Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, выберите Вход или Регистрация
Я люблю тебя, Земля!
 
  ГлавнаяСправкаПоискВходРегистрация  
 
Переключение на Главную Страницу Страниц: 1
Послать Тему Печать
Новости науки и техники (Прочитано 1586 раз)
Administrator
YaBB Administrator
*****
Вне Форума


I love The Earth!

Сообщений: 12474
The Land of HealPlanet
Новости науки и техники
04.02.2015 :: 11:59:26
 
Камера, снимающая со скоростью 20 миллиардов кадров в секунду, позволила снять движение импульса света лазера


...

Видимые лучи лазерного света, пронизывающие пространство, являются непременным атрибутом научно-фантастических фильмов, в которых демонстрируются сцены масштабных космических баталий. На самом деле все обстоит совершенно иначе, эти лучи очень трудно увидеть даже в воздухе, а в вакууме безвоздушного пространства они должны быть абсолютно невидимыми. Для того, чтобы получить возможность увидеть любой свет необходимо, чтобы его фотоны попали прямо в глаза человека. А так как фотоны лазерного света передвигаются только в одном направлении в пределах узкого луча, их можно увидеть только в том случае, если они отразятся от чего-либо, к примеру, от молекул воздуха.

Рассеивание лазерного света молекулами чистого воздуха слишком слабо для того, чтобы на это смогли среагировать светочувствительные нервные окончания сетчатки глаза. Из-за этого во время лазерных шоу в помещение запускают дым или пар, который рассеивает гораздо большее количество фотонов, делая лучи лазеров хорошо видимыми. "Мы же попытались и нам удалось увидеть свет лазера, который просто "проходит" мимо и на него не оказывается никаких дополнительных воздействий" - рассказывает Женевьева Гэрипи (Genevieve Gariepy), ученая из университета Хериот-Уотта (Heriot-Watt University), Эдинбург, Великобритания.

...

Для того, чтобы получить возможность увидеть свет лазера ученые создали камеру с невероятно чувствительным датчиком, который способен уловить то небольшое количество фотонов, рассеиваемое молекулами чистого воздуха, и с высокой точностью зарегистрировать время их прибытия. Датчики были сформированы в виде матрицы 32 на 32 элемента, а их четкая синхронизация позволила достичь огромной скорости съемки, которая равнялась 20 миллиардам кадров в секунду.

Объектив сверхскоростной камеры был обращен в сторону сцены, на которой были установлены зеркала, отражающие свет импульсов лазера. Для съемки короткого видеоролика потребовалось около 2 миллионов импульсов лазера, которые были произведены в течение 10 минут. Последующая обработка отснятого материала позволила отфильтровать посторонние шумы, оставив лишь картину движения импульса, сформированную фотонами лазерного света, рассеянного молекулами воздуха.

...

"Так, буквально кадр за кадром, мы собрали всю картину перемещения импульса лазерного света через оптическую систему" - рассказывает Женевьева Гэрипи, - "Только для улучшения восприятия нам пришлось наложить полученное видео на фоновое изображение, снятое обычной камерой, и окрасить свет в зеленый цвет для того, чтобы он соответствовал истинному цвету лазерного света".

Данный эксперимент начинался ученым как чисто исследовательский проект. Но они считают, что такая камера может использоваться и на практике, к примеру, для изучения свойств и поведения короткоживущей ионизированной плазмы и других быстропротекающих процессов.

http://www.dailytechinfo.org/news/6688-kamera-snimayuschaya-so-skorostyu-20-mill...
Наверх
 

The Administrator.
WWW  
IP записан
 
Administrator
YaBB Administrator
*****
Вне Форума


I love The Earth!

Сообщений: 12474
The Land of HealPlanet
Re: Новости науки и техники
Ответ #1 - 04.02.2015 :: 12:01:40
 
Создана первая система-на-чипе, генерирующая непрерывный поток запутанных фотонов


...

Мы очень часто рассказывали об уникальном явлении квантовой запутанности, благодаря которому запутанные частицы синхронизируют свое квантовое состояние, даже если они находятся в противоположных уголках на краю Вселенной. Связь квантовой запутанности настолько тонка и хрупка, что любая, даже самая деликатная попытка перехвата передаваемой информации становится явной и нарушает всю процедуру обмена. Но, для того, чтобы иметь возможность использовать на практике все преимущества квантовых коммуникаций и квантовой криптографии требуется некое устройство, способное генерировать непрерывный поток запутанных фотонов, потребляющее при этом незначительное количество энергии и имеющее габаритные размеры, которые позволят встраивать такие устройства на кристаллы современных чипов.

Все генераторы запутанных фотонов, созданные до последнего времени, имеют достаточно большие габариты. Самые маленькие из них имеют размеры в несколько миллиметров, что в тысячи раз больше того, что необходимо согласно техническим требованиям для встраивания в структуру кристаллов современных полупроводниковых чипов. Кроме этого, такие оптоэлектронные компоненты отличаются достаточно высоким уровнем потребления энергии, что делает их непрактичными для использования в портативной электронике с батарейным питанием, в частности, в мобильных телефонах.

