Молекулярная память заработала при комнатной температуре
28.01.13, Пн, 17:26, Мск
Международная команда исследователей создала молекулярную память, способную работать при комнатной температуре. Экспериментальная технология открывает перспективы для создания компьютерной памяти с плотностью хранения данных в 1000 раз большей, чем у современных жестких дисков.
Как следует из названия, молекулярная память хранит данные в отдельных молекулах, которые находятся между двумя ферромагнитными электродами. У данной технологии большой потенциал, поскольку она позволяет хранить огромное количество информации на крохотном носителе. Однако до сих пор молекулярную память было очень сложно изготовить, и работала она только при охлаждении почти до абсолютного нуля.
Группе ученых из Массачусетского технологического института и Индийского научно-образовательного института Калькутты удалось разработать новый тип молекулярной памяти, который не только проще в изготовлении, но и работает при температуре замерзания воды, что физики считают комнатной температурой. Например, для мощной серверной станции создать такую температуру можно с помощью холодильника, что гораздо проще, чем "городить" криогенные системы охлаждения.
Кроме того, новая схема потребует лишь одного ферромагнитного электрода, что значительно упрощает производство. Новая память состоит из плоских листов углеродных атомов, присоединенных к атомам цинка. Эту структуру можно изготавливать с очень высокой точностью, что повышает надежность работы молекулярной памяти.
Два ферромагнитных электрода – это стандартная структура для магнитной памяти, в которой резкое изменение ориентации магнитного поля электродов вызывает резкий скачок проводимости устройства. Эти два состояния проводимости и являются «1» и «0» запоминающего устройства. Новое исследование, к удивлению ученых, обнаружило в этой конструкции не один, а два скачка проводимости.
Данное открытие позволяет производить молекулярную память с одним электродом, что существенно упрощает технологию молекулярной памяти и повышает ее надежность. Дело в том, что при наличии двух электродов молекулы верхнего электрода начинают смешиваться с молекулами, хранящими информацию. Кроме того, до сих пор проблемой молекулярной памяти была необходимость тщательного выравнивания молекул для хранения информации. Из-за этого эксперименты обычно ограничивались работой с 5-6 молекулами, а о коммерческом производстве нового типа памяти не было и речи.
Новая молекулярная память состоит из атомов цинка, прикрепленных к плоским листам углерода. Эти материалы имеют свойство самовыравнивания - а значит, из них проще производить молекулярную память с заданными свойствами. Пока проводимость новой молекулярной памяти изменяется только на 20%, что слишком мало для широкого коммерческого применения новой технологии. Однако ученые считают, что смогут подобрать подходящее органическое соединение с большим колебанием проводимости.
(TUM) разработали органические датчики, которые существенно улучшат характеристики фото- и видеокамер, а также тепловизоров.
Новые органические матрицы имеют в 3 раза лучшую светочувствительность, чем традиционные кремниевые CMOS-матрицы. При этом новые матрицы не требуют дорогостоящей обработки, например применения микролинз для лучшего захвата света, как в случае с обычной CMOS-матрицей.
Новая полимерная пленка может удешевить и улучшить современные технологии фото- и видеосъемки
Новые светочувствительные матрицы изготавливаются простым распылением ультратонкого слоя электропроводящей пластмассы на обычную CMOS-матрицу. Это резко повышает светочувствительность матрицы и избавляет от необходимости последующей дорогостоящей обработки другими способами. Химический состав полимерного покрытия можно изменять для захвата различного спектра излучения, в том числе и инфракрасного. Так, полимеры PCBM и P3HT отлично воспринимают видимый свет, а другие соединения, такие как сквареновые красители, чувствительны к свету в ближней инфракрасной области спектра. Это открывает интересные возможности для производства недорогих и компактных тепловизоров. Не исключено, что именно благодаря новой технологии, разработанной учеными из TUM, наконец станут доступны дешевые ИК-камеры в смартфонах, автомобильные системы ночного вождения, компактные инфракрасные бинокли и т.д.
