27.03.13, Ср, 09:38, Мск

Группа гарвардских ученых смогла с высокой точностью измерить магнитный заряд отдельных частиц вещества и антивещества. Возможно, это поможет получить важнейшую информацию о природе материи.

Как сказано в публикации Physical Review Letters, команда ученых сумела захватить отдельные протоны и антипротоны в ловушку, созданную из электрических и магнитных полей. Затем удалось точно измерить колебания каждой частицы, в частности, магнетизм протона измерили в 1000 раз точнее, чем ранее, а антипротона – в 680 раз.

"Это захватывающий скачок в точности для любого фундаментального параметра, - заявил руководитель исследования Геральд Габриэльс. - Это скачок, который в физике встречается редко, особенно за один этап. Возможно, это поможет ответить на вопрос, почему после Большого Взрыва осталось больше материи, чем антиматерии".

Создание точной таблицы характеристик протонов и антипротонов может помочь разгадать эту загадку, а также проверить стандартную модель физики элементарных частиц. Она предполагает, что протоны и антипротоны должны быть практически идентичными, в частности, иметь одну и ту же величину массы и заряда, но при этом заряды должны быть противоположными. До сих пор эксперименты подтверждали это, но точность измерений пока не очень высока. К тому же, антипротоны производятся только при высокоэнергетических столкновениях, которые можно осуществить лишь в немногих лабораториях, в частности в CERN.

Несмотря на то, что новые уточненные данные подтверждают положения стандартной модели, ученые планируют измерить характеристики материи и антиматерии еще более точно – вплоть до 10000 раз точнее, чем сейчас.

CNews

текст: Георгий Орлов /Infox.ru
опубликовано 27 мар ‘13 16:22

Исследователям лаборатории IBM Almaden Research Lab в Сан-Хосе удалось создать новый экспериментальный способ хранения данных — жидкие нанотранзисторы. Об этом стало известно изданию Technology Review.

Исследователи представили материал из наноканалов, которые были заполнены электролитом. Если приложить к нему электрический ток, то образуется слой ионов, меняющий свойства проводимости материалов. Процесс обратим — воздействуя электричеством, его можно переводить из одно состоянии в другое, а именно из состояния проводимости в состояние отсутствия проводимости, записывая, таким образом, ноль и единицу. Особенностью нанотранзисторов является отсутствие необходимости в постоянном снабжении электричеством с целью сохранения текущего состояния. Об этом сообщил Стюарт Паркин (Stuart Parkin), сотрудник IBM Research.

По его словам, «в отличие от сегодняшних транзисторов, новый материал можно переключать в состояние «включен» или «выключен» навсегда, без необходимости поддерживать состояние». Он также добавил, что со временем это свойство может привести к созданию более эффективных логических устройств.

Жидкие нанотранзисторы позволяют создавать электронные схемы, которые, в дальнейшем, можно перепрограммировать. Проблема заключается в скорости процесса перехода жидких нанотранзистров из состояния в состояние — она на порядок медленнее в сравнении с работой современных микросхем. Решить ее можно уменьшением размеров транзисторов. В итоге, теоретически с их помощью можно создавать мощные вычислительные устройства с низким потреблением электроэнергии.

28.03.13, Чт, 09:35, Мск

Ученые из Университета штата Техас создали ультратонкий материал, способный скрывать любые предметы от посторонних глаз. Пока покрытие, названное метаэкраном, способно маскировать объекты только в СВЧ-диапазоне, но теоретически способно скрывать объекты и в оптическом диапазоне.

До сих пор эксперименты по созданию "плащей-невидимок" требуют громоздкого оборудования и не впечатляют на фоне чудесных приспособлений из фильмов про Гарри Поттера.

Впервые американским исследователям удалось создать покрытие, толщиной всего несколько микрометров, которое может скрыть объемный предмет со всех направлений. Новая маскировка работает в естественных условиях и на объектах даже самой сложной формы, что выгодно отличает ее от других аналогичных изобретений.


Новая технология метаэкрана показывает еще один путь для создания "плаща-невидимки". Но пока до реальной маскировки очень крупных объектов, например самолета, далеко

Метаэкран создан путем присоединения медных полос толщиной 66 мкм на 100-мк гибкую поликарбонатную сетку. Это покрытие успешно спрятало 18-см цилиндрический стержень от микроволнового излучения на частоте 3,6 ГГц. Подобным способом можно скрыть любой объект от обнаружения со всех направлений.

Объекты становятся видимыми из-за отраженных волн, которые попадают на тот или иной сенсор. В предыдущих опытах по созданию невидимости ученые обычно использовали метаматериалы, которые заставляют волны огибать объект. Эта методика имеет серьезные недостатки, в частности требует громоздких экранов, за которые надо прятать маскируемый объект.

