Новости науки

[Scyther]

Юрий Аристов: «Суровый климат России может стать её конкурентным преимуществом»
http://www.sbras.info/articles/science/yurii-aristov-surovyi-klimat-rossii-mozhet-stat-ee-konkurentnym-preimushchestvom

Альтернативная энергетика подразумевает возможность получать тепло и энергию из того, чего много: где-то хватает солнечных дней, где-то — ветра, а чего предостаточно в Сибири? Правильно, холода. Учёные из Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН предлагают использовать его для обогрева домов. О сенсационной разработке «ТепХол» мы поговорили с одним из её создателей, руководителем группы энергоаккумулирующих процессов и материалов ИК СО РАН доктором химических наук Юрием Ивановичем Аристовым.

 — Новость о вашей разработке получила большую популярность, её активно обсуждают в различных СМИ. В комментарии к одной из статей утверждается, что по такому же принципу, как у «ТепХола», работали старые аммиачные холодильники. Так ли это?
 
 — Такая аналогия действительно может быть проведена. С точки зрения термодинамики, эти устройства достаточно близки. Первое различие: аммиачные холодильники используют абсорбцию (объемное поглощение газа жидкостью), а «ТепХол» — адсорбцию (поглощение газа на поверхностни твёрдого тела). Общее название подобных устройств — сорбционные термоотрансформаторы, функции генерации холода и тепла в них осуществляются одновременно. Второе различие: в холодильниках используют первое, а тепло рассеивают в окружающую среду. Мы же делаем наоборот. В мире работает много групп, которые умеют с помощью адсорбентов генерировать холод. Есть и коммерческие адсорбционные холодильники. А вот таких нагревателей пока нет.

— В работе «ТепХола» заложен парадоксальный принцип: чем холоднее на улице, тем легче получить тепло. С чем это связано?
 
 — Здесь действуют фундаментальные законы физики: если есть разность температур между двумя термостатами, то эту неравновесность системы можно использовать для того, чтобы произвести работу и направить её, например, на увеличение температурного потенциала тепла. Чем больше разность температур, тем лучше. Сердце нашего устройства — адсорбер, в нем находятся два теплообменника, в которых засыпаны гранулы адсорбента. Морозный воздух охлаждает метанол и понижает давление его пара. Это способствует «высыханию» адсорбента. При последующей адсорбции паров метанола на «сухом» адсорбенте выделяется большое количество тепла, адсорбент разогревается до 40—60°C, нагревает воду, текущую по специальным каналам вблизи адсорбента, а эта вода уже поступает в батарею или создает эффект «тёплого пола». Соответственно, чем холоднее воздух, тем легче «высушить» адсорбент и тем эффективнее он будет разогреваться. Кроме того, эффективность может сильно вырасти при наличии в предполагаемом месте эксплуатации доступа к грунтовой воде, температура которой уже не около 0°C, а гораздо больше (10°C, а еще лучше 20—30°C). Кстати говоря, в Новосибирской области есть достаточно много пробуренных скважин, которые сейчас уже не используются, но в рамках нашего подхода могут снова представлять интерес. Однако в любом случае для того, чтобы наше устройство эффективно работало, необходимо сделать его очень «умным». Обычно тепловые машины — двигатели внутреннего сгорания и другие — работают на разнице температур примерно в 1000°C. В нашем цикле предлагается использовать разницу температур всего в 30—60°C. Но даже если КПД будет не слишком большим, учитывая, что тепло окружающей среды «дармовое», этим стоит заниматься, и здесь можно сильно выиграть. Ведь использование даже небольшого количества «низкотемпературной теплоты» окружающей среды может уменьшить зависимость общества от органического топлива, сделать тепло практически бесплатным и при этом еще улучшить экологию нашей планеты за счет отсутствия каких бы то ни было вредных выбросов в атмосферу.
 
 — Описывая установку, вы говорите, что для её работы нужно два фактора: температура воздуха ниже -20°C и незамерзающий источник воды. Много ли в России мест, потенциально подходящих для «ТепХола»? Если к холоду вопросов нет, то с водой могут возникнуть проблемы, ведь большинство водоёмов в России зимой всё же сковывает льдом…
 
 — Но ведь эти водоемы не промерзают полностью? Воду можно взять и из-подо льда. Любая река, любой пруд может подойти, ну и само собой все моря, океаны. Вот карта средних температур января на территории бывшего СССР. Здесь видно, что две трети России — потенциальное место для применения нашей технологии, и Новосибирск ещё достаточно тёплый город по сравнению со всем этим огромным пространством. Возьмём, например, Оймякон (село в Якутии, один из самых суровых «полюсов холода» на планете — Прим. ред.). Там средняя температура с ноября по март ниже -30°C. В то же время название поселения с местного диалекта переводится как «незамерзающая вода». «ТепХол» может быть реальной альтернативой традиционному топливу, особенно, учитывая, что в северные регионы завозить последнее очень дорого. Там тонна мазута стоит уже совершенно другие деньги, чем под Новосибирском. Холодный климат России считается конкурентным недостатком, а наша технология (точнее пока не технология, а способ получения тепла), мы надеемся, может превратить его в конкурентное преимущество. По нашему мнению, особенно этот подход будет интересен для Арктики, освоению которой в последнее время уделяется особое внимание.



— А что делать, когда на улице недостаточно холодно, а обогреваться надо? Использовать другие источники тепла?
 
 — Здорово было бы полностью заменить органическое топливо. Но, скорее всего, это действительно будет какой-то комбинированный способ, когда зимой дом обогревает, в основном, наше устройство, а весной-осенью — уголь, например, или солнечные нагреватели. «ТепХол» — это тоже в каком-то смысле часть солнечной энергетики. Ведь всё, что мы берём из окружающей среды (кроме энергии приливов и геотермальных вод), связано с солнечным излучением. Сюда относятся и перепады давления, создающие ветер, и разность температур, и гидроэнергетика.
 
 — Почему для «ТепХола» не подошли коммерчески доступные адсорбенты, и пришлось синтезировать свои?
 
 — Наши опыты показали, что коммерческие угли позволяют реализовать эту технологию, но количество тепла, которое они выделяют, недостаточно. Наши новые адсорбенты  двухкомпонентные: в качества матрицы выступает специальный силикагель (его собственная адсорбционная емкость также небольшая), а в него помещено активное вещество, способное сорбировать много метанола и выделять много тепла. В качестве последнего выступают различные соли. Причём, варьируя их, можно подобрать адсорбент, который будет наиболее эффективно работать в том или ином климатическом регионе — например, в Новосибирской области или в Оймяконе. Здесь, в основном, имеет значение температура воздуха в холодное время года, а также температура доступной воды.
 
 — На каком этапе сейчас находится проект? Есть ли какие-то заинтересованные инвесторы?
 
