15.10.2018

PostHeaderIcon 1.Ученые смешали квантовый коктейль.2.Агроботы произведут революцию в сельском хозяйстве.3.НАСА испытывает новую рентгеновскую навигационную систему…4.Ученым удалось охладить воду до низкой температуры…5.Forever Battery — пальчиковые батарейки.6.Новый китайский лазер.7.Российские ученые создали материал.

Ученые смешали квантовый коктейль, который позволит им разработать новые технологии хранения данных.

Ограниченная скорость записи и считывания информации, записанной на магнитном носителе, определяет предел максимального быстродействия этого носителя, к примеру, жесткого диска. Для ускорения процессов записи и чтения исследователи пытаются помогать этим процессам ультракороткими импульсами лазерного света и другими методами, которые позволяют уменьшить время переключения состоянии областей магнитного материала. Такой путь является весьма многообещающим, однако, задействованные в этом всем физические механизмы остаются плохо изученными и на сегодняшний день. Вся проблема заключается в сложной структуре и сложных взаимодействиях частиц магнитных материалов, которые на самом маленьком уровне можно рассматривать как квантовые системы, состоящие из множества отдельных квантовых объектов. 
Квантовые системы, состоящие из множества объектов, достаточно трудно поддаются моделированию и практическому изучению из-за сложных взаимодействий между входящими в их состав отдельными объектами. Поэтому физики из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе создали своего рода квантовый коктейль из синтетического кристалла, в котором замешано строго заданное количество квантовых частиц известного и изученного вида. При помощи такого кристалла ученые проводят исследования сложных квантовых систем, что в будущем может помочь в деле разработки технологий хранения информации следующего поколения. 
Весьма необычным в этом деле является сам синтетический кристалл, который состоит из чистого света. Этот кристалл является своего рода ловушкой для электрически нейтральных атомов одного из магнитных материалов. И все это вместе является моделью частички магнитного материала, используемого в магнитных устройствах хранения информации. Однако, в отличие от используемых твердых магнитных материалов, которые подвержены влиянию массы отрицательных эффектов, связанных с наличием дефектов и посторонних примесей, кристалл квантового коктейля является абсолютно чистым, что позволяет точно настроить и измерить все параметры сложной квантовой системы. 
Благодаря высокой чистоте проводимых экспериментов, исследователи смогли идентифицировать и контролировать микроскопические процессы в квантовой системе, благодаря чему уже были найдены некоторые методы, позволяющие лучше и быстрее управлять магнитным состоянием этой искусственной частички магнитного материала. Интересным является то, что переключению системы в антиферромагнитное и ферромагнитное состояние оказывает огромную помощь физическое встряхивание всего светового кристалла с заключенными атомами в момент переключения. И эта тонкость, без сомнений, должна будет учтена при поиске новых магнитных материалов и разработке новых технологий магнитной записи следующего поколения.

________________________________________________________________________

Агроботы произведут революцию в сельском хозяйстве.

