Автор Тема: Новости науки  (Прочитано 387567 раз)

0 Пользователей и 4 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #720 : 20 Январь 2017, 12:16:07 »
Российские ученые предлагают начать добычу «космического электричества»
https://naked-science.ru/article/sci/rossiyskie-uchenye-predlagayut-nachat

Отечественные специалисты высказались за создание космической солнечной электростанции. По их мнению, такой способ получения энергии будет дешевле, чем добыча углеводородного топлива.

Об этом говорится в докладе представителей головного научного института Роскосмоса ЦНИИмаш, Московского авиационного института и НПО имени Лавочкина, который будет представлен на Академических чтениях по космонавтике.

«Космическая техника способна решить проблемы энергообеспечения землян электроэнергией и стабилизации погоды путем создания космических солнечных электростанций (КСЭС). Необходима государственная программа создания КСЭС в России, как это сделано в Японии, и первым этапом этой программы должно стать создание экспериментального маломасштабного (порядка 10 кВт) центробежного лазерного прототипа КСЭС на грузовом корабле «Прогресс» или специализированной платформе», – приводит цитату из документа ТАСС.

Эксперты отмечают, что в Японии программа создания КСЭС была принята после аварий на трех атомных реакторах. Сроки ее реализации намечены на 2025 год.

 «Поскольку цена "космического электричества" ожидается в шесть раз дешевле земного, то возможно быстрое завоевание Японией мирового энергетического рынка. При этом такие организации, как «Газпром», «Роснефть», Росатом с большими человеческими ресурсами и планами, станут не востребованы и наступит конец эры углеводородов», – говорится в докладе.
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #721 : 22 Январь 2017, 11:45:01 »
Российские ученые предложили создать на Луне хранилище культурного наследия
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=126078#.WISZt7n5wd8
Ученые Национального исследовательского ядерного университета МИФИ и Института астрономии РАН предлагают спасти объекты культурного наследия от войн, терроризма, природных и техногенных катастроф, построив специальные хранилища на Луне.

Об этом говорится в докладе "Луна как идеальное хранилище сокровищ культуры".

"Накопленные человечеством сокровища материальной культуры постоянно подвергаются риску уничтожения в результате пожаров, наводнений, механических разрушений. И в наши дни уникальные библиотеки, архитектурные ансамбли, целые музеи продолжают гибнуть из-за войн и стихийных бедствий. Планета Земля является не самым безопасным местом для предметов, которые культурное человечество желало бы сохранить для потомков в первозданном виде. Луна - гораздо более подходящее место для использования в качестве гигантского музея и одновременно сейфа", - пишут они в тезисах совместного доклада, который планируют озвучить на Академических чтениях по космонавтике в Москве на следующей неделе.

При этом они не называют сроки, в которые может быть осуществлен этот проект. Конкретных технических решений для создания "лунного музея" в тезисах также не представлено.

Специалисты предполагают, что в специальных хранилищах на Луне могут разместиться книги, свитки, художественные полотна и деревянные изделия. Поскольку атмосфера естественного спутника Земли является крайне разреженной, этим объектам не будет угрожать огонь, а жизнь бактерий в таких условиях практически невозможна.

Помимо этого, на Луне нет землетрясений, цунами и других стихийных бедствий, поэтому там в абсолютной сохранности можно будет сохранить шедевры из керамики, стекла, мрамора, металлов, рассуждают специалисты. Специальные музейные хранилища, считают они, можно строить в базальтовых породах под поверхностью Луны. Таким образом "даже падение астероида в случае Луны представляет статистически меньшую опасность, чем на Земле из-за ее меньшей массы и отсутствия атмосферы", - отмечают ученые.
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #722 : 22 Январь 2017, 11:47:45 »
Китайские энергосети не выдерживают нагрузки от роста мощностей ВИЭ
http://greenevolution.ru/2017/01/20/kitajskie-energoseti-ne-vyderzhivayut-nagruzki-ot-rosta-moshhnostej-vie/

Быстрые темпы наращивания альтернативной энергетики в Китае неожиданно обернулись трудностями: плохое состояние энергосетей не может выдержать такой нагрузки.

