Сделаны первые рентгеновские снимки процессов внутри живых клеток
Недавно, ученые из германского исследовательского центра DESY нашли способ произведения безопасной рентгеновской съемки, при помощи которого ими были сделаны первые в истории науки рентгеновские снимки процессов, протекающих внутри отдельных живых клеток.
Поскольку длительное воздействие высокоэнергетическим рентгеновским излучением может убить или повредить внутренние структуры клетки, исследователи использовали череду коротких, 0.05-секундных импульсов излучения. Каждый из импульсов позволял получить отдельное высококачественное изображение, на котором видны отдельные элементы, размеры которых равны долям нанометра.Все более ранние методы могут продемонстрировать структуру живого организма на уровне, гораздо большем уровня отдельных клеток, а полученная возможность заглянуть при помощи рентгена внутрь клеток и возможность воочию увидеть происходящие там процессы послужат тем, что существенно расширит наши знания о строении и функционировании живых организмов.
Усовершенствованный метод анализа данных телескопа Kepler позволил открыть 715 новых миров
gizmag.com/kepler-715-exopl...
Научная группа из Исследовательского центра НАСА имени Эймса, возглавляемая ученым-планетологом Джеком Лиссоером (Jack Lissauer), используя весь набор новых знаний о строении и особенностях звездных систем, разработала новый метод анализа данных телескопа Kepler. Пропустив через созданный комплекс сложного программного обеспечения данные, собранные телескопом с мая 2009 года по март 2011 года, ученые обнаружили еще 715 новых планет, 94 процента из которых имеют размеры меньше размеров Нептуна. Такие результаты представляют собой существенный прорыв по отношению к результатам, полученным более ранними методами, которые имели тенденцию к обнаружению лишь гигантских планет.
К сожалению, среди новых 715 планет только четыре находятся в так называемой "зоне Златовласки", в зоне, в которой условия на поверхности планеты допускают существование воды в жидком виде, которая является идеальной средой для возникновения жизни. Одна из таких планет, Kepler-296f, имеющая размеры, превосходящие размеры Земли в два раза, вращается вокруг звезды, в два раза меньше Солнца, светимость которой всего на пять процентов ниже светимости Солнца. Однако, по некоторым данным, астрономы предполагают, что эта планета является мини-Нептуном, имеющим толстую атмосферу из водорода и гелия, что делает ее непригодной для всех известных нам форм жизни.
Дроплетон — новая квантовая квазичастица с необычными свойствами
nbcnews.com/science/science...
Группа ученых-физиков из Германии и США создала новый вид экзотической квантовой квазичастицы, которую можно назвать квантовой каплей или дроплетоном (dropleton). Эта частица, являющаяся объединением нескольких разнородных частиц меньшего размера, при некоторых условиях демонстрирует поведение и свойства, присущие свойствам капли жидкости. Данное открытие, по мнению ученых, окажет весомое влияние на развитие некоторых областей нанотехнологий и может быть использовано для создания новых типов оптоэлектронных устройств, включая твердотельные лазеры, широко используемые в телекоммуникация и в потребительской электронике.
Квантовая капля, дроплетрон, представляет собой почти неуловимое явление. В своих экспериментах ученые-физики использовали ультраскоростной лазер, испускающий приблизительно 100 миллионов импульсов света в секунду. Свет этого лазера и некоторые другие условия окружающей среды привели к формированию в арсениде галлия дроплетов, которые существовали всего на протяжении 2.5 миллиардных долей секунды. Несмотря на столь короткое время существования дроплета, эта частица весьма стабильна и времени ее существования вполне достаточно ученым для проведения исследований в области изучения взаимодействия света с некоторыми определенными типами материи.
nbcnews.com/science/science...
Группа ученых-физиков из Германии и США создала новый вид экзотической квантовой квазичастицы, которую можно назвать квантовой каплей или дроплетоном (dropleton). Эта частица, являющаяся объединением нескольких разнородных частиц меньшего размера, при некоторых условиях демонстрирует поведение и свойства, присущие свойствам капли жидкости. Данное открытие, по мнению ученых, окажет весомое влияние на развитие некоторых областей нанотехнологий и может быть использовано для создания новых типов оптоэлектронных устройств, включая твердотельные лазеры, широко используемые в телекоммуникация и в потребительской электронике.