 — Проект сейчас находится на стадии фундаментальных исследований. Работа финансируется Российским научным фондом, которому мы за это очень благодарны, потому что пока «ТепХол» — достаточно дорогое удовольствие. Например, в лаборатории мы используем термокриостаты, которые имитируют условия окружающей среды (морозный воздух и незамерзающую воду), потом это всё будет натуральным. Промышленное устройство, конечно, должно быть дешевым и доступным, но это задача будущего. В настоящее время мы доказали принципиальную возможность реализации этого метода обогрева, разобрались, какие нужны адсорбенты, научились их синтезировать, испытали их, оказалось, что они действительно работают гораздо лучше, чем коммерческие. Сейчас мы занимаемся оптимизацией условий преобразования. Пока еще есть много работы, которая связана с выяснением именно фундаментальных аспектов нового подхода. Хотя после «утечки информации» в СМИ интерес к разработке очень большой. Один активный читатель пишет: «Могу предоставить вам для испытаний свой дом в г. Чита. Зимой холодно. Буду собирать данные по работе установки. Помогу с монтажом — руки и голова есть. Только оставьте мне эту систему…». Хочется сказать таким энтузиастам большое спасибо. Обращаются и организации — предлагают свои площадки для испытаний. Но промышленного образца у нас нет, только исследовательская установка, которая нам пока самим нужна, и её эксплуатация требует определенной квалификации. Мы готовы сотрудничать по внедрению, но чуть позже.

  — Правильно я понимаю, «ТепХол» будет работать не по принципу центрального отопления, а более автономно — для обогрева отдельных предприятий, частных домов?
 
 — Мы сейчас ориентируемся на изолированные дома и устройства мощностью от 5 до 20 кВт. Предполагается, что установка будет функционировать по принципу «тёплого пола», то есть обогревать помещение не через отдельные батареи, а с помощью проложенных под полом труб. Она обязательно должна быть установлена в доме с хорошей теплоизоляцией, построенном по специальной «умной» технологии. В идеале, всё это должно работать в совокупности. Важно не терять тепло, ведь в зоне холода его очень нелегко производить.
 
 — В одном из телесюжетов о «ТепХоле» рассказывается, что в Северной Европе уже применяются методы обогрева, также использующие разницу температур и тепло из воды. Чем они отличаются от вашей технологии?
 
 — Источники тепла здесь, действительно, одинаковые, как и термодинамические принципы, а разница состоит в том, что их устройство больше похоже не на аммиачный, а на обычный компрессионный фреоновый холодильник. У таких устройств есть контур, в котором вырабатывается холод, а сзади — решётка, где рассеивается тепло. То есть холодильник охлаждает холодильную камеру и греет комнату. В упомянутых обогревающих устройствах используется как раз это второе свойство.
 
В более широком плане, разрабатываемые в нашем институте подходы могут быть полезными не только для холодного климата, но и для рационального использования любых низкотемпературных тепловых отходов энергетики и промышленности (например, охлаждающей воды тепловых электростанций, и газов — побочных продуктов многих производств), транспорта и жилищно-коммунального хозяйства.
 

[Scyther]

Мегаваттный электромобиль бросает вызов новой модели Tesla Roadster
https://naked-science.ru/article/concept/megavattnyy-elektromobil-brosaet

Тайваньские разработчики представили электромобиль мощностью около 1300 л. с.

В отличие от Tesla, компания Xing Mobility не заинтересована в том, чтобы стать производителем автомобилей. Она просто хочет доказать эффективность и надежность своих электрических силовых установок для электромобилей. Для этого компания решила продемонстрировать свое мастерство с помощью специально разработанного электрического суперкара Miss R мощностью 1000 киловатт, что примерно соответствует 1341 л. с.

Как заявляют разработчики, Miss R сможет разогнаться от 0 до 100 км/ч всего за 1,8 секунды. Стоит отметить, что компания Илона Маска на последней презентации представила новый Roadster, который, как заявили в Tesla, разгоняется до 100 км/ч за 1,9 секунды.

Достижение отметки в 200 км/ч у Miss R займет около 5,1 секунды – именно столько ушло у автомобиля Maserati Quattroporte прошлого года, чтобы достичь половины этой скорости. При этом ожидается, что Miss R будет иметь максимальную скорость от 270 до 300 км/ч.



Тепло, выделяемое при работе аккумуляторов, становится серьезной проблемой сверхвысокопроизводительной электроники, и Xing Mobility защищает свои аккумуляторные батареи от перегрева с помощью уникальной системы жидкостного охлаждения. Xing создал Lego-подобные модули, каждый из которых содержит 42 литиево-ионных элемента, и упаковал 98 из них в электромобиль. Таким образом, внутри Miss R в общей сложности хранится 4 116 аккумуляторов. Все они погружены в инженерную жидкость Novec 7200 3M, которая и защищает их от перегрева.

Компания заявляет, что данная система охлаждения позволяет извлекать огромное количество энергии. При этом в автомобилях Tesla используется на 30–50 процентов меньше аккумуляторных элементов. Это означает, что Miss R не приблизится к дальности поездки 998 км, как у Tesla Roadster, но зато позволит полностью зарядить батарею всего за 5 минут.

Мисс R в настоящее время проходит первоначальное тестирование. Прототип планируется завершить в 2018 году. В 2019 году начнется ограниченный производственный цикл, при этом ожидается, что стоимость суперкара составит около 1 млн долларов.

[Scyther]

В Воронеже пройдет Всероссийский форум по социальному и технологическому предпринимательству вузов
https://www.innoros.ru/news/17/11/v-voronezhe-proidet-vserossiiskii-forum-po-sotsialnomu-i-tekhnologicheskomu-predprinimate

На следующей неделе, 30 ноября, в Воронеже начнет работу Всероссийский форум "Социальное и технологическое предпринимательство вузов как механизмы реализации федеральных и региональных проектов". Мероприятие соберет на одной площадке представителей науки, бизнеса и власти и продлится два дня.

Форум организован Воронежским опорным университетом и Национальным фондом подготовки кадров. Информационную поддержку событию оказывает "Агентство инноваций и развития экономических и социальных проектов".

Участниками встречи станут делегаты  из всех опорных вузов страны, представители крупнейших воронежских компаний и предприятий, в том числе концерна "Созвездие", Механического завода и КБХА, заводов "Турбонасос", "Воронежсинтезкаучук",  "Тяжмехпресс",  "Вагонреммаш". Отметим, что областные власти активно поучаствуют в Форуме - его делегатами станут специалисты Департамента экономического развития, Департамента образования, Департамента промышленности, Центра кластерного развития,  "Агентства инноваций и развития экономических и социальных проектов".

В центре повестки Форума – изучение опыта российских вузов по налаживанию сотрудничества с государственнными структурами и предпринимательством. Эффективность этого "триумвирата" (наука-бизнес-власть)  приобретает особое значение при реализации стратегически важных проектов, как федерального, так и регионального уровня. В Воронежском опорном университете налажены  механизмы взаимодействия с государственными департаментами и ведомствами, крупным производством и бизнесом. Важнейшая цель такого сотрудничества – успешное внедрение в жизнь приоритетных и особо важных национальных и областных программ.

Кроме того, участники Форума намерены обсудить наиболее передовые и эффективные образовательные методики, которые используются сейчас в опорных вузах.

