Новости01.12.13 • Виртуальное 3D сердце
дальше...
 |
Израильским ученым удалось создать 3D-модель сердца не на мониторе, а в пространстве. Во время операции хирург может "разрезать" модель и в подробностях увидеть его внутреннее устройство. Трехмерная голография на службе кардиохирургии. Израильские ученые создали сенсационное устройство позволявшее получить 3D-модель сердца не на мониторе, а в пространстве. Эта инновационная методика уже прошла клинические испытания. Принцип работы устройств таков сердце человека сканируется рентгеновскими лучами и ультразвуком, при проведении ангиографии* и УЗИ информация поступает в устройства, обрабатывается и создается объемная трехмерная голограмма сердца. Причем для этого даже не нужны3D очки. Хирург может разрезать виртуальное сердце скальпелем и увидеть все его детали изнутри. Такое изображение в отличие от двух мерного, дает более точное представление о строение больного органа, чем сильно помогает кардиохирургу во время проведения реальной операции. |
дальше...
30.11.13 • Станен - конкурент графена
дальше...
 |
Вероятно, что графену придется подвинуться с первого места пьедестала почета, которое он занимает в качестве самого перспективного материала для создания электронных устройств и микропроцессоров следующих поколений. Сместить оттуда графен сможет новый материал, станен (Stanene), который также является материалом одноатомной толщины, состоящим из атомов олова и атомов фтора. Согласно расчетам ученых-физиков из Стэндфордского университета и Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC американского Министерства энергетики (US Department of Energy, DOE), этот материал может стать первым в мире материалом, проводящим электрический ток со 100-процентной эффективностью, как при комнатной температуре, так и при более высоких температурах, при которых работают кристаллы современных микропроцессоров. Название станен происходит от латинского названия олова станнум (stannum), объединенного с окончанием -ен, позаимствованным у названия графен. "Если наши расчеты будут подтверждены результатами экспериментов, которые уже проводятся сейчас в нескольких лабораториях во всем мире, то станен станет материалом, использование которого позволит значительно увеличить скорость работы компьютерных процессоров будущих поколений, снизив при этом количество потребляемой и выделяемой ими энергии" - рассказывает Шоукэнг Занг (Shoucheng Zhang), профессор физики из Стэндфордского университета и руководитель объединенной научной группы. |
дальше...
30.11.13 • Представлен гуманоидный робот Atlas
дальше...
 |
Специалисты Института человеческого и машинного познавания из Флориды (Florida Institute for Human and Machine Cognition, IHMC) опубликовали на прошлой неделе видеоролик, демонстрирующий их собственный вариант известного гуманоидного робота Atlas, который передвигается, преодолевая препятствия в виде разбросанных по полу досок и обломков. В этом не было бы ничего сверхъестественного и удивительного, ведь оригинальный робот Atlas компании Boston Dynamics демонстрировал способность перемещения и по более сложной поверхности, если бы не тот факт, что в момент движения у робота были отключены все датчики, с помощью которых он воспринимал окружающую среду, и робот двигался буквально в "слепом" режиме. Следует заметить, что институт IHMC занимается своим роботом Atlas в рамках участия в программе DARPA Robotics Challenge (DRC) Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA. Конечной целью этой программы, своего рода конкурса между различными роботами, призовой фонд которого составляет 2 миллиона долларов, является разработка робота, способного эффективно действовать и выполнять различные задачи в сложных условиях окружающей среды при ликвидации последствий стихийных бедствий, аварий и техногенных катастроф. Команда института IHMC получила робота Atlas в подарок от компании Boston Dynamics, заняв первое место в "виртуальной" части конкурса, когда свои возможности и умения демонстрировали не реальные роботы, а их виртуальные "аватары", действующие в соответствующей виртуальной среде. |
дальше...
04.06.13 • Квантовый термометр сможет измерить самую низкую температуру во Вселенной
Обычные термометры, используемые в быту, годятся для измерения температуры только в весьма ограниченном диапазоне. Но что, если вдруг кому-то потребуется измерить температуру самой холодной материи во Вселенной? Обычным ртутным или электронным термометром здесь уже не обойтись, для такого дела потребуется минимум специальный квантовый термометр.
Для справки стоит отметить, что самая холодная вещь во Вселенной - это конденсат Бозе-Эйнштейна (Bose-Einstein condensate, BEC). Он представляет собой особое состояние материи, газообразную субстанцию из элементарных частиц, охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю, к самой низкой температуре, насколько это возможно. Из-за таких условий большая часть частиц-бозонов находится в самом низкоэнергетическом квантовом состоянии, в состоянии, в котором даже квантовые эффекты проявляются крайне слабо.