В новой технологии используется ультратонкая металлическая пленка, которая гасит отраженные волны: они отражаются от объекта и покрытия и взаимная интерференция гасит колебания, делая предмет невидимым. Преимуществом такой методики является возможность создания "маскировочной сети", способной укрывать объект от наблюдения в самых разных диапазонах – нужно лишь подобрать соответствующую пленку. Кроме того, покрытие легко изготавливать и теоретически оно может обеспечить невидимость в видимом диапазоне – то есть спрятать объект от человеческих глаз. Пока речи о "плаще-невидимке" или супермаскировке для танка не идет: качество маскировки напрямую связано с соотношением размера маскируемого объекта и длины волны. Тем не менее, метаэкран уже может пригодиться в фотоэлектронике и ряде медицинских приложений.

CNews

текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 9 апр ‘13 23:15

Инженеры усовершенствовали «искусственный лист», устройство, которое способно на свету генерировать электроэнергию из воды. Модифицированный «лист» поможет обеспечить электричеством население Третьего мира.

Описание разработки было представлено специалистами из Гарвардского университета в ходе 245-го национального съезда Американского химического общества, который проходит в эти дни в Новом Орлеане.

«Искусственный лист» - это тонкая пластинка из кремния, покрытая слоем катализатора. Под действием солнечного света она способна расщеплять воду до водорода и кислорода. Их пузырьки собираются в особые топливные ячейки и сжигаются, в результате чего вырабатывается электричество.

Считается, что «искусственные листья» смогут обеспечить электроэнергией жителей малодоступных территорий и слаборазвитых стран. В наши дни постоянного доступа к ней лишены почти 3 миллиарда человек. Однако до настоящего времени «искусственные листья» были способны работать лишь в чистой воде, что затрудняло их использование.

Дело в том, что в загрязненной воде на поверхности «листа» образуется бактериальная пленка, которая заметно ухудшает его работу. Но инженерам из Гарварда удалось решить эту проблему. Они создали «листья», способные периодически фрагментироваться и вновь собираться. В результате исчезает гладкая поверхность, необходимая для развития биопленки.

Как сообщили ученые, усовершенствованный «лист» может производить электроэнергию и в неочищенной воде: чтобы снабжать электроэнергией прибор мощностью в 100 Вт, устройству нужно менее 1 литра жидкости в сутки. Инженеры отмечают, что «искусственные листья» имеют преимущество перед солнечными батареями, поскольку они производятся из более дешевых материалов.

источник: NASA

текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 10 апр ‘13 17:22

Физики выяснили, что пассажиры самолета, пролетающего сквозь грозовой фронт, сталкиваются с риском получить сильную дозу радиации. Опасность исходит от «темных молний», невидимых глазу вспышек гамма-излучения.

Об этом рассказал Джозеф Двайер из Института технологии Флориды. Доклад был сделан на конференции Европейского союза наук о Земле, проходящей в эти дни в Вене.

Впервые «темные молнии» были открыты в 1994 году с помощью спутников NASA. Они образуются благодаря сильным электрическим полям, сопровождающим грозовые облака. Электроны в этих полях движутся со скоростью, близкой к скорости света. Гамма-излучение возникает, когда такие электроны сталкиваются с атомами.

Ранее Двайеру удалось показать, что «темные молнии» характерны как раз для тех высот, где летают пассажирские самолеты (9-12 тысяч метров). На этот раз Двайер вместе со своими коллегами решил выяснить, насколько вспышки гамма-излучения, возникающие рядом с самолетом, опасны для людей на его борту.

Расчеты продемонстрировали, что на высоте 12 тысяч метров одна «темная молния» способна «наградить» каждого пассажира дозой радиации, которую он получает от естественного окружения на протяжении всего года. Мощнее же всего «молнии» на высоте 4,9 тысяч метров – там их радиация соответствует воздействию облучения при томографии всего тела.

Продолжительность вспышек «темных молний» составляет всего 10-100 микросекунд, так что зафиксировать их без специального оборудования невозможно. Единственное, что их может выдать – рассеянный розоватый свет. Впрочем, поскольку пилоты чаще всего избегают гроз, а самолеты редко находятся на высоте около 5 километров, то вероятность столкнуться при полете с «темными молниями» достаточно низка.

текст: Георгий Орлов /Infox.ru
опубликовано 18 апр ‘13 11:46

Австралийские ученые разработали успешную теоретическую модель квантового компьютера. Специалисты университета Нового Южного Уэльса доказали возможность размещения квантового бита и кубита (наименьший элемент для хранения данных в квантовом компьютере) в ядре атома фосфора, содержащегося в кремниевых микросхемах, используемых в компьютерной технике.