Из-за этого власти Китая были вынуждены уменьшить запланированный ранее объём выработки чистой энергии, сообщает elektrovesti.net

В попытке найти выход из сложившейся тяжёлой экологической ситуации, Китай направил свои усилия на развитие «зелёной» энергетики: солнечных электростанций (СЭС) и ветрогенераторов. Сегодня Китай занимает первые позиции в списке стран, где активно развивается чистая энергетика.

Правительство страны выделило около $102 млрд на создание сети ветряных электростанций в течение следующих 4 лет. Сегодня на китайских заводах производят по 2 ветротурбины каждый час. Также планируется строительство термальной СЭС и создание самой крупной в мире «солнечной фермы» из 6 млн фотоэлементов. Она будет вырабатывать около 2 ГВт энергии.

Но такое активное развитие неожиданно получило обратный эффект: за 2 года потери электроэнергии увеличились на 19%. Причиной этого стала неготовность энергосетей ко всеобщей возрастающей энергонагрузке. Таким образом, от 1/5 до ½ всей энергии не используется и тратится безрезультатно.

Теперь власти меняют утверждённые в 13-м плане пятилетки задачи: через 4 года СЭС будут вырабатывать 110 ГВт вместо 150 ГВт, а ветрогенераторы — 210 ГВт вместо 250 ГВт.

Ветроэнергетические фермы в провинции Синьцзян западе Китая. Фото: FREDERIC J. BROWN/AFP/Getty Images

Чтобы не допустить перегрузку энергосети, в течение нескольких лет также будет увеличен объём энергии от угольных электростанций, которые, как известно, вызывают загрязнение атмосферы.
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #723 : 22 Январь 2017, 11:49:24 »
Российские ученые предлагают создать солнечную электростанцию на орбите
http://greenevolution.ru/2017/01/20/rossijskie-uchenye-predlagayut-sozdat-solnechnuyu-elektrostanciyu-na-orbite/

Российские ученые предлагают построить на орбите Земли космическую солнечную электростанцию, поскольку полученная таким способом энергия будет дешевле нефти и газа.

Об этом говорится в докладе представителей головного научного института Роскосмоса ЦНИИмаш, Московского авиационного института и НПО имени Лавочкина, который будет представлен на Академических чтениях по космонавтике.

Исследователи утверждают, что энергия добытая таким способом будет в 6 раз дешевле выработанной земными электростанциями.

Отметим, группа японских корпораций во главе с Mitsubishi Corporation планирует построить КСЭС гигаваттного уровня к 2025 году в рамках проекта Solarbird, сообщает tass.ru
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #724 : 22 Январь 2017, 12:17:22 »
Ученые придумали общий язык для роботов-иностранцев
http://www.mk.ru/science/2017/01/20/uchenye-pridumali-obshhiy-yazyk-dlya-robotovinostrancev.html


Подготовлен даже учебник с элементами нового языка

Первый универсальный язык для «общения» роботов-«иностранцев» на предприятиях создали специалисты из Перми.

Сегодня ни одно крупное современное производство не обходится без помощи промышленных роботов, которые широко применяются для сварки, перемещения изделий, обработки, окраски, сборки и т.д. Однако на российских предприятиях, по сравнению с мировым объемом использования роботов (он составляет более 1,3 млн единиц), работает всего 1 процент механических «работников». Связано это, по словам разработчиков новой программы, отчасти с тем, что у нас не хватает технологий для совмещения машин от разных производителей и с разными функциями. Они не могут взаимодействовать, поскольку у них нет единого языка для «общения». Чтобы «подружить» таких роботов, нужно было создать универсальный язык, типа языка международного общения.