Квантовая капля, дроплетрон, представляет собой почти неуловимое явление. В своих экспериментах ученые-физики использовали ультраскоростной лазер, испускающий приблизительно 100 миллионов импульсов света в секунду. Свет этого лазера и некоторые другие условия окружающей среды привели к формированию в арсениде галлия дроплетов, которые существовали всего на протяжении 2.5 миллиардных долей секунды. Несмотря на столь короткое время существования дроплета, эта частица весьма стабильна и времени ее существования вполне достаточно ученым для проведения исследований в области изучения взаимодействия света с некоторыми определенными типами материи.
Углеродные нанотрубки стали основой гибридных логических элементов, обрабатывающих одновременно электрические и оптические сигналы
spectrum.ieee.org/tech-talk...
spectrum.ieee.org/tech-talk...
Исследователи из Северо-восточного университета (Northeastern University) в Бостоне создали то, что не только позволит повысить скорости передачи данных. При помощи разработанных ими оптоэлектронных устройств импульсы света можно будет задействовать для организации оптической обработки информации, которая станет основой будущих оптических вычислительных систем.
Ученый-физик Свастик Кэр (Swastik Kar) и инженер-механик Юнг Джун Юнг (Yung Joon Jung), проводя некоторые исследования, обнаружили, что при помещении углеродных нанотрубок на поверхность кремниевой подложки в месте контакта этих двух материалов возникает область, чрезвычайно чувствительная к свету. Фокусировка света лазера на этой области приводит к резкому повышению электрического тока, индуцированного потоком света. Такое необычное поведение материалов позволило ученым создать на базе кремния и углеродных нанотрубок простейшие логические схемы, функциями которых можно управлять как электрическим, так и оптическим способами.
"То, что нам удалось создать, является крошечными электронными устройствами, у которых одни информационные входы могут быть чисто электрическими, а другие — чисто оптическими" — рассказывает Свастик Кэр.
Earclip-type Wearable PC — один из самых маленьких пк в мире
Исследователи из университета Хиросимы создали и проводят всестороннее тестирование крошечного персонального компьютера, который носят на ухе, подобно гарнитуре для мобильного телефона, и которым можно управлять морганием глаз или щелчками языком. 17-граммовое устройство включает в свой состав систему беспроводной связи Bluetooth, приемник навигационной системы GPS, твердотельный компас, барометр, микрофон, динамик, вычислительное ядро и аккумуляторную батарею.
Кроме вышеперечисленных компонентов в составе компьютера Earclip-type Wearable PC имеется встроенная память, в которую можно загружать пользовательское и специализированное программное обеспечение. "Создавая мини-компьютер, мы руководствовались идеей, что люди должны носить это везде и всегда, как сережки или как гарнитуру, не занимая рук для управления этим компьютером" — рассказывает Кэзухиро Танигучи (Kazuhiro Taniguchi), инженер из университета Хиросимы, во время первой демонстрации опытного образца.
Разработам метод позволяющий "закручивать" звуковые волны
esciencenews.com/articles/2...
esciencenews.com/articles/2...
Исследовательская группа, в состав которой входят ученые из Китая и Америки, создала универсальное акустическое устройство, названное ротатором акустического поля (acoustic field rotator), которое позволяет управлять звуковыми колебаниями, точнее не самими колебаниями, а фазой, амплитудой и направлением распространения акустической волны. Им удалось реализовать возможности контроля параметров акустической волны при помощи специального метаматериала имеющего рассчитанную сложную структуру и определенную форму поверхности, что придает такому материалу некоторые экзотические свойства, которыми не обладают материалы естественного происхождения.
"Ученые, проводящие многочисленные научно-исследовательские работы в области создания технологий невидимости, широко используют метаматериалы различных типов, позволяющие управлять процессами распространения колебаний" — рассказывает Джиэн-чун Чен (Jian-chun Cheng), профессор из Отдела физики института акустики Наньцзинского университета, — "Наш ротатор акустического поля можно также считать своего рода акустическим плащем-невидимкой, ведь он способен заставить акустические волны огибать объект, скрывая его, к примеру, от акустического зондирования".
Японские ученые создали самые тонкие конденсаторы
kurzweilai.net/ultra-thin-c...
kurzweilai.net/ultra-thin-c...