Большинство теоретических моделей квантового компьютера предполагали использование вакуума в качестве среды для кубитов, который приводил к существенным погрешностям при вычислениях. Погрешность вычислений при использовании данной технологии составляет 0,2%. По словам Эндрю Дзурака, являющегося одним из авторов открытия, до сих пор было необходимо много времени для создания кубитов, теперь же настал период быстрого прогресса.

Кремний по-прежнему является главным материалом для компьютерных технологий. Существуют альтернативные материалы, однако они пока не могут вытеснить кремний. Профессор Андреа Морелло из той же группы ученых считает, что до создания работающего квантового компьютера «осталось около 10 лет».

BBCRussian.com
20:14 14.01.2014

Ученые впервые представили новую сеть, предназначенную для обмена информацией между роботами.

Создатели проекта RoboEarth ("РобоЗемля") начнут испытания в Университете Эйндховена в помещении, имитирующем больничную палату.
Четыре робота начнут использовать систему для выполнения ряда задач по уходу за пациентами - в частности, они должны будут подносить больным напитки.
Испытания станут кульминацией четырехлетнего проекта, который спонсируется ЕС.
Его конечная цель заключается в том, чтобы роботы и люди смогли загружать информацию в облачную базу данных, которая станет своего рода "коллективным разумом" для машин.

Меняющаяся среда
Над проектом работали эксперты из компании Philips и ученые из пяти европейских университетов.

"По сути RoboEarth – это интернет для роботов: огромная сеть, где машины могут обмениваться информацией и учиться друг у друга", - рассказал в интервью Би-би-си руководитель проекта Рене ван де Моленграфт.
Для испытаний были отобраны четыре робота, которые будут ухаживать за больными.
Один из них загрузит в систему карту комнаты, с тем чтобы другие могли ориентироваться в пространстве.
"На данный момент проблема состоит в том, что роботов делают для выполнения очень конкретных задач, и ежедневные изменения, которые постоянно происходят в окружающем мире, приводят к тому, что все запрограммированные действия становятся невыполнимыми", - поясняет ученый.
Поэтому важно создать "коллективный разум", информация в котором будет также постоянно меняться.

Роботы-помощники
Создание новой сети может привести к тому, что некоторые из установленных на роботах программ смогут отключаться.
Эксперты полагают, что появление в домах роботов-помощников - вопрос примерно 10 лет.
Уже сейчас можно купить робот-пылесос, робота, который моет окна или стрижет газоны.
В скором времени появятся роботы-гуманоиды по уходу за больными и пожилыми людьми.
Однако некоторые видят опасность в том, что у машин может появиться собственный разум. Джеймс Баррат, который много лет исследует эту тему, считает, что людям необходимо себя обезопасить.
"В краткосрочной перспективе RoboEarth укрепляет безопасность, сосредоточивая все возможные ошибки четырех роботов в одном месте".
"Но в долгосрочной перспективе надо следить за тем, как роботы сами будут совершенствовать свое программное обеспечение. Надо проанализировать возможные последствия такого обмена информацией через коллективный мозг до того, как это случится, - отмечает эксперт.

источник: AP Photo//Denis Balibouse,Pool

текст: Александр Храмов/Infox.ru
опубликовано 22 янв ‘14 12:28

Специалисты ЦЕРНа разработали новую методику синтеза атомов антиматерии и их транспортировки. Технология позволит физикам детально изучить свойства антиматерии.

Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. В ней специалисты европейского научного центра ЦЕРН подвели первые итоги эксперимента ASACUSA.

Антиматерия по своим структурным свойствам напоминает обычное вещество, однако при их взаимодействии происходит взаимная аннигиляция. По неизвестной причине в первые секунды после Большого взрыва антиматерия исчезла. Тем не менее, специалисты предпринимают все новые попытки синтезировать ее. С этой целью был начат эксперимент ASACUSA, и вот сейчас его участникам впервые удалось получить небольшое количество антивещества.

Всего физики синтезировали 80 атомов антиводорода, простейших элементов антиматерии. Синтез происходил в синхротроне Antiproton Decelerator, где позитроны (антиэлектроны) смешивались с антипротонами низкой энергии.

Чтобы поймать «получившиеся» атомы антиводорода и не допустить их взаимодействия с обычным веществом, ученые использовали очень сильное магнитное поле. Однако подобные «магнитные ловушки» искажают свойства антиматерии и мешают ее изучению. Чтобы справиться с этой трудностью, физики разработали специальную методику по транспортировке антиматерии в те отсеки, где возможна ее спектроскопия.