Как сообщили «МК» разработчики, язык, придуманный новаторами, как раз служит этой цели. Он содержит единый алгоритм, который «поймет» любая машина, независимо от ее технических характеристик. Разработчики подготовили даже учебник для специалистов предприятий, в котором описаны основные элементы нового языка программирования, примеры использования и решения задач по программированию робототехники.
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #725 : 23 Январь 2017, 11:36:00 »
Установлен новый низкотемпературный рекорд
https://scientificrussia.ru/articles/ustanovlen-novyj-nizkotemperaturnyj-rekord

Ученые из Национального Института стандартов и технологий в Боулдере (США) смогли добиться нового рекорда низкой температуры. Им удалось охладить алюминиевую мембрану до температуры 360 микрокельвин, что в 10 тысяч раз холоднее температуры вакуума в космосе. Добиться результата помог разработанный учеными метод воздействия так называемым сжатым светом, сообщает сайт New Scientist. Статья ученых опубликована в журнале Nature.

 Температура крошечной пластинки — всего 20 микрометров в ширину и 100 нанометров в толщину — в результате воздействия стала ниже «квантового предела», холоднее, чем считалось теоретически возможным.

Охлаждать до экстремально низких температур ученые умеют с помощью лазера: сконцентрированный свет снижает скорость хаотического движения атомов. В новом исследовании лазерный луч еще лучше справился с этой задачей за счет того, что был специфически организован — только в одной определенной ориентации.

Подобные сверхохлажденные мембраны могут быть использованы в датчиках силы или ускорения, так как способны уловить минимальные изменения. Кроме того, это еще и феноменальная степень контроля над состоянием вещества, и в будущем подобные исследования помогут изменить квантовые вычисления и изучать природу квантового мира, считают авторы работы
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #726 : 23 Январь 2017, 11:37:32 »
Ученые определили 5 животных, которые могут лечить людей
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=126099#.WIXpp7n5wd8
Ученые-биологи из разных стран мира провели исследования, в ходе которых выяснили, какие именно животные помогают людям избавиться от различных заболеваний, и могут подтвердить эффективность нетрадиционной медицины. Об этом сообщает Planet Today.

«В «Топ-5» животных-врачей вошли: лошади, коты, собаки, змеи и пчелы, — говорится в сообщении. — Благодаря проведенным экспериментам ученые смогли выяснить, в какой области эти животные наиболее эффективны».

Так, лошади помогают человеку справиться с заболеваниями опорно-двигательного аппарата и восстановиться после тяжелой травмы. Эти животные также помогают справиться с алкоголизмом и наркозависимостью.

Собаки благотворно влияют на укрепление сердечно-сосудистой системы, а также помогают выйти из депрессии и вернуться к жизни даже после серьезной трагедии. Кошки прекрасно справляются с неврозами, приводят в порядок нервную систему.

Змеи и пчелы также являются «врачами», пчелы производят мед, а змеи — яд, эти продукты применяют в медицине как средства борьбы со многими заболеваниями
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #727 : 23 Январь 2017, 11:40:04 »
Датчане получат чистую энергию из грязной воды
http://greenevolution.ru/2017/01/23/datchane-poluchat-chistuyu-energiyu-iz-gryaznoj-vody/

Датский город Орхус имеет все шансы стать первым городом в мире, который использует энергию, полученную при перегоне сточных вод, для их же очистки.

Ожидается, что очистительная установка будет производить почти вдвое больше энергии, чем необходимо для ее работы. Лишняя энергия пойдет на нужды завода, поставляющего пресную воду более чем двумстам тысячам местных жителей.

Сама технология получения энергии из сточных вод при их очистке стала возможной благодаря биогазу. Грязная вода наполнена бактериями, которые перерабатывают органические отходы. При температуре 38 градусов по Цельсию они вырабатывают биогаз (по большей части метан, однако другие газы тоже входят в его состав), который сжигают, чтобы получить электричество и тепло. На сегодняшний день эту систему используют многие очистительные установки сточных вод, однако в таком масштабе – никто.

Модернизация производства обойдется более чем в три миллиона долларов, однако власти планируют окупить расходы уже за пять лет за счет снижения затрат на обслуживание и продажи избыточного электричества.