Еще одна важная тема Форума – государственная поддержка инновационного предпринимательства. Именно этому вопросу будет посвящено выступление Алексея Токарева – эксперта, руководителя управления по работе с инновационными проектами "Агентства инноваций и развития экономических и социальных проектов". Он расскажет о специфике инновационной деятельности в мире и стране, об основных институтах инновационного развития, российских и местных, о том, какие механизмы поддержки инноваций действуют сейчас на федеральном уровне, а какую поддержку можно получить от региональных властей, о тенденциях в сфере господдержки инноваций и многом другом.

Всероссийский форум "Социальное и технологическое предпринимательство вузов как механизмы реализации федеральных и региональных проектов" будет проходить на базе Бизнес-инкуратора Воронежского опорного университета по адресу: ул. 20 лет Октября, 84. 

[Scyther]

Как сделать биотопливо из пищевого мусора
https://www.nkj.ru/news/32565/

Новый метод позволяет перерабатывать пищевые отходы в биотопливо с большей эффективностью.

По данным Организацией Объединенных Наций, люди отправляют на помойку около трети всех продуктов питания. Хотя в разных странах конкретные цифры отличаются (например, в Европе и Северной Америке объем выбрасываемых продуктов за год равен примерно 100 кг на одного человека, а в бедных регионах Африки и Азии – 10 кг), в результате все равно получается колоссальный объем в 1,3 млрд тонн в год. Конечно, возникает естественный вопрос, нельзя ли с этим пищевым мусором сделать что-то полезное, тем более, что его так много.

Один из вариантов – производить из него биотопливо. Идея сама по себе не новая, и здесь обычно используют ферментацию углеводов и переэтерификации жиров (при переэтерификации сложные молекулы жиров обмениваются своими структурными элементами, так что в результате у жиров снижается температура плавления, они лучше окисляются кислородом и т. д.). Однако с помощью ферментации углеводов и переэтерификации жиров в биотопливо можно перевести только часть мусорного сырья.

Исследователи из Сколковского института науки и технологий вместе с коллегами Обьединенного института высоких температур РАН предложили более эффективный подход к утилизации пищевых отходов. В своих экспериментах они применили метод гидротермального сжижения, который не только значительно более энергоэффективен, но и позволяет переводить в биотопливо все сырье с минимальным объемом отходов. Кроме того, метод гидротермального сжижения также позволяет получать биотопливо из влажной биомассы, исключая стадию сушки сырья с неизбежными затратами энергии на эту сушку.

Подвергнув гидротермальному сжижению сыр пармезан, ветчину и яблоки, исследователи обнаружили, что в результате получаются водорастворимая фракция и водонерастворимое масло (в случае яблок получалась только водорастворимая фракция). Молекулярный состав продуктов реакции очень разнообразен и больше напоминает не обычную нефть, а продукты пиролиза древесины (деготь). Подробно результаты экспериментов описаны в статье в European Journal of Mass Spectrometry.

В перспективе метод гидротермального сжижения можно оптимизировать так, чтобы с его помощью получать разные виды биотоплива – например, биотопливо, пригодное для автомобилей – но сначала нужно более подробно описать, какие именно молекулы получаются при таком способе переработки пищевых отходов.

[Scyther]

Волны, определяющие мировой климат, объяснили с помощью топологии
https://scientificrussia.ru/articles/volny-opredelyayushchie-mirovoj-klimat-obyasnili-s-pomoshchyu-topologii

Физики из университета Брауна (США), под руководством Брэда Марстона (Brad Marston) предложили объяснение природы волн, возникающих на экваторе Земли и во многом определяющих климат на всей ее поверхности, основанное на топологии (разделе математики). Статью об этом, опубликованную в журнале Science, пересказывает сайт этого журнала.

Речь идет об огромных (длиной в тысячи километров) водяных и воздушных волнах, возникающих на экваторе и переносящих энергию вдоль него в восточном направлении. Они известны как волны Кельвина и Янаи. Их роль в определении климата всей планеты в целом огромна — например, они участвуют в формировании Южной осцилляции Эль-Ниньо.

Марстон с коллегами во многом вдохновлялись работами Таро Мацуно (Taroh Matsuno), климатолога из университета Токио, который еще в 1966 году предсказал многие свойства экваториальных волн. Однако американские ученые упростили расчеты, взяв в качестве моделей абстрактные волны, бушующие в более высоких широтах, и сфокусировались на относительно небольших участках, на которых силу Кориолиса можно считать константой.

При взгляде под таким углом, оказалось, что полушария Земли ведут себя отчасти похоже на топологические изоляторы — материалы, которые внутри объема представляют собой диэлектрики, а на поверхности, благодаря квантовым эффектам, проводят электрический ток. Как у них на стыке изолирующих материалов образуется токопроводящая область, так и на экваторе, где сила Кориолиса меняет знак на противоположный, возникают мощные волны, затухающие на более высоких широтах.

Причем этот принцип будет действовать на планете любой формы — вплоть до тора (в просторечии, бублика). Математика же получается при этом очень простой. «С технической точки зрения, наши расчеты гораздо проще, чем те, которые проводил Мацуно в 1960-х», — сказал Марстон.

Сотрудники университета Брауна рассчитывают теперь применить разработанный ими математический аппарат к другим системам, таким, как газовые диски вокруг звезд и черных дыр, а также к атмосферам Венеры и Титана, где также есть экваториальные волны.

Работа Марстона с коллегами также показывает, что физика конденсированного состояния (твердых тел и жидкостей) может иметь неожиданные параллели с физикой глобальных процессов, происходящих в атмосфере и гидросфере Земли.

[Scyther]

Сибирские ученые сделали эффективный вакуумный фотодиод для солнечных батарей
http://www.sbras.info/news/sibirskie-uchenye-sdelali-effektivnyi-vakuumnyi-fotodiod-dlya-solnechnykh-batarei

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН совместно с ЗАО «Экран ФЭП» создали новый тип вакуумного фотодиода, который позволяет эффективно преобразовывать свет в электричество и перспективен для использования в солнечной энергетике, особенно при размещении устройств в космосе. Результаты этой работы опубликованы в журнале Scientific Reports. 

При преобразовании света в электричество есть две проблемы: как выбить много электронов и как собрать и заставить их двигаться в определенном направлении (в противном случае, если электроны мечутся по полупроводнику бесцельно, он просто нагревается). В настоящее время наиболее эффективны многокаскадные полупроводниковые преобразователи. Сибирские ученые предложили использовать вакуумный фотодиод. Его отличие в том, что полупроводниковые электроды не соприкасаются, а находятся на определенном расстоянии друг от друга в вакууме, это позволяет взять анод независимо от катода, то есть сделать их структуру и состав, не ориентируясь на то, как они будут сочетаться между собой. Исследователи ИФП СО РАН предложили упростить электронам выход в вакуум за счет состава и структуры катода: они использовали арсенид галлия, покрытый одним слоем атомов цезия и кислорода. У такого электрода очень низкая работа выхода — около 1 эВ (для сравнения: у большинства материалов показатель составляет 4—6 эВ), это значит, что электрон можно извлечь в вакуум, затратив предельно малую энергию. То есть при использовании таких структур электроны выбиваются проще (не нужно греть катод или подавать напряжение).
 