Но группе исследователей из университета Павии (University of Pavia), Италия, удалось решить большую часть описанных выше проблем, создав устройство, которое производит непрерывный поток запутанных фотонов, а его размеры достаточно невелики для того, чтобы его можно было интегрировать в структуру чипов. Ключевым компонентом этого устройства является так называемый кольцевой микрорезонатор, кольцо из специального материала, диаметром 20 микрометров, шириной 500 нанометров и толщиной 220 нанометров, которое создается в кремниевой подложке. Луча лазера по оптоволокну подается в кольцо микрорезонатора, где фотоны, двигающиеся по кругу, приобретают свойство квантовой запутанности и покидают пределы устройства в заданном направлении.

"При помощи малых размеров кольца резонатора мы создаем область пространства, в котором совмещаются фотоны и материя, при этом, условная "плотность" фотонов имеет высокое значение" - рассказывает Даниэле Байони (Daniele Bajoni), ученый-физик из университета Павии, - "Достаточно длительное пребывание фотонов в таком пространстве вызывает взаимодействие между ними, которое приводит к появлению большого количества пар, запутанных на квантовом уровне".

Генератор запутанных фотонов на основе кольцевого микрорезонатора способен производить порядка 10 миллионов пар запутанных фотонов в секунду, требуя при этом, менее милливатта электрической энергии, что в тысячи раз меньше уровня потребления энергии другими подобными устройствами. В качестве источника света используется лазер с длиной волны 1550 нанометров, которая достаточно часто применяется в области телекоммуникаций. А процесс изготовления кольца резонатора и других элементов генератора запутанных фотонов полностью совместим с существующими технологиями производства полупроводниковых приборов и микросхем.

В настоящее время Даниэле Байони и его коллеги уже работают над технологиями интеграции своего устройства в кристаллы полупроводниковых чипов. "Но мы хотим предостеречь потенциальных потребителей. Им еще нескоро доведется увидеть квантовую версию Интернета, через который можно будет посылать зашифрованные сообщения, не опасаясь за их безопасность" - пишут исследователи, - "Более вероятно, что первыми областями, в которых начнет применяться наша технология, станут технологии безопасного обмена информацией между двумя точками. Представьте себе некие квантовые банкоматы, с которыми клиенты будут работать при помощи квантовых криптографических ключей, квантовые торговые аппараты и другие системы квантовой связи типа "клиент-банк"".

http://www.dailytechinfo.org/news/6687-sozdana-pervaya-sistema-na-chipe-generiru...
Наверх
 

The Administrator.
WWW  
IP записан
 
Administrator
YaBB Administrator
*****
Вне Форума


I love The Earth!

Сообщений: 12474
The Land of HealPlanet
Электронная кожа позволит людям воспринимать магнитные поля на ощупь
Ответ #2 - 06.02.2015 :: 12:18:29
 
Новая электронная кожа позволит людям воспринимать магнитные поля на ощупь


...
Фото с сайта km.ru

Группа немецких и японских ученых разработала нанодатчик для человеческой кожи, который позволяет людям обрести «шестое чувство» и на ощупь воспринимать магнитные волны.

Способность напрямую ощущать магнитное поле (магниторецепция) помогает насекомым, бактериям и некоторым животным, например, акулам и птицам, использовать эти явления природы для ориентации в пространстве, сообщается в журнале Nature Communications. Разработанная учеными электронная кожа реагирует на статичные и динамические магнитные поля, и позволяет людям обрести такую же способность.

Устройство имеет магниторезистивные датчики толщиной не более двух микронов, а их вес составляет 3 грамма на квадратный метр кожи. Также новинка отличается и гибкостью - работоспособность не пострадает даже если ее смять, как лист обычной бумаги.

По словам авторов разработки, им удалось создать датчики, которые будут пригодны для мягких роботов, а также медицинских имплантатов. Они смогут придать магнитную функциональность носимой на коже электронике.

http://ecoportal.su/news.php?id=81447
Наверх
 

The Administrator.
WWW  
IP записан
 
Administrator
YaBB Administrator
*****
Вне Форума


I love The Earth!

Сообщений: 12474
The Land of HealPlanet
Новітній метод уловлювання вуглецю за допомогою звичайної соди
Ответ #3 - 28.02.2015 :: 16:28:13
 
Новітній та високоефективний метод уловлювання вуглецю за допомогою звичайної соди


...

Команда дослідників розробила новітній клас матеріалів, які уможливлюють новий безпечніший, дешевший та ефективніший процес видаляння парникового газу з викидів електростанцій. Даний підхід може стати важливим проривом в уловлюванні вуглецю та його зберіганні.

Команда, очолювана вченими з Гарварду та Ліверморської національної лабораторії, використала мікрофлюїдну технологію збирання для того, щоб виробити мікрокапсули, що мають у своєму складі рідкі сорбенти, іншими словами, абсорбуючі матеріали з високопроникними полімерними оболонками.

