайты информации, которая всегда будет под рукой.
В качестве основы для создания нового типа высокотехнологичной ткани ученые применили медные провода толщиной всего 1 нанометр, которые переплетены с такими же проводами, покрытыми оксидом меди. В узлах ткани, точнее на пересечении нитей, имеется немного платины, а оксид меди служит своеобразным переключателем, что и позволяет хранить данные в каждом пересечении нитей.

В остальном же новый способ очень похож на традиционную оперативную память в компьютерах, где для записи данных используется высокое напряжение, а для чтения низкое. Исследователи уже провели первые эксперименты, на которых им удалось создать материал, способный хранить информацию до 115 дней. Работы над усовершенствованием новой технологии будут продолжаться и в будущем на прилавках магазинов могут появиться инновационные рубашки и костюмы.

0

52

Китайские ученые спроектировали работающий "силовой луч".

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images/20110301_3_1.jpg

Свернутый текст

Силовой луч, тянущий луч - эта технология фигурирует в космических научно-фантастических произведениях уже давным-давно. И, как часто это мы наблюдаем, многие идеи, высказанные фантастами в последнее время, становятся реальностью благодаря усилиям ученых. Команда китайских ученых из Фуданьского университета в Шанхае (Fudan University) теоретически разработали метод, с помощью которого можно получить силу притяжения с помощью луча света лазера.

Конечно, используя такой луч, не получится захватить транспорт космических повстанцев. Это будет работать, да и то пока в теории, только на наноуровне, но достигнутый при этом эффект демонстрирует необычный разворот вектора действующей силы. Известно, что падающий поток света создает импульс силы, направленный в сторону распространения света, своеобразный толчок, этот принцип используют вошедшие недавно в моду космические аппараты с солнечными парусами. Используя специальную оптическую систему, удовлетворяющую нескольким условиям, ученым удалось превратить "толчок" в "притяжение".
http://www.dailytechinfo.org/uploads/images/20110301_3_2.jpg
Одним из условий работоспособности оптической системы является малая длительность импульса света, чем короче будет импульс, тем, как это ни парадоксально, будет величина "притягивающего" воздействия. Вторым основным условием является создание вокруг объекта, который предполагается "тянуть" сложного магнитного многополюсного поля, которое должно быть в возбужденном состоянии во время прихода импульса света. Если падающий под "правильным" углом свет рассеивается магнитным полем в "правильных" направлениях, то это создает отрицательный импульс силы, позволяя объекту быть притянутым к источнику света.

Сделанное открытие вряд ли приведет к появлению силовых лучей, установленных на спутниках, космических базах и военных кораблях. Но это вполне может использоваться на наноуровне для управления наночастицами и частями наномеханизмов, которые в будущем будут являться элементами более сложных электро-опто-микромеханических систем.

Более подробно об этом открытии, сделанном китайскими учеными, можно прочестьпо этому адресу.

+1

53

Спутники RBSP сделали запись пения "хора" магнитосферы Земли.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images7/20120919_2_1.jpg

Свернутый текст

Оказывается, что наша планета, Земля, может петь. Но звуки, издаваемые ею, весьма далеки от звуков пения, привычного человеческому слуху. "Поет" Земля с помощью своей магнитосферы, которая излучает радиоволны, промодулированные звуковыми частотами, которые весьма напоминают щебет птиц, свисты и другие звуки, которые обычно можно услышать с помощью радиоприемника, не настроенного на несущую волну. Особенно сильно это явление, которое получило название "хор рассвета", проявляется ранним утром, когда в магнитосфере и верхних слоях атмосферы появляется масса заряженных частиц, получающихся за счет воздействия энергии солнечного света или приносимых из космоса "первыми порывами" солнечного ветра.