Исследователи из японского Национального института материаловедения (National Institute for Materials Science) и университета Синсю (Shinshu University) нашли способ кардинально уменьшить габаритные размеры конденсаторов, ключевых электронных компонентов, функцией которых является способность накопления электрической энергии. Наличие новых сверхминиатюрных конденсаторов может значительно ускорить развитие более компактных, более мощных и эффективных электронных устройств следующего поколения, без которых жизнь людей в будущем будет попросту невозможна.
Тэкайоши Сасаки (Takayoshi Sasaki) и его коллеги отмечают, что практически все современные технологии достигли пределов физических ограничений, связанных с особенностями используемых материалов и методов их обработки. Поэтому все больше и больше исследователей уходит в область наноэлектроники, туда, где потенциал дальнейшего развития еще не исчерпался и сильно не ограничивается. Но создание наноконденсаторов представляет собой трудное занятие, требующее использования специальных материалов и высокоточных методов их обработки.
Sketch — комплекс программирования, способный самостоятельно оптимизировать и завершать незаконченные участки кода
tgdaily.com/general-science...
Еще во время бытности аспирантом, Армандо Солар-Лесама (Armando Solar-Lezama), ныне адъюнкт-профессор Отдела электротехники и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института, работал над разработкой нового языка программирования под названием Sketch. Вся прелесть этого языка заключается в том, что он позволяет программистам при написании программ опускать некоторые из участков кода, и заполняет эти промежутки самостоятельно, оптимизируя при этом получившиеся конструкции.
Главной целью создания языка Sketch является облегчение участи программистов. Тем не менее, создатели этого языка преследуют еще одну более глобальную цель, заключающуюся в создании программных инструментов, выполняющих функцию автоматического синтеза программ, создания программ самими компьютерами без участия в этом деле человека.
При помощи созданного компилятора языка Sketch специалистами Лаборатории информатики и искусственного интеллекта уже были реализованы несколько проектов. Одним из таких проектов является система, предназначенная для учебных классов по информатике, способная преобразовать произвольно нарисованные диаграммы и блок-схемы алгоритмов в исполняемый машинный код.
Еще во время бытности аспирантом, Армандо Солар-Лесама (Armando Solar-Lezama), ныне адъюнкт-профессор Отдела электротехники и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института, работал над разработкой нового языка программирования под названием Sketch. Вся прелесть этого языка заключается в том, что он позволяет программистам при написании программ опускать некоторые из участков кода, и заполняет эти промежутки самостоятельно, оптимизируя при этом получившиеся конструкции.
Главной целью создания языка Sketch является облегчение участи программистов. Тем не менее, создатели этого языка преследуют еще одну более глобальную цель, заключающуюся в создании программных инструментов, выполняющих функцию автоматического синтеза программ, создания программ самими компьютерами без участия в этом деле человека.
При помощи созданного компилятора языка Sketch специалистами Лаборатории информатики и искусственного интеллекта уже были реализованы несколько проектов. Одним из таких проектов является система, предназначенная для учебных классов по информатике, способная преобразовать произвольно нарисованные диаграммы и блок-схемы алгоритмов в исполняемый машинный код.
Новый лазерный нано-пинцет позволяет манипулировать нанобъектами
phys.org/news/2014-03-optic...
phys.org/news/2014-03-optic...
Появление технологии оптического пинцета стало причиной быстрого развития некоторых областей науки, начиная от биологии и заканчивая квантовой оптикой, однако, у этой технологии имеется существенное ограничение, с ее помощью невозможно захватить в ловушку и удерживать там объекты, размеры которых меньше нескольких сотен нанометров. Этот недостаток послужил причиной появления множества других технологий нано-пинцетов, в частности, использующих для создания ловушки плазмоны. Силовые поля, генерируемые плазмонами, способны удерживать в ловушке столь крошечные объекты, как молекулы белков или наночастицы других типов, не нагревая и не разрушая их структуры.
Теперь же исследователи ICFO сделали следующий шаг, создав плазмонный оптический нано-пинцет на конце оптоволоконной жилы, сформованной определенны образом и имеющей некоторые внедренные структуры из золота. Такой подход позволяет захватывать объекты, размерами в несколько десятков нанометров при помощи лазерного света невысокой интенсивности, что позволяет держать эти объекты в целости и сохранности. Захватив объект в ловушку можно переместить его вместе с оптоволокном в любую точку пространства и высвободить на новом месте.