Вони мають визначні переваги у використанні над матеріалами, що абсорбують вуглець і на даний момент використовуються у процесі його уловлювання та зберігання.

Ця робота описана у документі, опублікованому в онлайн-журналі «Nature Communications».

«Мікрокапсули застосовувалися в різних галузях: наприклад, у фармацевтиці, приправах до їжі, косметиці та у сільському господарстві, — проте це одна з перших демонстрацій використання даного підходу для контрольованого зберігання вуглецю», — повідомляє Дженіфер Льюіс, професор біоінженерії Гарвардської школи інженерних і прикладних наук та співавтор роботи.

Також Льюіс — ведучий викладач Вісського інституту біоінженерії в Гарварді.

Електростанції — найбільше джерело двоокису вуглецю (CO2), вуглекислого газу, який затримує тепло та робить планету теплішою.

Згідно з Агентством охорони довкілля США, електростанції, що працюють на вугіллі та природному газі, є причиною третини викидів вуглекислого газу в Америці у 2012 році.

Саме тому агентство запропонувало правила щодо різкого скорочення викидів вуглецю в атмосферу на всіх нових електростанціях, що працюють на викопному паливі.

Задоволення нових стандартів потребуватиме від операторів оснащення електростанцій технологіями уловлювання вуглецю.

Ця технологія використовує їдкі розчинники на основі амінів, щоб відділити CO2 від паливного газу, оминаючи димові труби підприємства.

Проте за нинішнього рівня розвитку такий процес дорогий та несе із собою значне зменшення виробленої електростанцією енергії, а також призводить до створення токсичних побічних продуктів.

Нова техніка використовує розповсюджений розчинник, що не загрожує довкіллю, — карбонат натрію — звичайну соду, яку використовують у пекарстві.

Мікрокапсульовані розчинники вуглецю досягають збільшення норм абсорбації CO2 порівняно з розчинниками, що використовуються для зберігання вуглецю наразі.

Ще однією перевагою є те, що аміни з часом розпадаються, а карбонати мають практично необмежений термін придатності.

«Мікрокапсульовані розчинники вуглецю надають нам новий спосіб уловлювання вуглекислого газу з меншими проблемами для довкілля», — повідомляє Роджер Айніс, голова та співавтор програми інновацій паливного циклу у Лівморській національній лабораторії.

«Уловлювання світових викидів вуглецю — величезна робота. Нам потрібна технологія, яку можна застосувати до багатьох джерел двоокису вуглецю, з повною упевненістю громадян у її безпечності та стійкості”.

Дослідники з Лівмору та Американського відділку лабораторії всесвітньої енергетичної технології зараз працюють над поліпшенням процесу уловлювання вуглецю, щоб зробити технологію масштабнішою.

Айніс повідомляє, що вищеописаний підхід може також застосуватися у промисловій сфері, наприклад, у виробництві цементу та заліза, оскільки такі процеси є значними джерелами парникового газу.

Ці проникні силіконові кульки можуть стати грандіозним проривом в зберіганні CO2: даний спосіб ефективний, доступний, легкий у використанні та має мінімум відходів, — каже Стюарт Хасцельдін, спеціаліст з вуглецевого уловлювання та зберігання, який не брав участі у дослідженні.

Стійкі, безпечні та захищені капсули, що мають у своєму складі розчинники з безліччю застосувань, можуть значно зменшити кількість коштів, яка витрачається на зберігання CO2.

Мікрокапсульовані розчинники виробляються за допомогою двокапілярного пристрою, в якому витрати трьох рідин — карбонатного розчину, поєднаного з каталізатором для підсиленого поглинання CO2, силікону, що формує оболонку капсули та водного розчину — спроможні самоконтролюватися.

«Капсулювання дозволяє поєднувати переваги твердих та рідких речовин одночасно», — повідомляє Льюіс. — Воно також є досить піддатливим, і у ядрі і в оболонці хімікати можуть незалежно модифікуватися і покращуватися».

«Ця інновація поділу газу забезпечує нас великими площами поверхні при ліквідації багатьох робочих проблем, таких як корозія, втрати при випаровуванні та забруднення», — говорить А-Хюнг Парк, голова прикладної науки клімату та доцент інженерного захисту довкілля в Колумбійському університеті, професорка, яка не брала участі в дослідженні.

Льюіс також раніше проводив новаторське дослідження щодо друкування на 3-D принтері функціональних матеріалів, включаючи тканини конструкцій із вбудованими судинами, літіойонними мікробатареями та ультралегкими епоксидними матеріалами з карбоновими волокнами.

Фінансування роботи щодо капсульованих рідків карбонатів було забезпечене програмою Інноваційних матеріалів та процесів для розширеного уловлювання вуглецю Міністерства енергетики.

Джерело: sciencedaily.com

Для КліматІнфо переклала та підготувала Аліна Гілевич
http://climateinfo.org.ua/content/novitnii-ta-visokoefektivnii-metod-ulovlyuvann...
Наверх
 

The Administrator.
WWW  
IP записан
 
Переключение на Главную Страницу Страниц: 1
Послать Тему Печать