Запись "пения" Земли, или звуков, издаваемых магнитосферой планеты, которую можно услышать на представленном ниже видеоролике, была сделана дуэтом

исследовательских космических аппаратов Radiation Belt Storm Probe (RBSP)

НАСА планирует запуск двух спутников для исследования радиационных поясов Ван Аллена.  (август 2012  )
http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120813_3_1.jpg
Космическое излучение - это одна из наиболее значимых опасностей, с которой приходится считаться всем космическим агентствам. Излучение пагубно влияет на организм астронавтов и выводит из строя чувствительную электронику космических аппаратов, поэтому все стараются избежать зон с повышенным уровнем космического излучения. Но НАСА в самое ближайшее время собирается отправить в зону наивысшей радиоактивной опасности два исследовательских аппарата. Эти космические аппараты, Radiation Belt Storm Probes (RBSP), будут запущены 23 августа этого года с помощью ракеты-носителя Atlas V с космодрома базы ВВС США на мысе Канаверал. А целью запуска этих аппаратов будет изучение радиационных поясов Ван Аллена.
http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120813_3_2.jpg
Радиационные пояса Ван Аллена были обнаружены в 1958 году первым американским исследовательским зондом Explorer I и были названы в честь их исследователя Джеймса Ван Аллена. Эти пояса представляются собой две области космического пространства в которых уровень космического излучения значительно выше уровня в других областях космоса. Такая неравномерность уровня излучения обусловлена взаимодействием излучения Солнца и магнитного поля Земли. В этой области магнитное поле Земли действует подобно постоянному магниту, притягивающему железные опилки, только вместо опилок здесь фигурируют заряженные частицы солнечного излучения, протоны и электроны. Радиационные пояса Ван Аллена оказывают огромное влияние на Землю, защищая ее от космических лучей, но, вместе с этим, они являются запретной зоной для полетов и длительного пребывания там пилотируемых и автоматических космических аппаратов.

В ходе миссии RBSP будут проведены исследования двух радиационных поясов Ван Аллена. Оба аппарата RBSP, имеющие максимальную защиту от радиоактивного излучения, пролетят через обе радиоактивные области, выясняя, как влияют солнечные вспышки и другие события на Солнце на уровень излучения в радиационных поясах.
http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120813_3_3.jpg
Проводимые исследования мотивированы более чем простым любопытством. "Космическая погода" затрагивает своим "дыханием" спутники, системы коммуникаций, наземные энергосистемы и подвергает пассажиров самолетов влиянию излучения. Наиболее сильные солнечные катаклизмы могут привести даже к электромагнитному удару по поверхности планеты, которые выведет из строя все энергетические сети и электронику.

Миссия Radiation Belt Storm Probes является частью программы НАСА Living With a Star, той самой программы, в рамках которой был запущен аппарат Solar Dynamics Observatory (SDO), который так же изучает Солнце и его влияние на космическую погоду. Миссия RBSP рассчитана на два года, а управление будет осуществляться из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда.

которые отправились в космос в конце августа месяца этого года. Запись была сделана 5 сентября и состоит из пяти разных фрагментов, соединенных в одну непрерывную линию. Каждый из фрагментов был получен в разном месте магнитосферы планеты с помощью инструмента Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science (EMFISIS), входящего в состав научного оборудования космических аппаратов.

Миссия RBSP заключается в размещении двух совершенно идентичных космических аппаратов на сильно вытянутых эксцентричных орбитах вокруг Земли. Нижняя точка орбиты находится на удалении 600 километров от Земли, верхняя - на удалении 32.2 тысячи километров. Оба аппарата, следуя друг за другом по одной орбите, проходят через внутренний стабильный и менее предсказуемый радиационные пояса Ван Аллена. На всем своем пути аппараты производят исследования частиц, из которых состоят радиационные пояса, измеряют уровни солнечной, наведенной радиации и другие параметры, которые используются учеными для изучения магнитосферы Земли и ее взаимодействия с другими космическими объектами и явлениями.