«Атомы антиводорода не заряжены, и переместить их из ловушек было большой проблемой; наши результаты очень многообещающи в плане высокоточного исследования атомов антиводорода», -- пояснил Ясунори Ямазаки, возглавляющий проект ASACUSA. Согласно теории, спектр антиводорода и обычного водорода должен быть очень похожим, так что малейшие различия по этому показателю позволят многое сказать о природе антиматерии.

текст: Георгий Орлов /Infox.ru
опубликовано 28 янв ‘14 17:14

Эволюция 3D-принтеров не прекращается ни на минуту, и если раньше они были размером с комнату, то теперь вполне умещаются на рабочем столе. Компания Stratasys, производитель трехмерных принтеров, сегодня сообщила о создании совершенно новой модели, способной печатать одновременно разными цветами. То есть, она создала цветной 3D-принтер, первый в своем роде.

Новинка от Stratasys, по информации ресурса Gizmag, носит название Objet500 Connex3. Помимо того, что он может печатать одновременно из нескольких материалов разных цветов, он может обрабатывать материалы и с разными свойствами в один и тот же момент времени. Эта особенность, по словам разработчиков, ощутимо сокращает количество времени, затрачиваемого на сборку готовой детали.

Новый цветной 3D-принтер от Stratasys может распечатывать детали, окрашивая их в самые разные цвета. Технология используется та же, что и в обычных принтерах — смешивается три базовых цвета. Конкретно в данном случае смешиваются цвета Cyan, Magenta и Yellow и материалы на их основе — VeroCyan, VeroMagenta и VeroYellow. Принтер работает с разными по своим свойствам материалами — они могут быть жесткими, резиноподобными, прозрачными и так далее.

Принтер Objet500 Connex3 при печати детали формирует ее по слоям. В работе используется до восьми печатающих головок в зависимости от сложности заготовки. Известно, что минимальная толщина каждого слоя составляет 16 микрометров. Размеры области печати для первого в мире цветного 3D-принтера равны 490х390х200 миллиметров, то есть на нем можно печатать довольно крупные объекты. Продажи Objet500 Connex3 уже начались, однако стоит он как вполне приличный спортивный автомобиль от элитного производителя — $330 тыс.

текст: Георгий Орлов /Infox.ru
опубликовано 29 янв ‘14 17:10

Практически сразу после анонса первого в мире цветного 3D-принтера, позволяющего печатать сразу из трех различных материалов и смешивать три основных цвета для получения множества оттенков, состоялась презентация углеволоконного 3D-принтера MarkForged Mark One. Он предназначен для печати композитными материалами, и у него тоже пока нет ни одного аналога в мире.

По словам разработчиков, принтер MarkForged Mark One способен изготавливать детали повышенной прочности. Специалисты портала Gizmag добавили, что получающиеся изделия по прочности превышают аналогичные детали, сделанные из алюминиевого сплава 6061-Т6.

Показ 3D-принтера MarkForged Mark One состоялся в Сан-Диего на шоу SolidWorks World 2014. Презентацию проводил сам Грегори Марк (Gregory Mark), президент компании MarkForged. Он также является совладельцем компании Aeromotions, которая занимается выпуском карбоновых деталей для автомобилей, в том числе и спойлеров.

Сам принтер, несмотря на всю свою уникальность и сложность процесса работы с карбоном, получился довольно компактным. Его размеры составили всего лишь 574х361х323 миллиметра, то есть его с легкостью можно разместить на столе. При печати принтер MarkForged Mark One использует технологию послойного наплавления композитных материалов. Размеры его рабочей зоны равны 305х160х160 миллиметров, и он может использовать не только углеродное волокно, но также стекловолокно, нейлон и даже полилактид.

В пресс-релизе сказано, что минимальная толщина слоя при использовании метода наплавления композитных материалов составляет 200 микрометра. Корпус принтера в буквальном смысле отлит из анодированного алюминия. Для работы с MarkForged Mark One написано кроссплатформенное ПО, запускаемое под ОС Windows XP и новее, Linux, MAC OS X 10.7 и новее, а также прямо в браузерах Chrome, Firefox и Safari версий не старше 30, 10 и 6 соответственно. Для этого задействуются облачные технологии. Подключение осуществляется по беспроводному каналу Wi-Fi или по USB, плюс имеется слот под карты памяти SD для автономной печати трехмерных объектов.

3D-принтер пока еще не поступил в продажу. В феврале разработчики начнут прием предварительных заказов на него. Первые экземпляры найдут своих владельцев уже во второй половине текущего года. Стоит MarkForged Mark One ровно $5000.