Другие датские города также заинтересовались внедренной в Орхусе технологией и собираются перенять опыт первопроходцев, сообщает rodovid.me
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #728 : 23 Январь 2017, 11:41:41 »
Брусчатка из переработанного пластика для получения солнечной и кинетической энергии
http://greenevolution.ru/2017/01/23/bruschatka-iz-pererabotannogo-plastika-dlya-polucheniya-solnechnoj-i-kineticheskoj-energii/

Брусчатка Platio вырабатывает 160 Вт чистой энергии на квадратный метр.

Венгерский стартап Platio решил превратить все тротуары в генераторы солнечной энергии, наложив солнечные коллекторы из закаленного стекла на литые формы из переработанного пластика.

Команда из Венгрии использует солнечные панели и специальную подложку из переработанного пластика, которая спасает панели от поломки. Электрические провода внутри панелей обеспечивают бесшовное соединение.

На старте Platio собрала 70 000$ на разработку и уже продала 150 кв.м. солнечной плитки для своих пилотных проектов.
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #729 : 23 Январь 2017, 11:46:32 »
Прототип кожи для роботов даст им круговое «змеиное» зрение
https://naked-science.ru/article/sci/prototip-kozhi-dlya-robotov-dast-im

Гибкий термочувствительный материал сделает кожу роботов будущего органом инфракрасного зрения, который сможет фиксировать малейшие перепады температуры.

Гремучие змеи – одни из самых опасных в мире. Между глазами и ноздрями у них расположена пара ямок, играющих роль дополнительного органа инфракрасного («теплового») зрения. Итальянские и швейцарские ученые решили создать его искусственный аналог. В статье, представленной на сервисе препринтов arXiv, ученые отмечают, что их прототип примерно вдвое чувствительнее температурных рецепторов нашей собственной кожи.

Рафаэлле ди Джиакомо (Raffaele Di Giacomo) и его коллеги использовали гибкие и прозрачные пленки из пектинов – широко распространенных в природе полисахаридов. Тонкие пектиновые мембраны погружали в хлорид кальция, и включение ионов кальция делало их чувствительными к изменениям температуры. Пленки реагировали на нее движением ионов, меняя сопротивление. Это регистрировали подключенные к ним микроэлектроды, сумев заметить перепады всего в 0,001 К.

По словам разработчиков, это позволяет зарегистрировать теплое тело размером с кролика на расстоянии до метра, что ученые и продемонстрировали, нагрев плюшевого мишку в микроволновке и разместив на нужной дистанции от системы.

Джиакомо и его соавторы поясняют, что их устройство намного проще и дешевле в изготовлении, чем любые аналоги, и чувствительно к большему диапазону температур. Авторы надеются, что в будущем такая пленка станет основой для роботов, действующих в тесном контакте с людьми, в толпе, ведущими поиск и разведку. Она даст им не просто «змеиное» инфракрасное зрение, но и сделает его всенаправленным – на все 360°.
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #730 : 23 Январь 2017, 16:57:37 »
Красноярские физики рассчитали, как поймать свет с помощью диэлектрических шариков
http://www.sbras.info/news/krasnoyarskie-fiziki-rasschitali-kak-poimat-svet-s-pomoshchyu-dielektricheskikh-sharikov

Теоретические расчеты красноярских физиков показали, что цепочка из одинаковых диэлектрических шариков может быть использована в качестве ловушки для электромагнитных волн. Такая цепочка будет вести себя как световод, который улавливает и захватывает свет, падающий на него под любым углом. Идея ловушки основана на взаимном ослаблении волн, уходящих от цепочки, при правильном подборе радиуса шариков. Результаты расчетов опубликованы в журнале Advanced Electromagnetics.

 Электромагнитное излучение с разными длинами волн окружает нас. Свет, радио, электричество, сотовая связь — все это примеры электромагнитных волн. Исторически человек решал задачу передачи электромагнитных волн из точки А в точку Б. Для передачи электричества мы используем провода. В этом случае электромагнитное излучение «заперто» в проводе. Для передачи радиосигналов на длинных волнах человек использует ионосферу Земли. Радиоволна оказывается запертой между поверхностью планеты и верхними слоями атмосферы и, многократно отражаясь, передается на большие расстояния. Для передачи света были придуманы световоды — диэлектрические нити с оптически прозрачной сердцевиной и отражающей оболочкой.
 