В ходе эксперимента ученые осветили один из электродов в диапазоне длин волн 350—900 нм (на этот диапазон приходится максимум солнечной энергии излучения), в результате чего в цепи возник электрический ток без приложения разности потенциалов между электродами.
 
Теоретический коэффициент полезного действия фотодиода сравним с квантовой эффективностью фотокатода — 50% и выше. В перспективе это позволит фотоэмиссионным преобразователям конкурировать с используемыми сейчас многокаскадными полупроводниковыми, особенно для применения в космосе. Квантовая эффективность — это величина, которая характеризует фоточувствительные приборы и материалы, количественная мера, показывающая разницу между тем, сколько фотонов материал поглотил, и сколько при этом испустилось электронов.
 
— Помимо прикладного значения, в таком приборе оказалось возможным изучать очень богатую физику фотоэмиссии низкоэнергетических электронов, а также процессы инжекции свободных спин-поляризованных электронов. На базе изготовленного вакуумного фотодиода можно создать детектор спин-поляризованных электронов с пространственным разрешением, что в свою очередь пригодится в электронных спектрометрах для получения информации о зависимости энергии электронов в кристалле от его импульса и спиновой поляризации, — рассказывает научный сотрудник Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН доктор физико-математических наук Олег Евгеньевич Терещенко. Об этом опубликована статья в Physical Review Applied.

[Scyther]

5 вещей быстрее света
https://naked-science.ru/article/nakedscience/5-veshchey-bystree-sveta
Физические явления, которые не признают никаких ограничений скорости

Верхний предел скорости известен даже школьникам: связав массу и энергию знаменитой формулой E = mc², Альберт Эйнштейн еще в начале ХХ века указал на принципиальную невозможность ничему, обладающему массой, перемещаться в пространстве быстрее, чем скорость света в вакууме. Однако уже в этой формулировке содержатся лазейки, обойти которые вполне по силам некоторым физическим явлениям и частицам. По крайней мере, явлениям, существующим в теории.

Первая лазейка касается слова «масса»: на безмассовые частицы эйнштейновские ограничения не распространяются. Не касаются они и некоторых достаточно плотных сред, в которых скорость света может быть существенно меньше, чем в вакууме. Наконец, при приложении достаточной энергии само пространство может локально деформироваться, позволяя перемещаться так, что для наблюдателя со стороны, вне этой деформации, движение будет происходить словно быстрее скорости света.

Некоторые такие «сверхскоростные» явления и частицы физики регулярно фиксируют и воспроизводят в лабораториях, даже применяют на практике, в высокотехнологичных инструментах и приборах. Другие, предсказанные теоретически, ученые еще пытаются обнаружить в реальности, а на третьи у них большие планы: возможно, когда-нибудь эти явления позволят и нам перемещаться по Вселенной свободно, не ограничиваясь даже скоростью света.

Квантовая телепортация
Телепортация живого существа – хороший пример технологии, теоретически допустимой, но практически, видимо, неосуществимой никогда. Но если речь идет о телепортации, то есть мгновенном перемещении из одного места в другое небольших предметов, а тем более частиц, она вполне возможна. Чтобы упростить задачу, начнем с простого – частиц.

Кажется, нам понадобятся аппараты, которые (1) полностью пронаблюдают состояние частицы, (2) передадут это состояние быстрее скорости света, (3) восстановят оригинал.

Однако в такой схеме даже первый шаг полностью реализовать невозможно. Принцип неопределенности Гейзенберга накладывает непреодолимые ограничения на точность, с которой могут быть измерены «парные» параметры частицы. Например, чем лучше мы знаем ее импульс, тем хуже – координату, и наоборот. Однако важной особенностью квантовой телепортации является то, что, собственно, измерять частицы и не надо, как не надо ничего и восстанавливать – достаточно получить пару спутанных частиц.

Например, для приготовления таких спутанных фотонов нам понадобится осветить нелинейный кристалл лазерным излучением определенной волны. Тогда некоторые из входящих фотонов распадутся на два спутанных – необъяснимым образом связанных, так что любое изменение состояния одного моментально сказывается на состоянии другого. Эта связь действительно необъяснима: механизмы квантовой спутанности остаются неизвестны, хотя само явление демонстрировалось и демонстрируется постоянно. Но это такое явление, запутаться в котором в самом деле легко – достаточно добавить, что до измерения ни одна из этих частиц не имеет нужной характеристики, при этом какой бы результат мы ни получили, измерив первую, состояние второй странным образом будет коррелировать с нашим результатом.

Механизм квантовой телепортации, предложенный в 1993 году Чарльзом Беннеттом и Жилем Брассардом, требует добавить к паре запутанных частиц всего одного дополнительного участника – собственно, того, кого мы собираемся телепортировать. Отправителей и получателей принято называть Алисой и Бобом, и мы последуем этой традиции, вручив каждому из них по одному из спутанных фотонов. Как только они разойдутся на приличное расстояние и Алиса решит начать телепортацию, она берет нужный фотон и измеряет его состояние совместно с состоянием первого из спутанных фотонов. Неопределенная волновая функция этого фотона коллапсирует и моментально отзывается во втором спутанном фотоне Боба.

К сожалению, Боб не знает, как именно его фотон реагирует на поведение фотона Алисы: чтобы понять это, ему надо дождаться, пока она пришлет результаты своих измерений обычной почтой, не быстрее скорости света. Поэтому никакую информацию передать по такому каналу не получится, но факт останется фактом. Мы телепортировали состояние одного фотона. Чтобы перейти к человеку, остается масштабировать технологию, охватив каждую частицу из всего лишь 7000 триллионов триллионов атомов нашего тела, – думается, от этого прорыва нас отделяет не более, чем вечность.

Однако квантовая телепортация и спутанность остаются одними из самых «горячих» тем современной физики. Прежде всего потому, что использование таких каналов связи обещает невзламываемую защиту передаваемых данных: чтобы получить доступ к ним, злоумышленникам понадобится завладеть не только письмом от Алисы к Бобу, но и доступом к спутанной частице Боба, и даже если им удастся до нее добраться и проделать измерения, это навсегда изменит состояние фотона и будет сразу же раскрыто.
 
Эффект Вавилова – Черенкова
Этот аспект путешествий быстрее скорости света – приятный повод вспомнить заслуги российских ученых. Явление было открыто в 1934 году Павлом Черенковым, работавшим под руководством Сергея Вавилова, три года спустя оно получило теоретическое обоснование в работах Игоря Тамма и Ильи Франка, а в 1958 г. все участники этих работ, кроме уже скончавшегося Вавилова, были награждены Нобелевской премией по физике.

В самом деле, теория относительности говорит лишь о скорости света в вакууме. В других прозрачных средах свет замедляется, причем довольно заметно, в результате чего на их границе с воздухом можно наблюдать преломление. Коэффициент преломления стекла равен 1,49 – значит, фазовая скорость света в нем в 1,49 раза меньше, а, например, у алмаза коэффициент преломления уже 2,42, и скорость света в нем снижается более чем в два раза. Другим частицам ничто не мешает лететь и быстрее световых фотонов.