Калифорнийский стартап Blue River Technology, приобретенный в сентябре 2017 года машиностроительной компанией John Deere, создает сельскохозяйственных роботов, способных произвести революцию в аграрном секторе. Основатель компании Хорхе Геро уверен, что роботы смогут накормить человечество, не уничтожив природу, пишет Bloomberg. 
Blue River Technology разрабатывает системы опрыскивания сорняков на основе машинного обучения, а также роботов для прополки и алгоритмы анализа урожайности. Одной из целей компании, помимо эффективной прополки, является очищение воды в океанах и реках. Именно поэтому основатель Хорхе Геро, сын фермера 
Однако сейчас главной целью компании остается создание робота, способного отличить сорняк от полезной культуры и уничтожить его путем прицельного опрыскивания гербицидом. По многим оценкам, в случае успеха, такой робот полностью изменит расстановку сил на рынке объемом $28 млрд, в котором сегодня доминируют такие агрохимические компании, как Bayer, BASF, DowDuPont и Monsanto. 
Первый робот компании под названием See & Spray отличает полезные побеги от сорняков всего за 30 миллисекунд — это примерно в десять раз быстрее, чем моргает человеческий глаз, — и решает, сколько гербицида необходимо для удаления вредителя. Чтобы не путать сорняки со, скажем, хлопком, роботу сначала необходимо изучить миллионы изображений растения. Он должен знать, как его листья меняют форму и текстуру, как они выглядят, когда растение болеет, причем на всех этапах роста. 
Робот-прополщик поможет фермерам не зависеть от производителей химикатов и семян. Сегодня, чтобы использовать эффективные средства для опрыскивания, каждый сезон фермеры должны покупать генетически модифицированные дорогие семена. Робот позволит им не только снизить объем химикатов как минимум в 10 раз, но и покупать обычные семена, стоимость которых примерно на 75% меньше. 
Хорхе Геро не сомневается, что John Deere поможет ему осуществить свои планы. «Всего пару месяцев назад мы были крошечной компанией, которая могла утонуть в любой момент», — говорит он. По его оценке, первые роботы See & Spray появятся в США в начале 2020 года, а в Европе в 2021 году — на несколько лет раньше и в гораздо большем масштабе, чем было бы без армии инженеров-механиков, производственных фабрик и 10 тысяч дилеров John Deere, расположенных по всему миру. 
Следующей разработкой Blue River будет нечто вроде сельскохозяйственного швейцарского армейского ножа: робота, который может одновременно применять не только гербициды и удобрения, но и инсектициды, фунгициды, а также точечно поливать растения. 
«Сто лет назад фабрики были кошмаром, извергая черный дым, со страшными условиями труда, где люди умирали, — говорит Геро. — Агробизнес, с его большой неэффективностью, вредными химикатами, огромным углеродным воздействием — это та самая страшная фабрика сегодня. Но сравните те фабрики с современным производством, автоматизированным, безопасным для окружающей среды и людей. Счастливый парадокс заключается в том, что роботы не отдалят людей от природы — они могут помочь нам восстановить ее».

__________________________________________________________________________

НАСА испытывает новую рентгеновскую навигационную систему, которая может стать галактическим GPS.

Специалисты американского космического агентства НАСА провели первые успешные испытания новой рентгеновской системы автономной навигации, которая в будущем может стать своего рода космической GPS. Рентгеновская навигационная система состоит из двух независимых частей, оборудование которых установлено сейчас на борту Международной космической станции. Обе этих части контролируют сигналы далеких пульсаров, нейтронных звезд, вращающихся с большой скоростью, которые постоянно излучают периодические сигналы различного диапазона, включая и диапазон рентгеновского излучения. 
«Мы используем пульсары в качестве опорных маяков для того, чтобы определить точное местоположение станции в космосе» — рассказывает Кейт Жандро, научный руководитель проекта NICER (Neutron-star Interior Composition Explorer). — «Их сигналы сопоставим с пульсом атомных часов, на основе которых построена вся работа системы GPS». 
Сейчас в качестве космической навигационной системы используются сети дальней космической связи NASA Deep Space Network (DSN) и European Space Tracking (ESTRACK). Космические аппараты передают сигналы на антенны этих сетей, установленные в разных уголках земного шара, и по параметрам этих сигналов вычисляется траектория и скорость полета космического аппарата. В некоторых случаях для уточнения данных используются снимки звездного неба, сделанные камерами этих аппаратов. Но в любом случае использование сетей DSN и ESTRACK требует постоянного контакта космического аппарата с Землей. 
Оборудование эксперимента NICER, наряду с оборудование родственного эксперимента под названием SEXTENT (Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology), было доставлено на борт космической станции в июне 2017 года грузовым космическим кораблем Dragon компании SpaceX. После установки и первоначального тестирования оборудование обоих экспериментов было включено в работу в ноябре прошлого года. И за время работы оборудования ученые показали, что сигналы так называемых миллисекундных пульсаров, пульсаров, излучающих сигналы, длительностью в несколько миллисекунд, могут использоваться для достаточно точного определения местоположения в пространстве космических аппаратов, летящих со скоростью в тысячи километров в час. 
В настоящее время астрономам известно около 2 тысяч пульсаров, миллисекундными из которых являются только 200. Помимо рентгеновских и радиочастотных импульсов эти пульсары излучают и видимый свет, который регистрируется телескопом, входящим в состав инструмента SEXTENT. Комбинация сигналов различной природы, плюс их математическая обработка при помощи сложнейших программных алгоритмов позволят вычислять местоположение космического аппарата не только в Солнечной системе, но и далеко за ее пределами. 
Инструмент NICER имеет размер, сопоставимый с размером стиральной машинки. На нем установлено 52 отдельных рентгеновских телескопа и кремниевые датчики, позволяющие отслеживать дрейф нейтронных звезд и пульсаров. В ноябре 2017 года инструмент NICER следил за пятью известными пульсарами в течение нескольких дней. На основе этих данных инструмент SEXTENT выполнял процедуру триангуляции, позволяющей точно определить точку орбиты, в которой находилась космическая станция в данный момент. И получаемые таким образом координаты сравнивались с данными о местоположении, определенном при помощи спутников системы GPS. 
Сравнение данных позволило выяснить, что система NICER вычисляла положение станции в пределах 10-километрового радиуса и такая точность сохранялась на протяжении всего эксперимента. Может показаться, что 10 километров — это маленькая точность, однако система, основанная на сетях DSN и ESTRACK, обеспечивает еще меньшую точность определения положения. И в ближайшем будущем исследователи, путем совершенствования аппаратного и программного обеспечения, планирую повысить точность работы системы рентгеновского GPS до 5 километров. 
«Мы надеемся, что результаты нашей работы позволят людям в будущем исследовать все уголки нашей галактики» — рассказывает Кейт Жандро. — «Основываясь на данных галактической GPS, люди будут всегда точно знать, где они находятся в данное время. А это, в свою очередь, станет фактором, во многом определяющим успех первых экспедиций в дальнее космическое пространство».