Обычно конденсат Бозе-Эйнштейна создается и охлаждается внутри магнитной ловушки, которая удерживает все частицы и препятствует им контактировать с окружающей средой. Находясь в таком состоянии, в состоянии конденсата Бозе-Эйнштейна, все атомы вещества действуют как единый квантовый объект. Конденсат Бозе-Эйнштейна является самой холодной вещью, которую когда-либо удавалось получать ученым в своих лабораториях. Для сравнения стоит заметить, что даже открытый космос является более "теплым", нежели конденсат Бозе-Эйнштейна.
дальше...
Обычные термометры, используемые в быту, годятся для измерения температуры только в весьма ограниченном диапазоне. Но что, если вдруг кому-то потребуется измерить температуру самой холодной материи во Вселенной? Обычным ртутным или электронным термометром здесь уже не обойтись, для такого дела потребуется минимум специальный квантовый термометр.Для справки стоит отметить, что самая холодная вещь во Вселенной - это конденсат Бозе-Эйнштейна (Bose-Einstein condensate, BEC). Он представляет собой особое состояние материи, газообразную субстанцию из элементарных частиц, охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю, к самой низкой температуре, насколько это возможно. Из-за таких условий большая часть частиц-бозонов находится в самом низкоэнергетическом квантовом состоянии, в состоянии, в котором даже квантовые эффекты проявляются крайне слабо.
Обычно конденсат Бозе-Эйнштейна создается и охлаждается внутри магнитной ловушки, которая удерживает все частицы и препятствует им контактировать с окружающей средой. Находясь в таком состоянии, в состоянии конденсата Бозе-Эйнштейна, все атомы вещества действуют как единый квантовый объект. Конденсат Бозе-Эйнштейна является самой холодной вещью, которую когда-либо удавалось получать ученым в своих лабораториях. Для сравнения стоит заметить, что даже открытый космос является более "теплым", нежели конденсат Бозе-Эйнштейна.
дальше...
26.04.13 • Физики уточнили температуру земного ядра
Французские физики в рамках эксперимента смоделировали условия в ядре Земли. Исследование, результаты которого опубликованы в Science, позволили определить температуру ядра планеты. Обзор публикации приводится на сайте Европейского центра синхротронного излучения (ESRF).
Температура твердого железного ядра Земли, как установили ученые, составляет около 6 тысяч градусов по Цельсию. Это на тысячу градусов выше по сравнению с более ранними оценками.
Сведения об условиях в центре Земли ученые получили путем экстраполирования лабораторных данных. В рамках эксперимента им удалось зафиксировать точку плавления железа при давлении в 200 гигапаскалей (2 миллиона атмосфер) — 4800 градусов по Цельсию. Опираясь на эти данные, физики вычислили температуру, при которой металл становится жидким под давлением в 330 гигапаскалей (как в земном ядре).
Наиболее сложной задачей во время опытов было фиксирование фазового перехода железа из твердого состояния в жидкое. Нагретый лазером образец в течение нескольких секунд вступал в химическую реакцию с покрытием лабораторного контейнера, что нарушало условия эксперимента.
Для определения структуры железа использовали направленное рентгеновское излучение синхротронной установки. Диффракционная картина прохождения рентгеновских лучей через кристаллическую решетку металла менялась вместе с изменением структуры решетки в момент плавления.
дальше...
Французские физики в рамках эксперимента смоделировали условия в ядре Земли. Исследование, результаты которого опубликованы в Science, позволили определить температуру ядра планеты. Обзор публикации приводится на сайте Европейского центра синхротронного излучения (ESRF).Температура твердого железного ядра Земли, как установили ученые, составляет около 6 тысяч градусов по Цельсию. Это на тысячу градусов выше по сравнению с более ранними оценками.
Сведения об условиях в центре Земли ученые получили путем экстраполирования лабораторных данных. В рамках эксперимента им удалось зафиксировать точку плавления железа при давлении в 200 гигапаскалей (2 миллиона атмосфер) — 4800 градусов по Цельсию. Опираясь на эти данные, физики вычислили температуру, при которой металл становится жидким под давлением в 330 гигапаскалей (как в земном ядре).