Именно это произошло с электронами, которые в экспериментах Черенкова были выбиты высокоэнергетическим гамма-излучением со своих мест в молекулах люминесцентной жидкости. Этот механизм часто сравнивают с образованием ударной звуковой волны при полете в атмосфере на сверхзвуковой скорости. Но можно представить и как бег в толпе: двигаясь быстрее света, электроны проносятся мимо других частиц, словно задевая их плечом – и на каждый сантиметр своего пути заставляя сердито излучать от нескольких до нескольких сотен фотонов.

Вскоре такое же поведение было обнаружено и у всех других достаточно чистых и прозрачных жидкостей, а впоследствии излучение Черенкова зарегистрировали даже глубоко в океанах. Конечно, фотоны света с поверхности сюда действительно не долетают. Зато сверхбыстрые частицы, которые вылетают от небольших количеств распадающихся радиоактивных частиц, время от времени создают свечение, возможно, худо-бедно позволяющее видеть местным жителям.

Излучение Черенкова – Вавилова нашло применение в науке, ядерной энергетике и смежных областях. Ярко светятся реакторы АЭС, битком набитые быстрыми частицами. Точно измеряя характеристики этого излучения и зная фазовую скорость в нашей рабочей среде, мы можем понять, что за частицы его вызвали. Черенковскими детекторами пользуются и астрономы, обнаруживая легкие и энергичные космические частицы: тяжелые невероятно трудно разогнать до нужной скорости, и излучения они не создают.
 
Пузыри и норы
Вот муравей ползет по листу бумаги. Скорость его невелика, и на то, чтобы добраться от левого края плоскости до правого, у бедняги уходит секунд 10. Но стоит нам сжалиться над ним и согнуть бумагу, соединив ее края, как он моментально «телепортируется» в нужную точку. Нечто подобное можно проделать и с нашим родным пространством-временем, с той лишь разницей, что изгиб требует участия других, невоспринимаемых нами измерений, образуя туннели пространства-времени, – знаменитые червоточины, или кротовые норы.

Кстати, согласно новым теориям, такие кротовые норы – это некий пространственно-временной эквивалент уже знакомого нам квантового феномена запутанности. Вообще, их существование не противоречит никаким важным представлениям современной физики, включая общую теорию относительности. Но вот для поддержания такого туннеля в ткани Вселенной потребуется нечто, мало похожее на настоящую науку, – гипотетическая «экзотическая материя», которая обладает отрицательной плотностью энергии. Иначе говоря, это должна быть такая материя, которая вызывает гравитационное... отталкивание. Трудно представить, что когда-нибудь эта экзотика будет найдена, а тем более приручена.

Своеобразной альтернативой кротовым норам может служить еще более экзотическая деформация пространства-времени – движение внутри пузыря искривленной структуры этого континуума. Идею высказал в 1993 году физик Мигеле Алькубьерре, хотя в произведениях фантастов она звучала намного раньше. Это как космический корабль, который движется, сжимая и сминая пространство-время перед своим носом и снова разглаживая его позади. Сам корабль и его экипаж при этом остаются в локальной области, где пространство-время сохраняет обычную геометрию, и никаких неудобств не испытывают. Это прекрасно видно по популярному в среде мечтателей сериалу «Звездный путь», где такой «варп-двигатель» позволяет путешествовать, не скромничая, по всей Вселенной.

Тахионы
Фотоны – частицы безмассовые, как и нейтрино и некоторые другие: их масса в покое равна нулю, и чтобы не исчезнуть окончательно, они вынуждены всегда двигаться, и всегда – со скоростью света. Однако некоторые теории предполагают существование и куда более экзотических частиц – тахионов. Масса их, фигурирующая в нашей любимой формуле E = mc2, задается не простым, а мнимым числом, включающим особый математический компонент, квадрат которого дает отрицательное число. Это очень полезное свойство, и сценаристы любимого нами сериала «Звездный путь» объясняли работу своего фантастического двигателя именно «обузданием энергии тахионов».

В самом деле, мнимая масса делает невероятное: тахионы должны терять энергию, ускоряясь, поэтому для них все в жизни обстоит совсем не так, как мы привыкли думать. Сталкиваясь с атомами, они теряют энергию и ускоряются, так что следующее столкновение будет еще более сильным, которое отнимет еще больше энергии и снова ускорит тахионы вплоть до бесконечности. Понятно, что такое самоувлечение просто нарушает базовые причинно-следственные зависимости. Возможно, поэтому изучают тахионы пока лишь теоретики: ни единого примера распада причинно-следственных связей в природе пока никто не видел, а если вы увидите, ищите тахион, и Нобелевская премия вам обеспечена.

Однако теоретики все же показали, что тахионы, может, и не существуют, но в далеком прошлом вполне могли существовать, и, по некоторым представлениям, именно их бесконечные возможности сыграли важную роль в Большом взрыве. Присутствием тахионов объясняют крайне нестабильное состояние ложного вакуума, в котором могла находиться Вселенная до своего рождения. В такой картине мира движущиеся быстрее света тахионы – настоящая основа нашего существования, а появление Вселенной описывается как переход тахионного поля ложного вакуума в инфляционное поле истинного. Стоит добавить, что все это вполне уважаемые теории, несмотря на то, что главные нарушители законов Эйнштейна и даже причинно-следственной связи оказываются в ней родоначальниками всех причин и следствий.

Скорость тьмы
Если рассуждать философски, тьма – это просто отсутствие света, и скорости у них должны быть одинаковые. Но стоит подумать тщательнее: тьма способна принимать форму, перемещающуюся куда быстрее. Имя этой формы – тень. Представьте, что вы показываете пальцами силуэт собаки на противоположной стене. Луч от фонаря расходится, и тень от вашей руки становится намного больше самой руки. Достаточно малейшего движения пальца, чтобы тень от него на стене сместилась на заметное расстояние. А если мы будем отбрасывать тень на Луну? Или на воображаемый экран еще дальше?..

Едва заметное мановение – и она перебежит с любой скоростью, которая задается лишь геометрией, так что никакой Эйнштейн ей не указ. Впрочем, с тенями лучше не заигрываться, ведь они легко обманывают нас. Стоит вернуться в начало и вспомнить, что тьма – это просто отсутствие света, поэтому никакой физический объект при таком движении не передается. Нет ни частиц, ни информации, ни деформаций пространства-времени, есть только наша иллюзия того, что это отдельное явление. В реальном же мире никакая тьма не сможет сравниться в скорости со светом.

[Scyther]

Ученые ИТМО создали компьютерный алгоритм, который позволяет быстро находить гены "супербактерий" в ДНК микрофлоры кишечника
https://scientificrussia.ru/articles/uchenye-itmo-sozdali-kompyuternyj-algoritm-kotoryj-pozvolyaet-bystro-nahodit-geny-superbakterij-v-dnk-mikroflory-kishechnika

Российские биоинформатики создали компьютерный алгоритм, который позволяет быстро находить гены "супербактерий" в ДНК микрофлоры кишечника человека и раскрывать пути эволюции и распространения этих участков генома, сообщает РИА Новости. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Bioinformatics.