__________________________________________________________________________

Ученым удалось охладить воду до низкой температуры, сохранив, при этом, ее жидкое состояние.

Из школьного курса физики всем нам известно, что вода замерзает и превращается в лед при 0 градусов по шкале Цельсия или 32 градуса по шкале Фаренгейта. Однако, точка замерзания воды является непостоянной и существует ряд условий, при которых вода может быть охлаждена до достаточно низкой температуры, оставаясь, при этом, все еще в жидком состоянии. И не так давно группе ученых из Германии, Италии, Франции и Испании удалось охладить жидкую воду до температуры в -35 градусов Цельсия. Более того, ученые не только охладили воду, но и провели ряд исследований, показавших, что нам известно еще далеко не все об этом самом распространенном на Земном шаре веществе. 
Самой большой проблемой, с которой пришлось столкнуться ученым, стало измерение температуры крошечных капелек переохлажденной воды, размер которых исчисляется микрометрами. Как говорит теория, такие капельки могут оставаться в жидком состоянии, будучи охлажденными до -42.55 градусов Цельсия, при этом, сверх-охлажденная вода начинает демонстрировать целый ряд экзотических свойств, не присущих воде в нормальном состоянии. 
Исследования, проведенные учеными из Стокгольмского университета, дали несколько отличные результаты. При атмосферном давлении и при температуре в -44 градуса Цельсия вода может существовать в виде смеси двух жидкостей, отличающихся друг от друга способом связи между молекулами. При этом, «вода не может решить, в какой из двух форм ей надо находиться, и постоянно колеблется, переходя их одной формы в другую, и наоборот, что приводит к возникновению необычных эффектов. Это похоже на то, когда человек не может найти решение сложной задачи и пробует сделать это различными путями». 
Более того, ученые нашли, что практически все экзотические свойства переохлажденной воды достигают своего максимума именно при своего рода критической температуре, которая и равна -44 градусах Цельсия. 
Изучение переохлажденной воды может показаться некоторым людям не очень важной и интересной темой. «Зная точно моменты, когда вода замораживается и когда она сохраняется в виде жидкости при низких температурах, мы можем лучше понять процессы формирования льда в атмосфере, что позволит нам в будущем разработать более точные климатические модели» — пишут ученые-физики из университета Гете, Франкфурт, Германия.