Наиболее сложной задачей во время опытов было фиксирование фазового перехода железа из твердого состояния в жидкое. Нагретый лазером образец в течение нескольких секунд вступал в химическую реакцию с покрытием лабораторного контейнера, что нарушало условия эксперимента.
Для определения структуры железа использовали направленное рентгеновское излучение синхротронной установки. Диффракционная картина прохождения рентгеновских лучей через кристаллическую решетку металла менялась вместе с изменением структуры решетки в момент плавления.
дальше...
17.04.13 • Новые литиевые аккумуляторы заряжаются в тысячу раз быстрее
Учёные из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне (США) во главе с Уильямом Кингом (William King) представили литиевые батареи с трёхмерной микроструктурой, обеспечивающей им скоростную зарядку и примерно в тысячу раз более быструю отдачу энергии, нежели у обычных аккумуляторов такого типа.
Структура новых батарей (иллюстрация Beckman Institute for Advanced Science and Technology).
Скорость заряда и отдачи — ключевая сложность, заставляющая гибридные автомобили нести сотни килограммов аккумуляторов. И брать их приходится больше необходимого минимума, потому что молниеносно получить всю запасённую в батареях энергию нельзя, а чтобы добиться приличной мощности на электромоторах, нужно располагать ёмкостью, в несколько раз превосходящей теоретически необходимую. Именно этот недостаток химических аккумуляторов заставляет некоторых автопроизводителей обращаться к суперконденсаторам, ёмкость которых на порядок ниже, зато скорость энергоотдачи намного больше.
Неприятно выглядит и обратная сторона медали — медленная зарядка литиевых накопителей. Когда электромобиль или гибрид тормозит, регенеративные системы скармливают часть энергии батареям, однако в них нельзя сразу зарядить необходимое количество ватт-часов, и оттого часть энергии теряется, что снижает дальность и энергоэффективность электрифицированных транспортных средств.
дальше...
Учёные из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне (США) во главе с Уильямом Кингом (William King) представили литиевые батареи с трёхмерной микроструктурой, обеспечивающей им скоростную зарядку и примерно в тысячу раз более быструю отдачу энергии, нежели у обычных аккумуляторов такого типа.Структура новых батарей (иллюстрация Beckman Institute for Advanced Science and Technology).
Скорость заряда и отдачи — ключевая сложность, заставляющая гибридные автомобили нести сотни килограммов аккумуляторов. И брать их приходится больше необходимого минимума, потому что молниеносно получить всю запасённую в батареях энергию нельзя, а чтобы добиться приличной мощности на электромоторах, нужно располагать ёмкостью, в несколько раз превосходящей теоретически необходимую. Именно этот недостаток химических аккумуляторов заставляет некоторых автопроизводителей обращаться к суперконденсаторам, ёмкость которых на порядок ниже, зато скорость энергоотдачи намного больше.
Неприятно выглядит и обратная сторона медали — медленная зарядка литиевых накопителей. Когда электромобиль или гибрид тормозит, регенеративные системы скармливают часть энергии батареям, однако в них нельзя сразу зарядить необходимое количество ватт-часов, и оттого часть энергии теряется, что снижает дальность и энергоэффективность электрифицированных транспортных средств.
дальше...
26.03.13 • Китайские ученые создали самый легкий в мире материал
Китайским специалистам из Чжэцзянского Университета (Zhejiang University) удалось произвести самый легкий материал в мире. Новинка получила название графеновый аэрогель
Его вес составляет 0,16 миллиграмм на кубический сантиметр, что 6,5 раз легче массы воздуха. Добиться такой сверхлегкости ученым удалось благодаря лиофилизированному процессу (гелевой вытяжке), который устранил влагу из цепи углеродных нанотрубок и графена.
Чтобы продемонстрировать низкую плотность своего детища китайские учёные поставили кубик материала на лепестки цветка вишни - см. фото. Разработка учёных только кажется хрупкой, на самом деле после сжатия структура отлично восстанавливает свою первоначальную форму.
Китайские специалисты предполагают использовать новаторский материал для ликвидации нефтяных разливов на воде или очистки воздуха. Дело в том, что сверхлегкий аэрогель также обладает фантастическими абсорбирующими свойствами. Например, современные сорбенты способны впитать объем в 10 раз превышающий их массу, а графеновый аэрогель может поглотить объем в 900 раз больше, чем его собственная масса. Также исследователи отмечают высокую скорость впитывания, 1 грамм аэрогеля поглощает 68,8 грамма органики в секунду.