"Как правило, появление таких генов среди микробов микрофлоры не несет риска для человека, но, если он заражается болезнетворными микробами, эти гены могут передаться им от безобидных бактерий кишечника. Наш алгоритм позволяет получать информацию об этих генах и подбирать наиболее рациональные варианты употребления антибиотиков, что поможет сдержать распространение "супербактерий", — пишут Владимир Ульянцев и его коллеги из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге.

В последние годы перед медиками все шире и острее становится проблема появления так называемых "супербактерий" – микробов, стойких к действию одного или нескольких антибиотиков. Среди них есть как редкие возбудители инфекций, так и очень распространенные и опасные патогены, такие как золотистый стафилококк (Staphilococcus aureus) или пневмококк (Klebsiella pneumoniae). Возникла реальная опасность того, что все антибиотики потеряют свою эффективность и медицина вернется в "темные века".

Главными "инкубаторами" таких микробов, как считают ученые сегодня, являются больницы и  животноводческие фермы, где антибиотики используются для ускорения роста мясных пород скота.  И на фермах, и в больницах сосредоточены большие количества и потенциальных носителей инфекции, и самих бактерий, и антибиотиков, заставляющих их эволюционировать и не дающих "обычным" бактериям вытеснить менее плодовитых супермикробов.

Недавно российские ученые показали, что еще одним важным "инкубатором" этих супербактерий может быть человеческий кишечник и живущие там полезные или безобидные микробы микрофлоры, часто контактирующие с антибиотиками при лечении их хозяев от болезней.

Поиск этих генов, как отмечают Ульянцев и его коллеги, является крайне сложной задачей – в нашем кишечнике и в других частях организма обитают десятки миллионов микробов, и расшифровка ДНК каждого из них по отдельности займет очень продолжительное время и потребует астрономической суммы денег. Поэтому ученые обычно изучают так называемый метагеном – всю совокупность генов всех микробов и вирусов, обитающих в той или иной среде.

"Обычные" методики анализа метагенома, как рассказывают исследователи, могут находить гены "супербактерий", но не позволяют понять, как и где они могли появиться, и как много микробов ими обладает, и как они могли передаваться от одного вида бактерий к другим. Часто возникают ситуации, что носителями "супергенов" может быть сразу несколько видов бактерий, или же ими может обладать очень небольшое число представителей одного штамма безобидных микробов, из которых они могут попасть в геномы возбудителей болезней.

Российские ученые смогли решить эту проблему, используя методику быстрого анализа и сравнения геномов бактерий микрофлоры, MetaFast, которую они разработали и представили миру в прошлом году.

Используя этот алгоритм, ученые создали новую программу, MetaCherchant, которая может анализировать отдельные гены "супербактерий" и искать их аналоги и прародителей в метагеномном "супе".

Проверяя работу этой программы, Ульянцев и его коллеги открыли "прародителей" нескольких неуязвимых штаммов микроба Helicobacter pylori, вызывающего желудочные инфекции и рак, анализируя метагеномы, собранные в больницах Казани до и после попыток избавиться от колоний этих бактерий при помощи антибиотиков.

Подобный подход, как отмечают биоинформатики, позволит их коллегам изучать эволюцию подобных микробов в кишечнике человека и разрабатывать методики борьбы с ними, которые бы максимально сдерживали их дальнейшее развитие.

[Scyther]

Российские ученые подтвердили возможность использования наночастиц оксидов железа в магнитном биодетектировании
https://scientificrussia.ru/articles/rossijskie-uchenye-podtverdili-vozmozhnost-ispolzovaniya-nanochastits-oksidov-zheleza-v-magnitnom-biodetektirovanii

Исследователи из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта совместно с коллегами из Уральского федерального университета и Института электрофизики Уральского отделения РАН подтвердили возможность использования наночастиц оксидов железа в магнитном биодетектировании, сообщает РИА Новости. Статья о проведенном исследовании опубликована в Journal of Magnetism and Magnetic Materials.

Магнитное биодетектирование — мультидисциплинарная область знаний на стыке физики, химии, материаловедения, нанотехнологий и медицины, призванная определять состояние организма по особенностям его отклика на приложение внешнего магнитного поля. Сами по себе ткани и жидкости живой системы обладают очень слабыми откликами на данное поле. Поэтому для биодетектирования необходимо вносить в организм магнитные метки — частицы, которые будут так или иначе реагировать на внешнее поле. Конечно, эти частицы должны быть безопасными для живых тканей и обладать малым размером, в пределах наномасштабов.

Устройство, с помощью которого осуществляется биодетектирование, называется биосенсором. Оно позволяет осуществлять сбор и хранение информации о биосистеме (в частности, о человеческом организме или его части) в автоматическом режиме. Даже не имеющий специальной медицинской подготовки человек может контролировать состояние и управлять различными биологическими системами, используя биосенсор.

В составе магнитного биосенсора работают как минимум два магнитных материала: сенсорный элемент, детектирующий слабые поля, а также наночастицы. Изменение магнитного поля в таком биосенсоре преобразуется в изменение частоты, тока или напряжения.

Использующиеся в биосенсоре магнитные наночастицы способны проникать в клетки избирательно. Например, только в раковые клетки, что позволяет диагностировать наличие и местоположение опухоли. Наночастицы эффективны и при лечении рака — переменное электромагнитное поле в определенных условиях приводит к быстрому разогреву наночастиц, находящихся внутри опухолевых клеток, что разрушает метастазы. Даже будучи установленным вне организма (но в зоне, максимально приближенной к опухоли), сенсор поля при внутривенном введении магнитных наночастиц дает возможность по силе сигнала точно определить момент, когда начать нагрев и уменьшить риск введения  избыточного количества наночастиц в организм.

При этом специалисты отмечают: наночастицы, состоящие в ансамбле, несколько отличаются друг от друга по размеру, форме, особенностям поверхности. Следовательно, возникают различия в свойствах частиц (например, изменяется магнитный отклик), что может отразиться на качестве исследований. Самые малые отклонения параметров обеспечиваются только в пределах единовременно изготовленной партии. Потому для практических приложений важны новые способы, обеспечивающие получение больших партий одинаковых по свойствам магнитных наночастиц. Таким является метод лазерного испарения мишени для получения наночастиц из оксида железа, разработанный в Институте электрофизики Уральского отделения РАН.

Из полученных материалов в Уральском федеральном университете были созданы стабильные феррожидкости. Так называются системы, состоящие из воды или иного органического растворителя и крохотных частиц железосодержащего металла. При воздействии магнитного поля они меняют форму. В Балтийском федеральном университете имени Иммануила Канта in vitro (то есть вне живого организма, "в пробирке") исследовали феррожидкости с заданной концентрацией железа и клетки человека, полученные из жировой ткани. Эксперименты показали отсутствие повреждений живой ткани используемыми частицами.

"Рассмотрим гипотетический случай — была проведена диагностика или терапия с использованием наночастиц, но какая-то их доля осталась неиспользованной, вызывая нежелательный токсический эффект. Мы предполагаем, что можно ввести в требуемую зону синтетический феррогель с прикрепленными клетками такой культуры, которая начнет капсулировать лишние наночастицы. С помощью сенсора магнитного поля можно контролировать степень наполнения и в нужный момент удалить феррогель с магнитными наночастицами, снизив уровень токсического воздействия на организм", — комментирует руководитель лаборатории иммунологии и клеточных биотехнологий БФУ Лариса Литвинова.