0

54

"Волшебный" скотч позволил ученым получить новый высокотемпературный сверхпроводящий материал.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images6/20120913_2_1.jpg

Свернутый текст

Сверхпроводники - это такие материалы, которые при определенных условиях обладают нулевым электрическим сопротивлением и проводят электрический ток практически без потерь. К сожалению, над проблемой создания высокотемпературных сверхпроводников, материалов, обладающих сверхпроводимостью при температурах значительно выше абсолютного нуля, ученые бьются по сей день, и не слишком успешно. Среди материалов существуют еще такие материалы, как полупроводники, которые сейчас повсеместно используются в электронике. Полупроводники проводят электрический ток значительно хуже сверхпроводников, но работают при температуре нормальных условий окружающей среды. До последнего времени ученым не получалось создать материал, который совмещает в себе свойства сверхпроводников и полупроводников, до того момента, когда кому-то не пришло в голову использовать для этого нечто вроде двухстороннего липкого скотча.

Говоря о высокотемпературных сверхпроводниках, ученые достаточно вольно трактуют термин "высокотемпературный". В большинстве случаев речь идет всего лишь о нескольких градусах выше абсолютного нуля. Самой высокой температурой, при которой ученым удавалось добиться устойчивой сверхпроводимости, используя невероятно сложные процессы выращивания специальных кристаллов и изготовления из них устройств, является температура в 41 градус по шкале Кельвина, т.е. выше абсолютного нуля.

Новая технология, разработанная учеными-физиками из университета Торонто, позволяет соединить в едином метаматериале части сверхпроводящего и полупроводникового материала. При этом, явление сверхпроводимости проявляется уже при температуре в 77 градусов Кельвина. Это все еще немного "прохладно", но такая температура уже по крайней мере в два раза теплее, чем было достигнуто прежде. Ученые получили относительно высокотемпературный сверхпроводник, соединив материал, состоящий из железа, меди и кислорода, называемый купратом, со специальным полупроводниковым материалом, именуемым топологическим изолятором. Когда чуть выше мы говорили о соединении двух материалов, мы подразумевали о том, что ученые использовали нечто вроде двухстороннего скотча, правда не на основе гибкого полимера, а на основе тончайшего слоя стекла.

Тот факт, что новый сверхпроводник может работать при более высоких температурах, значит очень многое. С таким материалом ученые будут в состоянии проводить некоторые виды экспериментов, которые были им недоступны ранее из-за необходимости работы при сверхнизких температурах. Так же, такие материалы могут быть использованы в новых методах изготовления квантовых, квантово-оптических устройств и компьютеров.

0

55

Ученые заставили капли жидкости левитировать в пространстве с помощью звуковых волн.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images7/20120920_3_1.jpg

Свернутый текст

Большинству людей, наверняка, доводилось видеть фокусы с левитирующими предметами, которые парят в воздухе без видимых на то причин. Нечто подобное мы продемонстрируем Вам сейчас, только это будет не часть выступления какого-нибудь фокусника, а результаты работы исследователей из Национальной лаборатории Аргонна Министерства энергетики США, которые реализовали левитацию с помощью акустических волн.

Капли жидкости помещаются в пространство между двумя акустическими излучателями, которые создают звуковые колебания определенной частоты и амплитуды. Регулируя частоту и силу звука ученые добились того, что в некоторых точках пространства давление, создаваемое звуковой волной, полностью компенсирует силу земного притяжения и капли жидкости останавливаются этих точках в подвешенном состоянии.

Звуковые колебания , воспроизводимые излучателями, имеют частоту в 22 КГц, и они практически неслышимы для человеческого слуха. Между двумя звукоизлучателями, расположенными вверху и внизу, за счет взаимодействия двух звуковых волн создается стоячая волна, в максимумах которой ее давление компенсирует силу тяжести.

И следует отметить, что все это сделано не для того, что бы просто поразить наше воображение очередным фокусом. Такая звуковая левитационная установка была изготовлена для применения в фармацевтической промышленности, где она будет использоваться в процессе выпаривания обычных и коллоидных растворов лекарственных препаратов. Такой процесс выпаривания будет препятствовать быстрой кристаллизации и образованию больших кристаллов, что сделает новые лекарственные препараты более эффективными.