Но можно ли не просто передавать, а еще и захватывать падающий на поверхность свет? Представьте себе, что вы посветили фонариком на диэлектрическую пластину, и свет не отразился, а попал внутрь пластины. И находится там какое-то время, до тех пор, пока вы не решили его куда-то передать или выпустить наружу. Создание материалов с такими свойствами не простая задача. Красноярские физики в рамках проекта Российского научного фонда исследуют возможность «поимки» света в открытых оптических системах.

 Для поимки света используется хорошо известное явление интерференции. Если бросить в воду два камня, то волны при встрече могут как усиливать друг друга, так и гасить. Все зависит от того, совпадают их пики при встрече или находятся в противофазе. В случае световой волны проблема с поимкой состоит в том, что волна одна, но ее нужно каким-то образом сначала разделить, а потом заставить встречаться саму с собой нужным образом в нужном месте. Тогда она не сможет выйти за пределы ограниченного нами пространства. Сначала физики использовали решетки диэлектрических стержней в качестве ловушки для света. Когда свет падает на один стержень — он рассеивается во всех направлениях. Регулярная цепочка стержней является дифракционной решеткой, поэтому рассеивание света происходит лишь в избранные направления, что облегчает задачу локализации (поимки) света.
 
«Оставалась задача блокировать распространение света в этих направлениях, но мы подумали, а зачем нам решетка из стержней? Давайте вернемся к одному стержню, но сделаем его из кусочков,» — рассказывает доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией теории нелинейных процессов Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) Алмаз Садреев, — довольно быстро мы пришли к идее диэлектрических шариков. Нитка из таких шариков будет улавливать и запирать свет. Если мы говорим про видимый свет, то примерный размер шарика для такой конструкции микрон. Все шарики должны быть идентичны и выстроены в линию. Свет, падающий на один шарик, рассеивается во все стороны. Для системы из двух шариков — часть света начнет блуждать между шариками, но опять рассеется. Мы провели достаточно большое количество расчетов и показали, что цепочки из ста шариков уже способна поймать свет.»
 
Теоретические расчеты изначально проводились для бесконечного количества идентичных шариков. Понятно, что на практике ни первое, ни второе условие не может быть реализовано. Когда в расчеты ввели флуктуации радиуса сфер, оказалось, что не обязательно вести речь про бесконечное количество. В этом случае эффект неоднородности важнее, чем эффект ограниченного числа шариков. Строго говоря, если шарики различаются между собой не больше чем на одну сотую диаметра, то нитки из ста шариков уже более чем достаточно для возникновения эффекта поимки света.
 
«Представьте себе, что у вас есть дырявая водопроводная труба. Вы плеснули воду на трубу. Вода через дырки как в трубу попадает, так и вытекает. Но вот волна с определенной длиной, которая попала в трубу, будет распространяться лишь внутри трубы. Обычный световод — это целая труба. Чтобы свет попал в нее — необходимо соединить ее с источником света. Сколько на эту трубу не свети снаружи — свет туда сам не попадет. Мы рассматриваем возможность создания «дырчатых световодов». Цепочка идентичных шариков нужного размера, выстроенных в идеальную линию будет аналогом такой трубой. Между шариками даже может быть пространство, не обязательно их упаковывать плотно. Стоит посветить цепочку, свет уже не покидает ее, до тех пор, пока мы не разорвем цепочку или не произведем с ней какие-нибудь манипуляции, например, нагреем,» — наглядно поясняет результаты исследования доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ФИЦ КНЦ СО РАН, профессор Сибирского государственного аэрокосмического университета Евгений Булгаков.
 
В настоящее время подобные эффекты рассматриваются, как основа для разработки устройств по захвату волн самой разной длины и разной природы. Чем длиннее волна, тем больше диаметр шарика. Теоретически можно создавать улавливающие конструкции для звуковых, электромагнитных и квантовых. Но нужно помнить, что сферы должны быть максимально идентичными. Если для крупных размеров, производство идентичных шариков относительно простая задача, то с уменьшением размера сложность возрастает.
 