Исследования показали, что магнитные наночастицы оксидов железа при определенных условиях проникают внутрь клеток и накапливаются в их компонентах, не повреждая живые ткани. Таким образом, ученые подтвердили эффективность модельного материала, который можно использовать при разработке новых типов магнитных биосенсоров, основанных на отклике датчика на количество наночастиц в клетках.

[Scyther]

Ученые Самарского национального исследовательского университета спроектировали космический аппарат нового поколения
https://scientificrussia.ru/articles/uchenye-samarskogo-natsionalnogo-issledovatelskogo-universiteta-sproektirovali-kosmicheskij-apparat-novogo-pokoleniya

Ученые Самарского национального исследовательского университета спроектировали космический аппарат нового поколения "Аист-3", предназначенный для дистанционного зондирования Земли. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу университета.

"Молодые ученые Самарского университета завершили предэскизное проектирование оптико-электронного аппарата "Аист-3". Он должен стать продолжением серии малых спутников "Аист", созданных в партнерстве с самарским ракетно-космическим центром "Прогресс" в 2008-2016 годах", - сообщили в пресс-службе.

Проект был представлен на проходившем в Самаре международном практикуме ООН по вопросам космического пространства. Основное предназначение нового "Аиста" - дистанционное зондирование Земли с помощью оптико- электронного комплекса микрокласса "Скворец" разработки научно-производственного предприятия "Оптико-электронные комплексы и системы" (зеленоградский филиал ракетно- космического центра "Прогресс"). Предполагается, что комплекс сможет обеспечить разрешение снимков порядка 1,2-1,3 м в оптическом диапазоне с полосой захвата 8-10 км. На "Аисте-3" также будут проводиться научные эксперименты.

В настоящее время определен проектный облик и компоновка спутника, предложен состав целевой и бортовой аппаратуры. Масса спутника составит 170 кг.

"Идея разработать такой аппарат возникла в ходе проработки проекта по установке аппаратуры оптико- электронного наблюдения на "Аисте" первой серии. Два таких университетских спутника массой по 39 кг надежно работают на орбите. Конструктивно "Аист" - очень удачная платформа, но разместить аппаратуру ДЗЗ (дистанционного зондирования Земли) с высокими характеристиками на ней не удается, поэтому мы предложили проект более тяжелого аппарата - "Аист-3", - сказал руководитель научно- образовательного центра "Аэрокосмическая техника и технологии" Самарского национального исследовательского университета Иван Ткаченко.

"Аисты" первого поколения займутся экспериментами
Параллельно с проектом "Аист-3" в университете ведется проработка проекта серии маломассогабаритных многофункциональных космических аппаратов на базе унифицированной платформы "Аист" первого поколения.

"Первые "Аисты" были рассчитаны на работу в космосе в течение трех лет, однако сегодня срок работы двух этих аппаратов уже превысил четыре с половиной года. Эксплуатация подтвердила обоснованность принятых конструктивных решений и доказала, что "Аист" - надежная и универсальная платформа, на базе которой может быть создана линейка недорогих аппаратов для технологических и биологических экспериментов", - сказал Ткаченко.

Ученые университета предложили три варианта оснащения спутников первого поколения целевой аппаратурой. Так, модификация "Аист-Т" будет использоваться для технологических экспериментов, "Аист-Р" - для отработки перспективной радиолокационной аппаратуры, а "Аист-М" - для проведения медико-биологических экспериментов, в том числе по определению уровня радиации на высоких орбитах - до 1 тыс. км.

Поскольку масса спутников первой серии невелика (всего 53 кг вместе с адаптером, с помощью которого они крепятся к ракете-носителю), эти аппараты можно запускать по несколько штук в качестве попутного груза с полноразмерными научными космическими аппаратами. Такое решение в сочетании с высоким уровнем конструктивно-технологической отработки платформы "Аист" должно обеспечить невысокую стоимость запусков, говорят в университете.

Об "Аистах"
Два спутника "Аист" первой серии были запущены 19 апреля и 28 декабря 2013 года, в настоящее время аппараты продолжают работу и занимаются отработкой средств измерения геомагнитного поля, исследуют высокоскоростные механические частицы естественного и искусственного происхождения.

В апреле 2016 года в рамках первого пуска с космодрома Восточный на орбиту был выведен аппарат "Аист-2Д". Он предназначен для дистанционного зондирования Земли в видимом, инфракрасном и радиодиапазонах, а также для проведения научных экспериментов. Масса платформы спутника - около 250 кг, с учетом целевой и научной аппаратуры общая масса аппарата составляет более 530 кг.

[Scyther]

В Тихом океане построят первый в мире автономный плавучий остров
http://greenevolution.ru/2017/11/24/v-tixom-okeane-postroyat-pervyj-v-mire-avtonomnyj-plavuchij-ostrov/

Остров самостоятельно будет обеспечивать себя электроэнергией и продавать часть Французской Полинезии

Американская организация Seasteading Institute занялась строительством первого в мире автономного плавучего города.

Небольшой город на 300 человек построят в тихом океане у берегов Французской Полинезии. Инженеры и архитекторы планируют создать жилые здания, офисы, рестораны, медицинское учреждение и научно-исследовательский институт с электростанцией. На создание такого грандиозного проекта необходимо 167 млн долларов.

По словам Джо Куирка, президента Seasteading Institute, он разочарован в современных государственных устоях, поэтому плавучий город станет им альтернативой. Плавучий город будет находится в особой экономической зоне. Команда Куирка создаст рабочие места для местных жителей, а также проведет исследование влияния жизнедеятельности города на экономику и экологию.

Джо Куирк утверждает, что более детальную информацию о местонахождении города и его функционировании он раскроет после подписания соглашения о его политической автономии. Город планируют достроить к 2020 году

[Scyther]

В Японии создали новый высокоэффективный генератор для приливных электростанций
http://greenevolution.ru/2017/11/24/v-yaponii-sozdali-novyj-vysokoeffektivnyj-generator-dlya-prilivnyx-elektrostancij/

Промышленная модель генератора, оснащенная винтами диаметром 7 м, даст выходную мощность 543,6 кВт при скорости потока воды, равной 4 м/с

Консорциум японских компаний, в который вошли несколько производственных и две научно-исследовательские организации, объявил о завершении тестовых испытаний нового генератора для приливных электростанций.

В основу технологии его работы лег «метод фазовой инверсии» (phase inversion method).

Как заявили представители компании «Новые энергетические и промышленные технологии» (New Energy and Industrial Technology Development Organization, сокр. NEDO), входящей в консорциум, результаты испытаний превзошли все ожидания: энергоэффективность нового генератора оказалась на целых 43,1% выше, чем это предполагалось в процессе проектирования. При этом он позволяет вырабатывать электроэнергию большего напряжения, чем традиционные аналоги, что приводит к снижению ее потерь. А еще новый генератор нуждается в менее громоздких поддерживающих устройствах — за счет смещения вращающего момента винтов, снижается воздействие водного потока на устройство.