0

56

Извините, если было
Светодиод с 200-процентным КПД излучения
http://t-human.com/journal/wp-content/uploads/2012/03/vh3.jpg
Новинка показывает довольно необычный эффект, по которому повышается единичный КПД, причем происходит это при самом низком уровне мощности излучения; температура прибора же в это время достаточно высока. В общей сложности излучательная эффективность нового твердотельного светодиода составляет ни много ни мало — 230 процентов. Авторами его являются ученые из Массачусетского института технологий, лаборатория электроники. Данный процентный показатель — это соотношение между двумя мощностями: излучения и проводимого тока из сети.

В своей основе прибор такой же, как обычный светодиод. Внешнее возбуждение (свечение) возникает в полупроводнике, где электроны рекомбинируют, в результате чего генерируются фотоны. Разница состоит лишь в том, что тут применен нагрев — так суммарное количество выделяемой энергии увеличивается, следовательно, света больше. Новый диод способен не только конвертировать в излучение ток, получаемый из розетки, но и добавочно тепло из кристаллической решетки.

На данный момент этот эффект удалось достигнуть лишь на небольшом уровне излучения и при весьма малых показателях тока. Таким образом, эффективность данного устройства показывает интересную связь — обратную пропорциональность мощности. При работе диод холоднее, чем предполагает потребляемая им энергия. Это может стать отправной точкой для создания «холодных» ламп.

источник: http://t-human.com/journal/svetodiod-s- … lucheniya/

0

57

Используя явление магнитной левитации можно проверить качество воды и жидких пищевых продуктов.

http://i062.radikal.ru/1006/50/29c1483d4462.jpg

Свернутый текст

Когда человек слышит слова о явлении магнитной левитации, магнитного парения (magnetic levitation, maglev), первое, что приходит в голову это скоростные поезда на магнитной подушке, устройства для поднятия грузов и т.п. Но ученые нашли еще одно применение для магнитной левитации, они предлагают использовать это явление как простой и недорогой датчик для проверки качества пищевых продуктов, воды и других жидких веществ.

Измерение плотности вещества является одним из ключевых измерений, проводимых для анализа качества материалов в пищевой промышленности, в фармацевтике и здравоохранении из-за того, что такое измерение дает информацию, хоть и приблизительную, о химическом составе исследуемого вещества. С помощью измерения плотности, к примеру, можно выяснить содержание сахара в напитках, количества алкоголя в вине, или концентрацию солей в воде, которой будут поливать сельскохозяйственные угодья. Джордж Вайтсайдс (George Whitesides), доктор Гарвардского университета, и его коллеги разработали новое устройство для измерения плотности, основанное на явлении магнитной левитации, которое, как они утверждают, более просто, менее дорого и более легко в использовании, чем устройства, которые применяются в настоящее время.

Устройство датчика для измерения плотности действительно очень просто. Этот датчик, размером с кубик льда, состоит из контейнера, заполненного испытуемой жидкостью, который размещен между одноименными полюсами магнитов. Измерение вертикального положения указателя, изготовленного из магнитного материала, дает информацию о плотности испытуемого материала. Проведенные тесты показали, что с помощью этого устройства можно очень быстро и достаточно точно измерить процент содержания солей в воде, жира в молоке, сыре или в растительном масле.

0

58

Нобелевская премия 2012 года в области физики присуждена за работы в области квантовой оптики и механики.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images7/20121009_4_1.jpg

Свернутый текст

Лауреатами Нобелевской премии этого года в области физики стал француз Серж Харош (Serge Haroche) и американец Дэвид Джей Вайнлэнд (David J. Wineland). Оба лауреата получили премию за весьма схожие работы в области квантовой механики и квантовой оптики. Исследователи, независимо друг от друга, разработали два метода измерения и манипуляции квантовыми частицами, сохраняя в неприкосновенности их квантовое состояние. Следует отметить, что реализация подобных методов ранее считалась невозможной.