После первых публикаций по теме захвата света, которые вышли несколько лет назад, начался подъем исследований. В лидерах — США, Китай, Корея. Там уже проводят и теоретические расчеты, и первые эксперименты. На вычисления красноярских физиков активно ссылаются. Работами красноярцев заинтересовалась также группа коллег из Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики. Ученые надеются, что теория и практика ловушек для света скоро встретятся и в России, что принесет новые результаты.
 
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #731 : 26 Январь 2017, 12:44:26 »
Новое слово в физике лазеров
https://www.nkj.ru/news/30576/

Волновой эффект связанных состояний позволяет сделать лазеры эффективнее и дешевле

Сложно представить нашу жизнь без лазеров – их используют для передачи информации в оптоволоконных кабелях, в устройствах считывания данных, в методах высокоточной резки и обработки материалов, в хирургии и т. д. И хотя сейчас у нас есть широчайший выбор разных типов лазеров с разными свойствами, физики не прекращают исследований в этой области.

Слово «лазер» расшифровывается как light amplification by stimulated emission of radiation – то есть «усиление света посредством вынужденного излучения». Как он работает? Так называемая активная среда «накачивается» внешним источником энергии, оптическим или электрическим, после чего испускает когерентное монохромное (строго одноцветное) излучение с малой расходимостью пучка.

На атомном уровне здесь происходит следующее: электроны внешней атомной оболочки «перебрасываются» в возбуждённое состояние за счёт внешней энергии, а через некоторое время атомы активной среды спонтанно испускают фотоны с длиной волны, которая соответствует энергетической разнице между возбуждённым и основным состоянием атомов.

Эти фотоны стимулируют другие атомы испустить фотоны с такой же длиной волны и фазой, и, благодаря непрерывной накачке, происходит лавинообразное испускание фотонов. Обычно активная среда заключена в резонатор, состоящий из двух параллельно установленных зеркал, многократно переотражающих свет, и все фотоны, направление которых отличается от главной оси системы, выходят из резонатора. Когда интенсивность излучения достигает некоторого порогового значения, пучок покидает резонатор через одно из зеркал, которое сделано полупрозрачным.

Как улучшить лазер? Например, можно постараться уменьшить само устройство, сделать его более компактным; или сделать так, чтобы можно было менять длину и форму луча; наконец, можно повысить эффективность преобразования энергии накачки в лазерное излучение. Один из факторов, снижающих эффективность энергетического преобразования – это резонатор. Без него обойтись вроде бы никак нельзя: для излучения нужной интенсивности нужны стоячие волны (то есть фотоны должны возвращаться туда и обратно внутри активной среды, интерферируя сами с собой). Резонатор требуется как раз для стоячих световых волн, однако на самом деле их можно сделать и в континууме, без системы зеркал, благодаря одному любопытному волновому эффекту.

В 1929 году, всего через 3 года после зарождения квантовой механики, Джон фон Ньюман и Юджин Вигнер показали, что решением уравнения Шрёдингера могут быть так называемые связанные состояния в континууме (ССК), ограниченные в пространстве потенциальным барьером определённой формы. Энергия связанных состояний оказалась выше, чем энергия барьера, и при том они были стабильны во времени – при условии, что размеры системы стремятся к бесконечности.

Долгое время это решение считалось математическим артефактом, но в конце 70-х физики предсказали существование ССК в полупроводниковых сверхрешетках. Позже, благодаря развитию теории резонанса, удалось найти определенное соотношение фаз двух волн за пределами потенциального барьера, которое приводит к деструктивной интерференции, в результате чего волны оказываются «заперты» внутри потенциала и конструктивно интерферируют, увеличивая свою интенсивность. Таким образом, оказалось, что ССК имеют волновую природу и не ограничены квантовой механикой: их можно встретить в акустике, микроволновой физике и нанофотонике.

Исследователи из Университета Сан-Диего в США под началом профессора Бубакара Кантэ показали, что это феномен связанных состояний в континууме можно использовать для накачки лазера при комнатной температуре.