Freescale уменьшила размеры ARM-процессора еще на 15 процентов
Ученые оживили древний вирус из замороженного 30 тысяч лет состояния
Обнаружение древних форм микроорганизмов и вирусов имеет сегодня очень важное значение. И в первую очередь это связано с процессом глобального потепления, которое может и приводит к таянию вечной мерзлоты в приполярных районах земного шара, к таянию ледников и ледяных покрытий полюсов планеты. В результате такого таяния на волю могут вырваться древние виды болезнетворных организмов, которые пробыли в замороженном состоянии многие тысячи лет и к появлению которых иммунная система человека абсолютно не подготовлена. Обладание знаниями о потенциальных бактериологических угрозах позволит ученым заранее приготовить вакцины и принять ряд других мер, которые сделают невозможным возникновение эпидемий реликтовых заболеваний.
Телескоп Hubble заснял процесс распада крупного астероида на мелкие части sciencespacerobots.com/hubb...
Разработаны новые тонкопленочные транзисторы
theengineer.co.uk/electroni...
theengineer.co.uk/electroni...
Группа из Института передовых технологий (Advanced Technology Institute, ATI) Суррейского университета, работая совместно с учеными компании Phillips, разработала, изготовила и продемонстрировала опытные работающие образцы тонкопленочных транзисторов, на основе которым можно строить электронные логические схемы любой сложности. Кроме этого, новые транзисторы изготавливаются достаточно просто, что позволяет реализовать их массовое производство при большом значении показателя повторяемости их характеристик.
"Люди рассуждают о гибкой электронике уже более 20 лет, а в последнее время некоторые исследователи все чаще демонстрируют образцы гибких электронных устройств" — рассказывает доктор Рэду Спореа (Dr Radu Sporea), — "Но в действительности все еще не так хорошо, даже если вы в своей лаборатории изготовите пять однотипных гибких устройств, то их характеристики будут весьма значительно отличаться от экземпляра к экземпляру".
Использование спин-волн вместо электрического тока может значительно ускорить и сделать более эффективными процессоры будущего
phys.org/news/2014-03-team-...
Команда ученых использовала материалы-мультиферроики для реализации технологии уменьшения количества энергии, требующейся для работы логических ключей и других устройств, которые являются основой всех схем чипов, способных производить вычисления. Мультиферроики могут переходить во включенное и в выключенное состояние при помощи управляющего воздействия электрическим потенциалом определенной полярности. А энергия, возникающая в мультиферроиках, перемещается за счет передачи вращения электронов, переноса спина или спин-волн другими словами.
Созданные исследователями опытные образцы спин-волновых логических устройств на основе мультиферроиков продемонстрировали снижение количества выделяемого тепла в 1000 раз по сравнению с аналогичными полупроводниковыми элементами. "Чисто электрический контроль магнетизма материала, практически не требующий наличия электрического тока демонстрирует огромный потенциал для создания новых высокоскоростных устройств хранения и обработки данных, которые смогут демонстрировать производительность, сопоставимую с производительностью современных процессоров, работая при этом от единственной батарейки в течение недель или месяцев времени" — рассказывает Педрэм Хэлили, исследователь из Калифорнийского университета, принимавший участие в данных исследованиях.
Команда ученых использовала материалы-мультиферроики для реализации технологии уменьшения количества энергии, требующейся для работы логических ключей и других устройств, которые являются основой всех схем чипов, способных производить вычисления. Мультиферроики могут переходить во включенное и в выключенное состояние при помощи управляющего воздействия электрическим потенциалом определенной полярности. А энергия, возникающая в мультиферроиках, перемещается за счет передачи вращения электронов, переноса спина или спин-волн другими словами.
Созданные исследователями опытные образцы спин-волновых логических устройств на основе мультиферроиков продемонстрировали снижение количества выделяемого тепла в 1000 раз по сравнению с аналогичными полупроводниковыми элементами. "Чисто электрический контроль магнетизма материала, практически не требующий наличия электрического тока демонстрирует огромный потенциал для создания новых высокоскоростных устройств хранения и обработки данных, которые смогут демонстрировать производительность, сопоставимую с производительностью современных процессоров, работая при этом от единственной батарейки в течение недель или месяцев времени" — рассказывает Педрэм Хэлили, исследователь из Калифорнийского университета, принимавший участие в данных исследованиях.