Испытания тестового устройства проводились на протяжении 4 дней. Конструктивно генератор выполнен с двумя винтами — передним и задним. Применение второго винта дает возможность обеспечить вращение внешней катушки и внутреннего магнитного стержня генератора в противоположных направлениях — для более высокой эффективности генерации энергии, сообщает topclimat.ru

[Scyther]

Шоссе с 10 000 зарядками для электрокаров объединит страны Европы
http://greenevolution.ru/2017/11/24/shosse-s-10-000-zaryadkami-dlya-elektrokarov-obedinit-strany-evropy/

Первое «электрическое шоссе» с 180 зарядками в ЕС пройдет сквозь семь стран

В целом же по Европе построят более 10 тыс. скоростных электрозаправок уже к 2020 году.

Крупнейшая немецкая энергетическая компания E.On пообещала до 2020 года построить в Европе сеть из 10 000 электрозаправочных станций. Теперь стали известны новые подробности амбициозного проекта.

Электрозаправки будут обладать мощностью 150 кВт, а со временем этот показатель вырастет до 350 кВт. С их помощью электромобиль с запасом хода 400 км можно будет зарядить полностью всего за полчаса.

Система позволит европейцам совершать международные поездки на электромобилях без риска остаться с разряженным аккумулятором.

«Электрическая трасса» — сеть из 180 электрозаправочных станций, которые соединят 7 стран Европы, от Норвегии до Италии, станет первым этапом новой программы Freedom is Electric. Первые заправки появятся в Дании и Германии в первой половине 2018 года.

Всего компания планирует построить скоростные станции подзарядки на каждых 180 км трасс, соединяющих страны ЕС. Такое расположение поможет европейцам совершать международные поездки на электрокарах без риска посадить аккумулятор.

На каждой станции будет установлено по 2 – 6 систем подзарядки. Полная зарядка аккумулятора, в зависимости от модели автомобиля, будет заниматт 20 – 30 минут.

Главным партнером E.On станет европейский оператор электрозаправочных станций Clever.

Мы должны подготовиться к массовому внедрению электромобилей. Нужно построить инфраструктуру и перестать беспокоиться из-за ограниченного запаса хода. Пока нам не хватает сети заправок, соединяющей города и страны, — сообщили представители Clever.

Одним из инвесторов проекта также выступит Евросоюз —вложит в проект €10 млн с 2017 по 2020 гг,

[Scyther]

Лучшие инновационные кейсы представят на Красной Поляне 7-8 декабря
http://greenevolution.ru/2017/11/24/luchshie-innovacionnye-kejsy-predstavyat-na-krasnoj-polyane-7-8-dekabrya/

В Отеле Marriott Krasnaya Polyana пройдет Вторая конференция «Инновации — к качественному экономическому росту», на которой будут представлены лучшие бизнес — практики — от корпоративных проектов по созданию и развитию инфраструктуры инноваций до успешных кейсов по внедрению новых технологий в бизнесе и выводу на рынок новых продуктов.

Цель Конференции – создать профессиональную деловую площадку для взаимодействия и обмена опытом между  инновационно-активными компаниями и демонстрации реального опыта внедрения инноваций российскими предприятиями и организациями.

В числе спикеров Конференции — представители отечественных и зарубежных компаний — ПАО «Аэрофлот — российские авиалинии», ОАО «Российские железные дороги», ASUS, АО «Зарубежнефть», ПАО Сбербанк, АО «Системный оператор Единой энергетической системы», ПАО «Газпром нефть»,  Национальной Юридической Службы АМУЛЕКС, АО «Группа Т-1», КИВИ Банк (АО), логистического оператора PickPoint, ОАО АК «Уральские авиалинии», Страховой компании «Ингосстрах-Жизнь», Компании «Сбербанк Факторинг».

Конференция пройдет уже во второй раз и получит дальнейшее развитие – деловая часть мероприятия запланирована на два дня, будет существенно расширен как пул спикеров, так и круг обсуждаемых тем — особое внимание в этом году будет уделено опыту внедрения инновации в финансовой сфере и ритейле.

Участники Конференции обсудят  множество вопросов и узнают «из первых рук» о  программах инновационного развития в компаниях с государственным участием, инструментах поиска инноваций, практиках развития корпоративных инноваций, социально-значимых инновациях, новшествах в сервисе и маркетинге,  новых продуктах  и сервисах.

Конференция проводится в рамках Церемонии награждения Лауреатов Седьмой Ежегодной Премии «Время инноваций-2017», вручаемой за  лучшие практики  по внедрению,  разработке и развитию инноваций в разных сферах.

[Scyther]

Ученые превратили бактерию в записывающее устройство
https://naked-science.ru/article/sci/uchenye-prevratili-bakteriyu-v

Способности системы CRISPR/Cas сохранять информацию помогли сделать из бактерии датчик, способный записывать данные мониторинга в собственную ДНК.

Использование системы генной модификации CRISPR/Cas помогло «дополнить» бактериальные клетки механизмом записи состояния окружающей среды. Это позволит сделать из них живые датчики, следящие за состоянием экосистем и человека. О своей новой работе Харрис Ван (Harris Wang) и его коллеги из Колумбийского университета в Нью-Йорке рассказали в статье, опубликованной журналом Science.

Открытая лишь на рубеже XXI в. система CRISPR/Cas служит бактериям аналогом нашего приобретенного иммунитета: в библиотеке CRISPR-участков ДНК накапливается информация о вирусах, с которыми клетке доводилось сталкиваться, а Cas-белки работают с ней, быстро распознавая новую инфекцию. Использование элементов этой системы открыло совершенно новые перспективы для генетической модификации организмов и обеспечило ей в последние годы особенно быстрое развитие.

Однако если ГМ-инженеры используют способности CRISPR/Cas распознавать фрагменты ДНК, комплиментарные нужной ученым РНК-матрице, и разрезать их точно в нужном месте, на этот раз их интересовали «библиотечные» функции системы. «CRISPR/Cas – это естественное, биологическое устройство памяти, – говорит Харрис Ван. – С точки зрения инженерии, оно замечательно устроено, поскольку уже прошло через эволюцию, которая отшлифовала его способности хранить информацию».

Ученые модифицировали бактерии так, чтобы те реагировали на изменения какого-нибудь фактора среды – например, содержания в ней фруктозы или меди – синтезируя короткие фрагменты ДНК-плазмиды. Также и система CRISPR/Cas была модифицирована так, что появление большого числа таких плазмид фиксировалось в библиотеке CRISPR. Если, например, меди было недостаточно, то клетка синтезировала другие плазмиды, которые «сохранялись» в CRISPR вместо «сигнальных».

«Этот подход обеспечил стабильную запись в течение многих дней и точную реконструкцию показателей и времени за счет секвенирования последовательностей CRISPR», – пишут ученые в статье.

На следующем этапе Харрис Ван и его коллеги планируют испытать такую систему для мониторинга биомаркеров заболеваний кишечника хотя бы на протяжении нескольких дней. «Если эту бактерию проглотит пациент, то она сможет записывать все изменения, с которыми столкнется, проходя через весь пищеварительный тракт, – говорит ученый, – открывая прежде невиданные, недоступные данные».