__________________________________________________________________________

Forever Battery — пальчиковые батарейки с беспроводной зарядкой.

Американская компания Ossia получила приз за лучший инновационный продукт для умного дома на выставке потребительской электроники CES. Награду присудили за устройство Forever Battery — пальчиковые батарейки, которые можно заряжать беспроводным способом на расстоянии до 10 м. Пока аккумуляторы предназначены для пультов и домашних датчиков, но скоро компания планирует разработать модель для смартфонов. 
Под оболочкой обычной, на первый взгляд, AA батарейки от Ossia скрывается мини-антенна. С ее помощью аккумуляторы сообщаются с передатчиком Cota на расстоянии до 10 м. Как поясняет Gizmodo, передатчик направляет к антенне радиосигнал, который подпитывает батарейки электроэнергией. 
По размеру, мощности и форм-фактору аккумуляторы Forever Battery не отличаются от обычных пальчиковых батареек. Их можно вставить в любое совместимое устройство, например, в пульт управления или датчик дыма. Для подзарядки потребуется только передатчик Cota, который разработчики сравнивают с Wi-Fi-роутером — система может стоять в любой части комнаты и передавать сигналы на расстоянии, обходя препятствия. 
Ежегодно только в США выбрасывают более 3 млрд батареек. Разработка Ossia избавляет владельцев от необходимости постоянно менять аккумуляторы и упрощает процесс подзарядки. Кроме того, Forever Battery превращают обычные устройства в умные. Оборудованный аккумуляторами гаджет автоматически отображается в приложении Cota и на онлайн-платформе Cota Cloud. Пользователи могут подключать устройства друг к другу, а также отслеживать уровень их заряда. 
На прошедшей в Лас-Вегасе выставке потребительской электроники CES 2018 компания получила награду за лучший инновационный продукт. Ossia становится призером выставки уже третий год. В 2016 году компании присудили награду за систему беспроводной подзарядки Cota, а в 2017 — за передатчик в форме потолочной плитки Cota Tile. 
Ранее компания также представила чехол для смартфона со встроенной антенной, который позволяет под заряжать устройство беспроводным способом. Однако теперь Ossia планирует заключить сотрудничество с производителями смартфонов и выпускать устройства с уже встроенными аккумуляторами на основе технологии Forever Battery.

_________________________________________________________________________

Новый китайский лазер, мощностью 100 петаватт, начнет взрывать вакуум к 2023 году.

В 2016 году китайская лазерная установка SULF (Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility) с сапфировым титанированным сердечником достигла рекордного уровня моментальной мощности импульса, которая составила 5.3 миллионов миллиардов Ватт. Несмотря на такое потрясающее значение мощности, включение этого лазера не приводит к отключению света во всем Шанхае и окрестностях, ведь вырабатываемые этим лазером импульсы чрезвычайно коротки, их длительность составляет менее триллионной доли секунды. В настоящее время китайские исследователи занимаются модернизацией лазера SULF и к концу этого года они планируют выйти на мощность импульса в 10 петаватт, что в 1000 раз больше суммарной мощности, циркулирующей в энергетических сетях во всем мире. 
Помимо модернизации лазера SULF в этом году в Китае начнется сооружение еще одного сверхмощного лазера, мощность импульса которого будет составлять уже 100 петаватт. Луч этого лазера будет направлен в подземную камеру, внутри которой будут воссоздаваться температуры и давления, превышающие самую высокую температуру и давление, которые можно найти в любом месте земного шара. 
Помимо создания экстраординарных условий, новый лазер может быть использован в качестве ускорителя частиц, который можно использовать, как в медицине, так и для проведения исследований в области физики высоких энергий. Согласно существующим теориям, такая мощность лазерного света может привести к разрушению электронов и их антиподов, позитронов. Кроме этого, свет такой интенсивности может привести к локальным нарушениям пространственно-временного континуума, другими словами, «взорвать» вакуум в месте фокусировки луча. 
Однако, китайские ученые являются не единственными в мире, которые стремятся создать столь мощный лазер. В течение нескольких последующих лет должны начать работу 10-ПВт установки европейского проекта Europe Extreme Light Infrastructure, хотя создание 100-ПВт установки в рамках этого проекта было недавно отложено на неопределенный срок. Российские физики уже разработали проект лазера XCELS (Exawatt Center for Extreme Light Studies), мощностью 180-ПВт, исследователи из Японии разрабатывают сейчас проект своего лазера, мощностью 30 ПВт. Американские исследователи также не отстают от общей тенденции, они вынашивают планы касательно строительства лазера 75-ПВт OPAL (Optical Parametric Amplifier Line), который будет использовать в своих целях лучи, вырабатываемые нынешним самым мощным американским лазером OMEGA-EP.