Одиночные частицы, используемые в качестве квантовых битов, кубитов, не так уж легко изолировать от воздействия окружающей среды. А, развивая область квантовых вычислений, делать это просто необходимо, ибо при любом взаимодействии с окружающей средой частица теряет свои квантовые свойства и состояние. Это означает, что множество таинственных явлений, обусловленных законами квантовой физики, не могут наблюдаться напрямую, заставляя ученых оперировать только результатами теоретических экспериментов и компьютерного моделирования.

Методы неразрушающего чтения квантового состояния, разработанные парой лауреатов, позволят измерять и изучать большинство вышеупомянутых явлений, включая квантовую запутанность и декогерентность, не затрагивая квантово-механические состояния исследуемых частиц и систем.
http://www.dailytechinfo.org/uploads/images7/20121009_4_2.jpg
Серж Харош слева и Дэвид Вайнлэнд справа

Несмотря на то, что оба подхода реализуют по сути одно и тоже, они реализуют это совершенно противоположными путями. Метод Дэвида Вайнлэнда работает с атомами вещества, пойманными в электрической ловушке. Управление этими атомами, точнее ионами, а так же изменение их квантового состояния осуществляется с помощью фотонов света. В это время метод Сержа Хароша делает совсем обратное, с его помощью осуществляется управление квантовым состоянием пойманных в ловушку фотонов света, а в качестве управляющего воздействия выступают ионы, которые посылаются через фотонную ловушку.

"Оба лауреата работают в области квантовой оптики, квантовой механики и изучают фундаментальные взаимодействия света и материи. Их инновационные методы позволят сделать самые первые шаги к созданию высокопроизводительного компьютера совершенно нового типа, работающего исключительно на принципах квантовой механики" - пишут представители Нобелевского комитета. - "Вполне возможно, что квантовые компьютеры изменят нашу жизнь в этом столетии точно так, как это сделали классические компьютеры в прошлом столетии".

0

59

Коническая солнечная панель

http://techvesti.ru/files/images/v3_solar_00.jpg

Свернутый текст

Производительность и эффективность солнечной батареи напрямую зависит от количества поглощаемого света. Чем больше угол падения солнечного света отклонятеся от прямого, тем меньше электроэнергии будет вырабатывать панель. Понимая эту простую закономерность, инженеры снабжают солнечные панели механизмом слежения за солнцем (см. заметку "Крупнейший солнечный трекер установлен в Южной Каролине"). Однако, это ведет к появлению следующей проблемы. Дело в том, что из-за особенности строения фотоэлементов, с ростом температуры происходит снижение производительности. Решить эту ситуацию способна новая конструкция размещения фотоэлементов.

Модуль V3Solar Spin Cell, благодаря сочетанию концентрирующей линзы, динамического вращения, конической формы и передовой электроники, способен генерировать в 20 раз больше электроэнергии, чем плоские панели той же площади. Модуль состоит из двух конусов. Внутренний конус сделан из сотен фотоэлектрических элементов треугольной формы. Эффективность солнечных батарей усиливается с помощью внешнего конуса - статической герметизированной внешней концентрирующей линзы, содержащей ряды переплетенных колец и трубчатых линз, распложенных на равном расстоянии по внешней поверхности. По данным V3Solar (ранее компания называлась Solarphasec), угол при основании конуса Spin Cell равен 56 градусов. Подобная конструкция позволяет устройству захватывать солнечный свет на порядок эффективнее, чем плоские солнечные панели.

Линза концентрирует свет на фотоэлектрических панелях, что может вызвать их перегрев. Но за счет вращения внутреннего конуса данная проблема, которая присуща в основном статическим системам, полностью устраняется.

Панели внутри Spin Cell генерируют постоянный ток, который используется электромагнитами в статоре (неподвижная часть электрической машины, взаимодействующая с подвижной частью — ротором). При вращении ротора в обмотке статора получается переменный ток - как в стандартном генераторе. Затем ток проходит через силовую электронику и готов к использованию. Если это необходимо, модуль Spin Cell одним щелчком переключателя может также быть переведен в режим генерации постоянного тока.