Отечественные ученые научились передавать большие объемы данных из космоса на Землю по лазерным каналам связи, которые рассматриваются как альтернатива традиционным радиоканалам передачи информации.
Российские космонавты впервые по лазерному каналу связи передали реальную научную информацию, подготовленную на борту Международной космической станции (МКС), сообщило Федеральное космическое агентство. Архив был передан полностью и без ошибок.
По данным ведомства, в состав архива информации входили снимки Земли, космоса и телеметрия, общий объем данных составил 400 Мбайт. Информация передавалась через атмосферу Земли в дуплексном режиме (передача информации одновременно в двух направлениях) со скоростью 125 Мбит/сек от бортового лазерного терминала и 3 Мбит/сек от наземного лазерного терминала.
Данные работы проводятся в рамках космического эксперимента «Система лазерной связи» по передаче информации по лазерному каналу между МКС и станцией оптических наблюдений «Архыз» на Северном Кавказе, принадлежащей НПК «Системы прецизионного приборостроения». Это же предприятие совместно с РКК «Энергия» разработало использующуюся для эксперимента аппаратуру лазерной связи.
«Полученные результаты позволяют перейти к этапу практического использования высокоскоростных систем передачи информации в целях повышения эффективности космических аппаратов дистанционного зондирования земли», - отмечают в космическом агентстве.
В октябре 2012 г. сообщалось о первой пробной передаче широкополосной информации с российского сегмента МКС на Землю по лазерному каналу. Тогда объем переданных данных составил 2,8 Гб на аналогичной скорости.
Терминал для проведения космических экспериментов по лазерной связи на трассе Борт-Земля для МКС, разработанный НПК "СПП"
Ранее информация с МКС передавалась по каналам радиосвязи. В качестве одной из причин внедрения лазерных линий связи в космическую технику России указывается, что при меньших массогабаритных параметрах бортовой аппаратуры потенциально они могут обеспечивать исключительно высокую скорость информационного потока – до десятков гигабит в секунду.
Стоит отметить, что лазерную связь активно осваивают и американские космонавты. Так, специалисты NASA с ее помощью с Земли осуществили пересылку цифровой репродукции «Моны Лизы» на аппарат, расположенный за пределами земной орбиты – на лунный орбитальный зонд LRO. Как отмечали по этому поводу американские инженеры, это стало первым случаем лазерной коммуникации на планетарном уровне.
Ученые обманули американских грантодателей на 70 миллионов долларов
текст: Александр Храмов/Infox.ru опубликовано 30 янв ‘13 22:29
Дважды получая гранты на одно и то же исследование, американские ученые положили в свой карман как минимум 70 миллионов долларов. Общий же ущерб от деятельности нечистоплотных исследователей в США мог составить 5 миллиардов долларов за последние 30 лет.
Об этом говорится в статье, опубликованной в свежем выпуске журнала Nature.
Авторы работы, американские математики Гарольд Гарнер, Майкл Уэйцкин и Лорен Макивер, проанализировали базу данных по грантам, которые были выданы Национальным институтом здоровья (NIH), Министерством обороны и Администрацией по делам ветеранов. Эти ведомства распределяют почти 94% средств, выделяемых федеральным бюджетом США на медицинские исследования.
Обработав с помощью специальной программы почти 850 тысяч удовлетворенных заявок на гранты, математики нашли почти 1300 «подозрительных» исследований, чьи описания повторяли друг друга. Из них ученые вручную отобрали 167 пар работ, цели и методы которых практически полностью совпадали, причем З9 повторяющихся исследований удостоились грантов в 20 миллионов долларов и выше.
По расчетам Гарнера и его соавторов, финансирование этих повторяющихся проектов обошлось американскому бюджету в 69 миллионов долларов за последние 10 лет. Однако еще примерно 12 тысяч работ-близнецов, как считают математики, не попали в их поле зрения. Начиная с 1985 года, на них могло быть потрачено 5 миллиардов долларов (2,5% от общей суммы выданных грантов).