Разработан новый сверхчувствительный метод детектирования радиоволн при помощи света лазера
phys.org/news/2014-03-ultra...
phys.org/news/2014-03-ultra...
"В нашей оптомеханической системе одна металлическая пластина конденсатора заменена мембраной из нитрида кремния, толщиной около 50 нанометров. Именно эта наномембрана, имеющая малую массу и чрезвычайно высокую собственную резонансную частоту, позволяет произвести высокочувствительное детектирование радиоволн, не прибегая к низкотемпературному охлаждению" — рассказывает Альберт Шлиссер (Albert Schliesser), исследователь из института Нильса Бора.
Инфракрасное излучение Земли — еще один неисчерпаемый источник экологически чистой энергии
inhabitat.com/harvard-team-...
Ученые-физики из Школы технических и прикладных наук Гарвардского университета разработали два устройства, которые могут захватить это излучение и превратить его в новый неисчерпаемый источник экологически чистой энергии. Оба устройства, созданные Гарвардскими учеными, основаны на принципах, подобных принципам работы фотогальванических устройств, но вместо того, чтобы захватывать падающий на них свет видимого диапазона, эти устройства вырабатывают постоянный электрический ток, переизлучая инфракрасное излучение Земли.
В первом устройстве его "горячая" пластина нагревается всего до температуры поверхности земли, а "холодная" пластина отдает энергию более холодной воде. Небольшое различие между температурой поверхности и температурой воды может обеспечить производство не очень большого количества энергии, но это производство будет стабильным в течение и дня и ночи.
Второе из созданных устройств также работает за счет разницы температур. Его отличием от первого является только масштаб реализации, оно представляет собой наноразмерное устройство, антенны и диоды которого можно встраивать прямо в конструкцию любого наномеханизма. Разница температур между отдельными деталями наномеханизма позволит получить крошечный поток электричества, энергия которого может быть использована для приведения устройства в действие.
inhabitat.com/harvard-team-...
Ученые-физики из Школы технических и прикладных наук Гарвардского университета разработали два устройства, которые могут захватить это излучение и превратить его в новый неисчерпаемый источник экологически чистой энергии. Оба устройства, созданные Гарвардскими учеными, основаны на принципах, подобных принципам работы фотогальванических устройств, но вместо того, чтобы захватывать падающий на них свет видимого диапазона, эти устройства вырабатывают постоянный электрический ток, переизлучая инфракрасное излучение Земли.
В первом устройстве его "горячая" пластина нагревается всего до температуры поверхности земли, а "холодная" пластина отдает энергию более холодной воде. Небольшое различие между температурой поверхности и температурой воды может обеспечить производство не очень большого количества энергии, но это производство будет стабильным в течение и дня и ночи.
Второе из созданных устройств также работает за счет разницы температур. Его отличием от первого является только масштаб реализации, оно представляет собой наноразмерное устройство, антенны и диоды которого можно встраивать прямо в конструкцию любого наномеханизма. Разница температур между отдельными деталями наномеханизма позволит получить крошечный поток электричества, энергия которого может быть использована для приведения устройства в действие.
Самый маленький в мире светодиод, имеющий толщину всего в три атома
esciencenews.com/articles/2...
esciencenews.com/articles/2...
Практически в любой современной электронике, начиная от телевизоров, планшетных компьютеров, смартфонов и заканчивая крошечными носимыми электронными устройствами, используются светодиодные источники света, светодиоды (Light-Emitting Diode, LED). Светодиод является полупроводниковым устройством, которые излучает свет определенной длины волны под воздействием протекающего через него электрического тока. Поскольку в последнее время все более явно прослеживается тенденция к дальнейшей миниатюризации электроники, появляется больший спрос на полупроводниковые приборы меньшего размера, потребляющие меньше энергии, но обладающие характеристиками, сопоставимыми с характеристиками "полноразмерных" приборов. Двигаясь в этом направлении, ученые из Вашингтонского университета разработали сверхминиатюрный светодиод, который является самым маленьким источником света на сегодняшний день и толщина которого составляет всего три атома.