_________________________________________________________________________

Российские ученые создали материал для сверхмощных электросетей.

Ученые из Сибирского федерального университета и Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН синтезировали наночастицы оксида меди, которые могут стать основой сверхпроводящих материалов при комнатной температуре. 
Одна из важнейших характеристик материала, используемого для электросетей, — его способность проводить электрический ток. Каждый материал обладает сопротивлением — свойством рассеивать, а следовательно, и замедлять электроны, направленное движение которых называется током. Однако еще в 1911 году был открыт сверхпроводник — материал, который демонстрировал нулевое сопротивление при понижении температуры до 4 К. Ученые продолжили поиски и нашли немало подобных материалов. Но их практическое применение было невозможным из-за необходимости поддерживать низкую температуру (от —273,14 °C до —253,15 °C). 
Прорывом в области сверхпроводимости стало обнаружение материалов, которые показывали нулевое сопротивление при более высокой температуре от —196 °C. Ученые выяснили, что высокотемпературные (от 0 °C) сверхпроводники могут быть использованы для нового поколения электросетей, потенциально обладающих большей пропускной способностью. Планируется также создание скоростных поездов на магнитной подушке, работающей за счет сверхпроводников. 
Три года назад сотрудники Сибирского федерального университета и Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН синтезировали нанопорошок оксида меди с химической формулой CuO2 для потенциального применения в сверхпроводниках. Для получения нанопорошков (порошков из частиц размером в несколько десятков нанометров) исследователи использовали метод вакуумного плазменно-дугового испарения. Он обеспечивает осаждение тонких пленок в вакууме при помощи плазменного разряда. 
В природе существует соединение оксида меди из одного атома кислорода и одного атома меди. Но благодаря внедрению еще одного атома кислорода в соединение, наночастицы из таких молекул приобретают магнитные свойства в определенном диапазоне магнитных полей (более 3 кЭ). Эти свойства характерны для сверхпроводников. Исследователи сообщают, что если удастся объединить частицы порошка в единый материал, скорее всего, он будет работать как сверхпроводник при комнатной температуре и даже выше. А это, в свою очередь, открывает новые перспективы использования. 
В США, Японии, Китае и странах Евросоюза активно ведутся фундаментальные и прикладные исследования токонесущих элементов на основе высокотемпературных сверхпроводников. Несмотря на существенный прогресс в их создании, пока научные результаты еще не получили практического применения. 
«Нам лишь осталось соединить наночастицы порошка из оксида меди. Это будет означать, что мы получили новый сверхпроводник, который будет работать при комнатной температуре. Вполне реально уменьшить затраты на изготовление материала, повысить надежность и срок службы, создать энергосистемы с качественно новыми характеристиками, приемлемыми для электроэнергетики XXI столетия, — поясняет руководитель Научно-образовательного центра ЮНЕСКО «Новые материалы и технологии» Сибирского федерального университета Анатолий Лепешев. — Необходимо отметить экологическую безупречность сверхпроводникового электрооборудования при меньшей капитальной стоимости в массовом производстве. Увеличение плотности тока, повышение удельной мощности, а также наличие особых, присущих только сверхпроводникам физических свойств создают предпосылки для разработки высокоэффективных видов электротехники».
Мой электронный адрес

Если кто хочет со мной связаться, или есть какие то предложение, информации. Об пожеланиях, ошибках и.т.д.. Пишите, вот моя электронная почта:
alavka907@gmail.com

Свежие записи
Октябрь 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Сен   Ноя »
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  
Архивы

Октябрь 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Сен   Ноя »
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031