ССК-лазер изготовили на основе тонкой полупроводниковой мембраны, состоящей из индия, галлия, мышьяка и фосфора; он состоит из цилиндрических нанорезонаторов, подвешенных в воздухе и соединённых металлическими мостами для механической устойчивости. Матрица из нанорезонаторов получена с помощью электронно-лучевой литографии и реактивного ионного травления – стандартных методов производства полупроводниковых структур. Лазер функционирует, даже если уменьшить размер матрицы до 8Х8 цилиндров, то есть всего до нескольких квадратных микрометров. Длина волны определяется радиусом цилиндров.

Более того, ССК-лазеры можно изготовить таким образом, что их пучки будут иметь определённую форму, например, в виде спирали, пончика или «колокола» Гаусса. Это чрезвычайно пригодилось бы для оптических ловушек, биологических сенсоров и особенно квантово-информационных устройств и оптических коммуникаций, ведь такие пучки могут переносить до десяти раз больше информации. Подробно устройство нового лазера описано в статье в Nature.

В эксперименте исследователи использовали оптическую накачку высокочастотным излучением; сам же новый лазер излучает на длине волны, используемой для телекоммуникаций (в инфракрасном спектре). По словам профессор Кантэ, он и его группа «...продемонстрировали, что ССК действительно способны генерировать лазерное излучение, теперь задача состоит в том, чтобы создать схожее устройство на электрической накачке».

Другой автор работы, Бабак Бахари, добавляет: «Источники света – одни из ключевых компонентов в технологиях оптических коммуникаций, используемых при создании мобильных телефонов, компьютеров и в астрономии. Мы создали более эффективный источник света как по потребляемой мощности, так и по скорости».

Немаловажно, что с технологической точки зрения такие лазеры требуют меньшего количества компонентов, и, соответственно, их делать их должно быть проще и дешевле. Поэтому можно надеяться, что в скором времени даже обычные магазинные сканеры штрих-кода обзаведутся новой лазерной «начинкой».


Источник:
http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20799.html
« Последнее редактирование: 26 Январь 2017, 12:50:04 от Scyther »
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #732 : 26 Январь 2017, 12:55:04 »
НИУ ВШЭ: из российских инновационных товаров 3,2% новые для мирового рынка
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=223&d_no=126137#.WInv57n5wd8
2015 г. выпуск инновационных товаров крупными и средними организациями промышленного производства составил 3.3 трлн руб., сообщает ИСИЭЗ НИУ «Высшая школа экономики». В сопоставимых ценах это примерно соответствует уровню предыдущего года. Доля высокотехнологичного сектора в общем объеме инновационных товаров, работ, услуг составляет 10.3%; низкотехнологичного — 8.6%.

Динамика показателя характеризуется его незначительным ростом на протяжении 2000-2007 гг., затем последовало снижение в 2008-2009 гг., обусловленное кризисными явлениями в экономике. В дальнейшем фиксировался устойчивый рост объема инновационных товаров и в 2013 г. он достиг своих максимальных значений (в постоянных ценах). В текущих сложных экономических условиях объем инновационной продукции снизился несущественно, что отчасти обусловлено процессами импортозамещения, которые позволили избежать стремительного падения показателя, считают в НИУ ВШЭ




Доля новой для мирового рынка продукции в общем объеме инновационных товаров в 2015 г. составляла лишь 3.2%. В основном же преобладают товары, новые для организации, но уже известные на рынках (53.5%). Подавляющая часть экспорта приходится на продукцию, не подвергавшуюся технологическим изменениям, что говорит о слабых конкурентных позициях инновационных предприятий на внешних рынках.

Объем экспорта инновационной продукции в 2015 г. оценивался в 845.3 млрд руб., его доля в общем объеме экспорта составила 8.9%.