Следует заметить, что самые миниатюрные светодиоды, уже используемые в современной электронике, имеют толщину в 10-20 раз превосходящую толщину светодиодов, разработанных вашингтонскими учеными. "Наши светодиоды в 10 тысяч раз тоньше, чем человеческий волос, но излучаемый ими свет, хоть и не виден человеческим глазом, но может быть зарегистрирован при помощи достаточно обычных светочувствительных датчиков. Это огромный скачек вперед в направлении миниатюризации современной электроники, ведь при помощи миниатюрного светодиода можно сделать все то, что позволяют сделать современные кремниевые "трехмерные" светодиоды".
Intel представляет новый оптический кабель
arstechnica.com/information...
arstechnica.com/information...
Специалисты компания Intel, совместно со специалистами нескольких партнерских организаций, закончили разработку нового оптического кабеля, предназначенного для увеличения производительности современных суперкомпьютеров и серверов датацентров. Объявленное увеличение производительности и эффективности вычислительных систем может быть достигнуто за счет того, что скорость передачи информации по новому кабелю составляет 800 гигабит в секунду в каждую сторону. Новые оптические кабеля, которые будут выпускаться под маркой "MXC", будут доступны потребителям уже во второй половине этого года.
Polaris-H — новая малогабаритная камера, позволяющая "увидеть" радиацию
popsci.com/article/technolo...
popsci.com/article/technolo...
Исследователи из Мичиганского университета разработали и изготовили несколько опытных образцов специализированной камеры Polaris-H, камеры, при помощи которой люди смогут "вживую увидеть" радиацию и определить точное расположение ее источников. С ее помощью можно выполнять оперативный контроль наличия утечек в контурах охлаждения ядерных реакторов, загрязнений радиоактивными веществами на предприятиях, выполняющих обогащение ядерного топлива и выпускающих ядерные топливные элементы.
Коробки-оригами из графена — новая технология хранения водородного топлива
spectrum.ieee.org/nanoclast...
Исследователи из университета Мэриленда продемонстрировали результаты компьютерного моделирования, которые служат доказательством того, что графен, при помощи электрических полей и воздействий другого рода, может быть "сложен" в виде аккуратной трехмерной герметичной коробки, служащей в качестве емкости, хранящей небольшое количество водорода. Воздействие другого рода может заставить графеновую коробку-оригами раскрыться и выпустить водород, который может быть использован в качестве топлива водородных топливных элементов.
Создан оптоэлектронный чип — миниатюрный лазерный проектор, не имеющий оптики и механических деталей
"В нашей технологии не используется механическое движение, поэтому мы имеем возможность реализовать более быстрое перемещение лазерного луча, частота развертки которого может составлять тысячи строк в секунду. Кроме высокой скорости работы, оптоэлектронное устройство, в котором нет никаких движущихся частей, обладает высокой надежностью, требующейся для его успешной интеграции в состав мобильных электронных устройств следующих поколений" — рассказывает Али Айимири (Ali Hajimiri), руководитель данного проекта.
Чип работает, используя в своих интересах свойства волновой составляющей фотонов света. Чип представляет собой "оптическую фазированную решетку", состоящую из крошечных оптических волноводов. Свет встроенного в чип лазера проходит через эти волноводы, оптические свойства которых изменяются в соответствии с поданными на них управляющими электрическими сигналами. Взаимодействие волн света позволяет преломить лучи лазерного света и направить их на выходе из чипа в необходимом направлении, а время, требующееся на изменение оптических свойств волноводов, составляет наносекунды, что определяет высокое быстродействие чипа в целом.
Разработан микродвигатель внутреннего сгорания абсолютно нового типа
Международная группа, в состав которой вошли исследователи из Германии, Нидерландов и России, разработала принципиально новый тип микродвигателя, который работает за счет реакции окисления, горения, водорода. В работе, опубликованной в издании Scientific Reports, исследователи объясняют принципы действия нового микродвигателя внутреннего сгорания и обрисовывают перспективы применения их разработки, которая может быть использована при создании будущих микромашин и сложных механическо-электрических микросистем.
Конструкция нового микродвигателя чрезвычайно проста. Представьте себе крошечную камеру, одной из сторон которой является гибкая мембрана. Полость камеры заполнена соленой водой, сквозь которую проходят миниатюрные электрические проводники, электроды. После того, как на эти электроды подается соответствующий электрический потенциал, начинает идти процесс электролиза, расщепляющий воду на водород и кислород. Когда давление в камере достигает около 3.5 атмосфер, гибкая мембрана, выполняющая функцию поршня двигателя, выгибается наружу на расстояние 1.4 микрона. Затем электрический потенциал снимается, давление в камере падает и мембрана возвращается в исходное состояние.