Чаще всего нечистоплотные ученые просто списывают заявки на гранты у своих коллег, так что деньги достаются разным коллективам, работающим над одними и теми же задачами. Однако иногда получить финансирование дважды удается одному ученому: так, в 2001 году американский биолог, изучающий реакцию нематод на алкоголь, получил на это сначала 1,6 миллионов от NIH, а затем – 1,2 миллиона от Министерства обороны.
Как подчеркивают авторы статьи, американским грантодателям нужно усилить систему проверки поступающих заявок на предмет плагиата. Сэкономленные средства можно будет пустить на более оригинальные исследования.
EEMBC протестирует самые неприхотливые микроконтроллеры
01.02.13, Пт, 11:13, Мск, Текст: Редакция
В The Embedded Microprocessor Benchmark Consortium решили создать метод оценки микроконтроллеров с ультранизким энергопотреблением. Эта технология позволит проверить, так ли мало энергии потребляют эти устройства, как утверждают их производители.
Некоммерческая организация The Embedded Microprocessor Benchmark Consortium (EEMBC) объявила о своем намерении создать стандартизированный, промышленно-одобренный метод оценки энергетической эффективности микроконтроллеров с ультранизким энергопотреблением (ULP).
По словам президента EEMBC Маркуса Леви (Marcus Levy), на сегодняшний день промышленности не хватает общепринятых стандартов для проверки, аттестации и сравнения реального потребления энергии этим видом микроконтроллеров. Хотя от работы данных устройств зависят портативные медицинские приборы, системы безопасности и автоматизации зданий, счетчики электроэнергии и устройства, использующие энергию, полученную из окружающей среды. Последние девайсы наиболее разнообразны – к ним относятся как часы на солнечных батареях, так и термоэлектрические генераторы.
Этот проект не похож на остальные разработки EEMBC. Тестирование ULP-микроконтроллеров будет сосредоточено на измерении энергии, потребляемой устройством в течение длительного периода времени при разнообразных вычислительных нагрузках. Методология проверки подразумевает, что через некоторое время устройство войдет в режим бездействия или сна, не выполняя заданный код. Таким образом, в EEMBC планируют сымитировать реальную среду, в которой устройства должны сохранять заряд батареи месяцами, годами и даже десятилетиями. Ранее данная организация, наоборот, стремилась измерить максимальную производительность процессоров и систем.
Хорст Дайволд (Horst Diewald), главный архитектор серии 16-разрядных микроконтроллеров MSP430 в Texas Instruments, взял на себя роль председателя рабочей группы EEMBC по разработке метода оценки потребления энергии ULP-микроконтроллерами. «Мы видим значительную потребность в умело-разработанном и промышленно-одобренном стандарте для справедливой оценки энергетической эффективности микроконтроллеров. К сожалению, сейчас разработчики приложений не могут полагаться в выборе микроконтроллера только на указанное производителем общее энергопотребление», - сказал он.
Участие в рабочей группе EEMBC по ULP-микроконтроллерам примут представители компаний-мировых лидеров в данной индустрии: Analog Devices, ARM, Atmel, Cypress, Energy Micro, Freescale, Fujitsu, Microchip, Renesas, Silicon Labs, STMicro, and TI. Предварительные детали методологии оценки энергопотребления ULP-микроконтроллеров от EEMBC будут продемонстрированы уже 27 февраля 2013 г. на всемирной конференции по встраиваемым системам в Нюрнберге.
The Embedded Microprocessor Benchmark Consortium был создан в 1997 для разработки тестов производительности аппаратного и программного обеспечения, используемого во встраиваемых системах. Критерии EEMBC разрабатываются для прогнозирования производительности и энергопотребления встроенных процессоров и систем.
Ученые из Кембриджского университета создали новый тип микрочипа, который позволяет перемещать информацию не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости. Трехмерная микросхема в будущем обеспечит дополнительные емкость памяти и вычислительную мощность без необходимости уплотнять структуру чипа, как это делается сейчас.
Новый тип микрочипа создан на основе спинтроники, технологии, которая для вычислений использует магнитный момент электрона (спин), в отличие от большинства современных чипов, использующих заряд. Спинтронные чипы все чаще используются в компьютерах, и в ближайшие несколько лет они, видимо, станут стандартным типом памяти.