дальше...
Китайским специалистам из Чжэцзянского Университета (Zhejiang University) удалось произвести самый легкий материал в мире. Новинка получила название графеновый аэрогельЕго вес составляет 0,16 миллиграмм на кубический сантиметр, что 6,5 раз легче массы воздуха. Добиться такой сверхлегкости ученым удалось благодаря лиофилизированному процессу (гелевой вытяжке), который устранил влагу из цепи углеродных нанотрубок и графена.
Чтобы продемонстрировать низкую плотность своего детища китайские учёные поставили кубик материала на лепестки цветка вишни - см. фото. Разработка учёных только кажется хрупкой, на самом деле после сжатия структура отлично восстанавливает свою первоначальную форму.
Китайские специалисты предполагают использовать новаторский материал для ликвидации нефтяных разливов на воде или очистки воздуха. Дело в том, что сверхлегкий аэрогель также обладает фантастическими абсорбирующими свойствами. Например, современные сорбенты способны впитать объем в 10 раз превышающий их массу, а графеновый аэрогель может поглотить объем в 900 раз больше, чем его собственная масса. Также исследователи отмечают высокую скорость впитывания, 1 грамм аэрогеля поглощает 68,8 грамма органики в секунду.
дальше...
21.03.13 • Человечество впервые вышло за пределы Солнечной системы
Космический аппарат Voyager 1, запущенный с Земли еще 35 лет назад, пересек границу гелиосферы и стал первым в истории искусственным объектом, покинувшим Солнечную систему.
Межпланетный зонд NASA "Вояджер-1", запущенный 35 лет назад, пересек границу гелиосферы. Аппарат стал первым в истории искусственным объектом, покинувшим Солнечную систему, пишут американские ученые в статье, принятой к публикации в журнале Geophysical Research Letters.
"Похоже, что "Вояджер-1" покинул регион, который зависит от воздействия Солнца, его данные показывают такие характеристики водорода и гелия, которые, как ожидалось, будут наблюдаться в межзвездной среде", – цитирует РИА "Новости" Билла Веббера из университета штата Нью-Мексико и его коллег.
Границей Солнечной системы считается так называемая гелиосфера — "пузырь", заполненный солнечным ветром. За его пределами начинается межзвездное пространство, свойство которого уже не зависит ни от магнитного поля, ни от потока заряженных частиц, исходящих от Солнца.
По данным ученых, 25 августа 2012 года зонд, который находился на тот момент на расстоянии 121,7 астрономической единицы (средних радиусов земной орбиты) от Солнца, "почувствовал" резкие изменения в потоке космических лучей разного происхождения. В течение нескольких дней поток протонов и альфа-частиц с энергиями 1,9-2,7 мегаэлектронвольт, исходящих от Солнца, сократился примерно в 300-500 раз. При этом интенсивность галактических космических лучей выросла вдвое.
дальше...
Космический аппарат Voyager 1, запущенный с Земли еще 35 лет назад, пересек границу гелиосферы и стал первым в истории искусственным объектом, покинувшим Солнечную систему.Межпланетный зонд NASA "Вояджер-1", запущенный 35 лет назад, пересек границу гелиосферы. Аппарат стал первым в истории искусственным объектом, покинувшим Солнечную систему, пишут американские ученые в статье, принятой к публикации в журнале Geophysical Research Letters.
"Похоже, что "Вояджер-1" покинул регион, который зависит от воздействия Солнца, его данные показывают такие характеристики водорода и гелия, которые, как ожидалось, будут наблюдаться в межзвездной среде", – цитирует РИА "Новости" Билла Веббера из университета штата Нью-Мексико и его коллег.
Границей Солнечной системы считается так называемая гелиосфера — "пузырь", заполненный солнечным ветром. За его пределами начинается межзвездное пространство, свойство которого уже не зависит ни от магнитного поля, ни от потока заряженных частиц, исходящих от Солнца.
По данным ученых, 25 августа 2012 года зонд, который находился на тот момент на расстоянии 121,7 астрономической единицы (средних радиусов земной орбиты) от Солнца, "почувствовал" резкие изменения в потоке космических лучей разного происхождения. В течение нескольких дней поток протонов и альфа-частиц с энергиями 1,9-2,7 мегаэлектронвольт, исходящих от Солнца, сократился примерно в 300-500 раз. При этом интенсивность галактических космических лучей выросла вдвое.
дальше...