Создана система, визуализирующая деятельность головного мозга в трехмерном виде и в режиме реального времени
sploid.gizmodo.com/scientis...
sploid.gizmodo.com/scientis...
В основе этой системы лежит детализированная до достаточно подробного уровня трехмерная модель головного мозга, в которой присутствуют все основные магистрали нервных тканей, соединяющих между собой основные функциональные части мозга. Эта трехмерная модель совмещена с математической моделью, которая при помощи 64 электроэнцефалографических датчиков получает данные о картине мозговой деятельности, определяет типы и характеристики мозговых волн, и "наполняет" этими данными, оживляя статичную трехмерную модель.
Каждый из цветов на изображении соответствует определенному диапазону частот мозговых волн (тета-, альфа-, бета- и гамма-волн), естественно интенсивность свечения цвета напрямую зависит от амплитуды волн соответствующего типа. Золотистым свечением демонстрируются "пути" из нервных тканей, активных синапсов, через которые в данный момент осуществляется передача мозговых волн, выглядящих наподобие импульсов света, несущих информацию от одних нейронов к другим.
Каждый из цветов на изображении соответствует определенному диапазону частот мозговых волн (тета-, альфа-, бета- и гамма-волн), естественно интенсивность свечения цвета напрямую зависит от амплитуды волн соответствующего типа. Золотистым свечением демонстрируются "пути" из нервных тканей, активных синапсов, через которые в данный момент осуществляется передача мозговых волн, выглядящих наподобие импульсов света, несущих информацию от одних нейронов к другим.
Ученые-астрофизики получили доказательства существования гравитационных волн и факта расширения Вселенной
Ученые-астрофизики из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) сообщили о получении доказательств существования так называемых первичных B-модов (B-modes), одного из видов поляризации космического микроволнового фонового излучения (cosmic microwave background, CMB). Данное открытие имеет огромное значение для понимания людьми того, что происходило в самые первые моменты существования Вселенной, ведь вышеупомянутые B-моды являются исключительно следствием воздействия гравитационных волн, образовавшиеся в момент инфляционного периода развития Вселенной, который происходил приблизительно в промежутке времени от 10^-36 до 10^-32 секунды с момента Большого Взрыва. Более того, характеристики зарегистрированных учеными B-мод дают им представление о физических процессах, происходивших в вышеупомянутый промежуток времени, в которых были задействованы энергии на уровне 10^16 ГэВ, что более чем в триллион раз больше, чем энергия столкновений частиц в недрах Большого Адронного Коллайдера.
Графеновый инфракрасный датчик позволит создать миниатюрные системы теплового видения, встраиваемые в контактные линзы
phys.org/news/2014-03-therm...
Современные светочувствительные датчики, работающие в средне- и длинноволновой части спектра инфракрасного света, принципиально не могут быть миниатюризированы из-за того, что для их работы требуются дополнительные системы охлаждения. Но развитие технологий не стоит на месте и использование новых материалов в некоторых случаях позволяет реализовать такие вещи, которые ранее попросту считались невозможными. Именно таким случаем стала разработка исследователями из Мичиганского университета нового датчика на основе графена, чувствительность которого охватывает весь диапазон инфракрасного света и который можно миниатюризировать до такой степени, что устройство теплового видения поместится внутри контактной линзы.
"Проблемой всех существующих фотодатчиков на основе графена является их низкая чувствительность, связанная с одноатомной толщиной кристаллической решетки графена" — рассказывает Жаохуи Жонг, — "Чувствительность этих датчиков в 100-1000 раз ниже, чем требуется для их практического использования".
Для преодоления вышеупомянутой проблемы ученые разработали принципиально новый способ получения и усиления электрического сигнала. Вместо непосредственного измерения параметров потока свободных электронов, высвобожденных столкновениями фотонов с атомами углерода, ученые усилили электрический сигнал, регистрируя изменения текущего через второй слой графена электрического тока от внешнего источника.