Вслед за ростом в период 2010-2013 гг. и падением в 2014 г., доля экспорта в общем объеме всей продукции в 2015 г. продолжила своё снижение и остановилась на отметке 2.1%. В ряде секторов, активно осваивающих инновационную продукцию, она достигает более высоких значений: 9.1% — в производстве летательных аппаратов, 3.5% — в производстве нефтепродуктов. В среднем по высокотехнологичным секторам эта величина составляет — 4.2%, в среднетехнологичных отраслях низкого уровня — 2.4%.

Экспорт инновационной продукции по большей части ориентирован на страны дальнего зарубежья (78.2% его общего объема), на страны СНГ приходится 21.8%. Во многом схожие тенденции наблюдаются практически во всех видах экономической деятельности.
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #733 : 27 Январь 2017, 11:06:09 »
Российские предприятия и вузы объединились в консорциум по добыче ресурсов на Луне
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=126152#.WIsoErn5wd8
26 января в Москве создан консорциум по освоению космической сырьевой базы. В консорциум вошли вузы, промышленные предприятия, консалтинговые компании: НИТУ МИСиС, Kama Flow, Itessa, ООО «ГАН», ТУСУР, Томский государственный университет, Горный институт.

По мнению участников консорциума, доставка полезных ископаемых на Землю, добытых на природных космических объектах, экономически не целесообразна, поэтому интерес представляет переработка полезных ископаемых непосредственно на станции добычи в космосе. В через 5-15 лет объектом для добычи и переработки полезных ископаемых вне Земли может стать Луна, поверхностный слой которой – реголит – состоит из частиц разрушенных горных пород. Учеными Москвы и Томска уже разработан аппарат для производства аналога реголита. Полученные результаты в дальнейшем лягут в совместный проект по добыче водорода и гелия на Луне, сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию.
« Последнее редактирование: 27 Январь 2017, 11:08:01 от Scyther »
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

Оффлайн Scyther

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 3007
  • Карма: +15/-0
  • Пол: Мужской
Re: Новости науки
« Ответ #734 : 27 Январь 2017, 11:07:28 »
В России заменят пестициды на живые клетки, грибы и бактерии
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=363&d_no=126141#.WIsolLn5wd8
В 2017 году в Белгородской области откроется филиал Всероссийского Института Защиты Растений и полевой стационар НИЦ «Агробиотехнология» на площади 38 га, где на практике будут отрабатываться альтернативные химическим средства защиты растений - биологические. Об этом сообщает Всероссийский научно-исследовательский института защиты растений.

«За последние 5 лет в России число вредителей, у которых выявлена резистентность к инсектицидам или акарицидам возросло с 28 до 34. Усложняет ситуацию то, что резистентность растет быстрее, чем разрабатывают новые препараты. Мы видим, что в популяциях многих вредителей вырабатывается резистентность к пестицидам новых химических классов», - говорит руководитель НИЦ «Агробиотехнология» Денис Морозов.

По данным академика РАН Виктора Долженко, сегодня в мире зарегистрировано свыше 500 видов вредителей сельхозкультур, более 180 видов фитопатогенов и более 150 видов сорных растений, в популяциях которых развилась резистентность хотя бы к одному применяемому в практике пестициду. Резистентность ведет к потере урожаев. В целом по России, недобор урожая из-за сорняков, болезней, фитофагов только по зерновым культурам составляет около 200 млрд. рублей.

«Сегодня стоит включать в систему защиты растений биологические пестициды, - считает Морозов, - так как очень мало данных по возможной резистентности к биологическим пестицидам на основе живых клеток, грибов и бактерий. Живые клетки биопестицидов воздействуют на вредоносный объект широким набором высокомолекулярных ферментов, антибиотиков, токсинов и других биологически активных веществ. Широкий спектр разнообразных высокомолекулярных метаболитов клеток с множеством активных центров затрудняет выработку резистентности к биологическим средствам защиты растений».
Hamlet
  There are more things in heaven and earth, Horatio,
  Than are dreamt of in your philosophy.

Гамлет (пер. Scyther)
  Такое в небе и земле, Горацио, бывает,
  Пред чем мечты твои - простая отбивная.

Людей первого сорта нет – это вам подтвердит любой человек второго сорта.

 

SimplePortal 2.3.7 © 2008-2024, SimplePortal