Для создания трехмерного спинового микрочипа ученые использовали экспериментальный метод металлизации напылением. Им удалось изготовить "сэндвич" из кремниевого чипа с атомами кобальта, платины и рутения. Кобальт и платина при этом хранят цифровую информацию, а атомы рутения выступают в роли передатчиков между соседними слоями кобальта и платины. Каждый из слоев имеет толщину всего в несколько атомов.
Затем с помощью лазерной методики MOKE ученые смогли считывать данные, содержащиеся в различных частях трехмерного чипа. При этом наблюдалось прохождение информации из нижних слоев к верхним.
Таким образом, ученым из Кембриджского университета впервые удалось наглядно продемонстрировать, что трехмерные спиновые чипы могут уже в ближайшие годы найти применение в самых разных областях. Сегодня промышленности необходимы компактные и мощные вычислительные системы и накопители информации. Современные накопители, вроде жестких дисков или флеш-памяти, потребляют слишком много энергии и имеют недостаточную емкость.
Лунную базу планируют построить с помощью 3D-принтера
04.02.13, Пн, 10:26, Мск
Европейское космическое агентство планирует исследовать возможность строительства на Луне базы из лунного грунта с помощью технологии 3D-печати. Для этого оно обратилось к архитектурному бюро Foster + Partners, сообщает Phys.org.
Проект включает несколько куполообразных сооружений, соединенных друг с другом проходами, и стены из клечатой структуры для защиты от метеоритов и космической радиации.
Технологию 3D-печати планирует перенести в космос итальянская компания Alta SpA, которая занимается подобными проектами, совместно с одним из пизанских университетов. Помимо прочих факторов, ученым необходимо учесть условия работы в вакууме.
Авторы проекта считают, что строительство лунной базы с помощью местного грунта позволит удешевить проект, как как строительный материал не придется везти с Земли.
[highslide]http://filearchive.cnews.ru/img/cnews/2013/02/04/buildingalun.jpg[/highslide] Проект лунной базы
Тем временем первое здание с помощью 3D-принтера на Земле планируется построить к 2014 г. Стоимость проекта оценена в 4-5 млн евро.
Литий-графитная пленка может управлять термоядерным синтезом
05.02.13, Вт, 16:57, Мск
Международная команда ученых из США, Японии и Франции обнаружила, что реакцией термоядерного синтеза можно управлять с помощью ультратонкой пленки литированного графита. Удивительно, но тонкое покрытие из лития и графита может оказывать влияние на сверхгорячую плазму реакции синтеза.
Использование энергии термоядерного синтеза, контролируемого магнитным полем, во многом ограничено проблемой контакта горячей плотной плазмы со стенкой реактора. Взаимодействие плазмы и стенки приводит к разрушению материала стен, накоплению радиоактивного трития и загрязнению плазмы. До сих пор процессы на границе плазмы и твердого материала оставались малоизученными, но постепенно ситуация проясняется, что открывает огромные возможности не только в термоядерной энергетике, но и во множестве других областей, например, при изготовлении эффективных аккумуляторов.
а) Эксперименты показывают, что бомбардировка дейтерием резко увеличивает количество кислорода на поверхности б) моделирование воздействия дейтерия с литированным и окисленным углеродом
Международная команда ученых впервые получила доказательство того, что плазма вступает в сильную реакцию с пленками из металлов и графита. Использование ультратонкого покрытия лития и графита привело к беспрецедентному влиянию на поведение плазмы, в том числе позволило контролировать расход водорода. Это один из важнейших этапов на пути к коммерческому термоядерному реактору и внеочередное улучшение контроля над плазмой.
Каким образом литированный графит влияет на поведение плазмы, пока остается загадкой. Эксперименты и компьютерное моделирование показывают, что ключевую роль в связи дейтерия играет присутствие кислорода на поверхности пленки. В присутствии лития, атомы дейтерия преимущественно связываются с кислородом и углерод-кислородом. Этот вывод также соответствует ряду спорных экспериментальных результатов, полученных в течение последнего десятилетия.