Компания объявила, что прототип Spin Cell недавно прошел тестирование третьей стороной. Эксперты подтвердили, что устройство способно генерировать в 20 раз больше электроэнергии, чем статическая плоская панель с той же самой площадью фотоэлементов. Было также обнаружено, что температура слоя фотоэлектрических ячеек не превышала 95 градусов по Фаренгейту (35°C).

Недавно руководство V3Solar объединило силы с компанией Nectar Design для завершения проектирования и коммерциализации модуля Spin Cell высотой и шириной в один метр. Компания уже подписала свое первое соглашение на поставку 800 тысяч единиц Spin Cell для большой солнечной фермы.
http://techvesti.ru/files/v3_solar_01.jpg
http://techvesti.ru/files/v3_solar_02.jpg

+1

60

Созданы крошечные атомные часы для военного применения, умещающиеся на чипе.

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images7/20121009_3_1.jpg

Свернутый текст

Всем, кто интересуется военной техникой, известно, что современные военные транспортные средства, самолеты, ракеты и другие передвигающиеся средства полагаются на навигацию, основой которой является пресловутая система глобального позиционирования GPS. Но, как показали недавние события, когда иранским военным удалось перехватить и посадить американский секретный беспилотник, подменив сигналы системы GPS, система GPS является уязвимой и весьма не надежной. Поэтому военные всех стран лихорадочно занимаются поиском альтернативных вариантов реализации навигационных систем, которые позволят им избавиться от зависимости от системы GPS или другой спутниковой навигационной системы.

Одной из самых перспективных систем навигации считается сейчас инерционная навигация, которая в свое время уже широко использовалась в военной технике и от которой отказались в пользу GPS. Очевидно, что настала пора вновь вернуться к реализации инерционных систем, но на качественно новом технологическом уровне. "Сердцем" инерционной навигационной системы является измеритель времени, хронометр или часы. И чем точнее отсчитываемое этими часами время, тем точнее работает навигационная система. Идеальным вариантом часов для инерционной навигации являются атомные часы, обладающие высокой точностью, но вот беда, такие часы достаточно громоздки и дорогостоящи.

Идея создания крошечных атомных часов, которые можно встраивать в любую военную технику и даже в боеприпасы давно уже зародилась в недрах Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA. Сейчас же, принимая во внимание ситуацию с системой GPS, американское Министерсво обороны, управления ВВС и ВМФ США начали финансирование программы по разработке и изготовлению крошечных атомных часов для инерционных навигационных систем.

В настоящее время вышеупомянутая программа DARPA подошла к своей финальной стадии. В ее рамках были созданы миниатюрные атомные часы, общий объем которых не превышает 15 кубических сантиметров, а их основная часть, та, где находятся атомы "времязадающего" вещества, полностью умещаются на небольшом чипе, снимок которого можно увидеть в самом начале. Стоимость таких часов будет составлять порядка 300 долларов, что существенно дешевле 10 тысяч долларов, которых стоят обычные простейшие атомные часы научного назначения.

К сентябрю месяцу 2013 года должно быть создано около 500 миниатюрных атомных часов, которые в основном поступят к разработчиками новых инерционных навигационных систем и систем вооружений. В дальнейшем три компании-производителя, с которыми у Пентагона уже подписаны соответствующие контракты, будут выпускать около 20 тысяч таких часов в год, что позволит еще существенно снизить их стоимость по сравнению с изначальными 300-ми долларами.

В заключение стоит отметить, что разработка миниатюрных атомных часов может принести пользу не только военному люду, такие хронометрические системы с успехом можно использовать с гражданском мореплавании, в гражданской авиации, в космической отрасли и даже в повседневных потребительских технологиях.

0


Вы здесь » Место силы » Песочница - Разное » Последние открытия ученых