Современные светочувствительные датчики, работающие в средне- и длинноволновой части спектра инфракрасного света, принципиально не могут быть миниатюризированы из-за того, что для их работы требуются дополнительные системы охлаждения. Но развитие технологий не стоит на месте и использование новых материалов в некоторых случаях позволяет реализовать такие вещи, которые ранее попросту считались невозможными. Именно таким случаем стала разработка исследователями из Мичиганского университета нового датчика на основе графена, чувствительность которого охватывает весь диапазон инфракрасного света и который можно миниатюризировать до такой степени, что устройство теплового видения поместится внутри контактной линзы.
"Проблемой всех существующих фотодатчиков на основе графена является их низкая чувствительность, связанная с одноатомной толщиной кристаллической решетки графена" — рассказывает Жаохуи Жонг, — "Чувствительность этих датчиков в 100-1000 раз ниже, чем требуется для их практического использования".
Для преодоления вышеупомянутой проблемы ученые разработали принципиально новый способ получения и усиления электрического сигнала. Вместо непосредственного измерения параметров потока свободных электронов, высвобожденных столкновениями фотонов с атомами углерода, ученые усилили электрический сигнал, регистрируя изменения текущего через второй слой графена электрического тока от внешнего источника.
Ученые при помощи акустических волн заставили свет перемещаться по нанопроводникам
phys.org/news/2014-03-semic...
phys.org/news/2014-03-semic...
Исследователи из Института нанотехнологий MESA+ университета Твенте, совместно с исследователями из института Пауля Друде, Берлин, преуспели в реализации перемещения света от одного конца нанопроводника из полупроводникового материала к другому концу посредством поверхностных акустических волн, своего рода "землетрясения", происходящего на наноразмерном уровне. Данное достижение является важным этапом в направлении развития новых полупроводниковых приборов и устройств, которые преобразуют оптические сигналы в электрические и наоборот, и которые найдут широкое применение не только в электронике будущего, но и в области квантовой обработки информации.
Всем известно, что свет является универсальным носителем, при помощи которого можно передавать информацию с высокой скоростью на большие расстояния. Однако, узким местом любого оптического коммуникационного канала является необходимость преобразования электрических сигналов в оптические и наоборот, ведь обработка передаваемой и полученной информации эффективно производится при помощи высокоинтегрированных и миниатюрных электронных устройств. Поэтому исследователи из различных стран все время разрабатывают новые оптико-электронные устройства, которые выполняют функции оптико-электрических и электро-оптических преобразователей, являющихся промежуточным звеном между двумя различными технологиями.
Всем известно, что свет является универсальным носителем, при помощи которого можно передавать информацию с высокой скоростью на большие расстояния. Однако, узким местом любого оптического коммуникационного канала является необходимость преобразования электрических сигналов в оптические и наоборот, ведь обработка передаваемой и полученной информации эффективно производится при помощи высокоинтегрированных и миниатюрных электронных устройств. Поэтому исследователи из различных стран все время разрабатывают новые оптико-электронные устройства, которые выполняют функции оптико-электрических и электро-оптических преобразователей, являющихся промежуточным звеном между двумя различными технологиями.
То, что создали исследователи из Твенте и Берлина является акустико-оптико-электронным устройством, который, помимо оптических и электрических использует еще и акустические сигналы. Лазерный свет фокусируется на одном конце нанопроводника из арсенида галлия, что приводит к возбуждению электронов, которые становятся свободными и покидают свои места в кристаллической решетке, оставляя электронные дыры. Эти электроны и дыры образуют квазичастицы, экситоны, которые "подхватываются" поверхностной акустической волной, возбуждаемой на том же конце нанопроводника и перемещаются вместе с волной к другому концу нанопроводника. Там электроны и дыры вновь объединяются, что приводит к излучению фотонов света. Так как поверхностная акустическая волна распространяется со скоростью в 100 тысяч раз меньше скорости света, то управлять ее распространением и параметрами можно при помощи гораздо более простых способов, нежели способов, используемых для управления потоками света.
Согласно данным экспериментов, разработанная технология акустического перемещения света может работать на тактовых частотах уровня 1 ГГц и выше. Более того, устройства такого перемещения могут быть легко реализованы на наноразмерном уровне, что позволит без труда встроить их в кристаллы полупроводниковых и квантовых чипов.
Комментариев нет:
Отправить комментарий