Открытие ученых может привести к существенному улучшению технологий использования водорода в термоядерных реакторах. Также изучение литиевого покрытия повлияет на многие другие технологии, в том числе на биоинженеррию, биофизику, наноэлектронику, физику плазмы и химию.
Скоро корабли смогут избавляться от бактерий точно так же, как лошади избавляются от мух. Создан особенный материал, который сокращается и растягивается, буквально стряхивая бактерий с поверхности. Перспективы применения данной технологии очень большие, так как она помогает избавляться даже от крупных колоний разнообразных микроорганизмов.
Изначально ученые из Университета Дьюка разрабатывали материал, способный решить проблему накопления бактерий на поверхности судна. Со временем бактерии создают на обшивке судна биослизь, которая увеличивает сопротивление движению, снижает энергетическую эффективность судна, блокирует работу датчиков и разрушает краску и металл. При этом бактерии часто привлекают более крупные организмы: водоросли, разнообразные личинки, черви, двустворчатые моллюски, ракушки и мидии.
В результате ученым удалось создать уникальный материал, который под воздействием электрических импульсов деформируется на микроскопическом уровне, "вышвыривая" бактерий. Это позволяет отказаться от использования антимикробных красок, которые содержат тяжелые металлы и другие токсичные химические вещества, отравляющие океан. Кроме того, к такому мощному механическому воздействию бактерии вряд ли смогут приспособиться, в отличие от химических препаратов.
Новый тип материала можно использовать не только в судостроении, но и во множестве других областей, где требуется обеспечить чистоту поверхности, например на фильтрах для воды или в искусственных суставах и других имплантатах.
В природе многие живые существа используют механические методы для удаления колоний бактерий. Например наши легкие, а также кораллы и моллюски удаляют бактерии с помощью специальных ресничек. На современном уровне технологий создать аналогичные искусственные реснички невозможно, но к счастью микродеформируемый материал позволяет добиться такой же эффективности удаления микроорганизмов.
Дата: Пятница, 08.02.2013, 04:33 | Сообщение # 100
со-Админ
Wilde Jagd
Сообщений: 3420
Отсутствует
"Плащ-невидимка" сохранит здания во время землетрясений
07.02.13, Чт, 09:26, Мск
Ученые из Института Френеля в Марселе создали и испытали особую систему защиты сооружений от сейсмической активности. Своеобразный "плащ-невидимка", скрывающий здание от землетрясения, уже испытан в аллювиальном бассейне на юге Франции. Данная технология предназначена для защиты больниц, атомных электростанций и других критически важных сооружений.
Секрет новой защиты заключается в использовании структуры, обладающей свойством метаматериала, с длиной меньшей, чем длина сейсмической волны. Благодаря этим субволновым структурам можно отражать сейсмические волны.
Французские специалисты создали метаматериальную защиту очень просто: путем бурения трех линий пустых скважин глубиной 5 метров в глинистом заиленном бассейне глубиной до 200 метров. Затем по периметру установили акустические датчики и на одной из сторон создали сейсмические волны с частотой 50 герц и горизонтальным смещением 14 мм. Затем ученые измерили распространение волн через грунт.
В результате по заявлению разработчиков, сейсмические волны отразились от "забора" метаматериалов - они едва проникали за вторую линию скважин. Новая технология не является абсолютной защитой от любого землетрясения, так как работают только на определенной длине волны. Однако метаматериалы могут обеспечивать защиту на резонансной частоте здания, что обеспечивает его повышенную устойчивость к разрушению.
Есть и более серьезная проблема: отражающий "забор" усиливает отраженные сейсмические волны, и близлежащие здания получают больший ущерб. В связи с этим ученые ведут поиск метаматериалов, которые смогут поглощать, а не отражать энергию землетрясения. Поскольку создание массивов скважин является довольно простой задачей, не исключено, что уже в ближайшие годы новый тип защиты от сейсмической активности получит широкое распространение.
