Инновационные новости

 

Ученые создали устройства, работающие на энергии испарения воды

Испарение - фундаментальная сила природы, которая присутствует всегда и везде и явля­ется более мощной силой, чем ветер и волны. Однако до настоящего времени потенциал этой силы остается малоизученным, не говоря уже о том, чтобы использовать её для питания малых автономных электронных устройств и выработки электричества. Но недавно исследователи из Колумбийского универси­тета сообщили о разработке двух новых устройств, которые получают энергию непосредственно от испарения.

Учёные разработали плавающий поршневой двигатель, который производит электриче­ство для светодиода, а также роторный двигатель, который приводит в движение миниатюр­ный автомобиль.

Ещё в прошлом году д-р Озгур Сахин, руководитель исследования в Колумбийском уни­верситете, обнаружил, что при изменении влажности споры бактерий разбухают или сжима­ются, и при этом за счёт накопления энергии они могут толкать или тянуть другие, более круп­ные предметы. Основываясь на прошлогодних результатах, Сахин и его коллеги построили работающие прототипы устройств, использующих такую энергию и споры бактерий.

Плавающий поршневой двигатель представляет собой не­сколько пластиковых лент (с нанесёнными на них слоями из спор бактерий), уложенных рядом друг с другом на своего рода заслон­ки на легком пластиковом корпусе. Когда устройство опускается на воду, споры разбухают, ленты растягиваются и открывают за­слонки, давая выход влажному воздуху. Когда влажность умень­шается, ленты сжимаются и закрывают заслонки. Таким образом, возникает самоподдерживающийся цикл движения. Соединив это устройство с генератором, ученые получили электричество, достаточное для питания светодиода.

Другой двигатель под названием Moisture Mill, который работает на энергии испарения, содержит пластиковое колесо с выступающими лентовидными вкладками, покрытыми с одной стороны спорами бактерий. Это колесо заключено в частично открытый корпус. Та часть коле­са, которая находится в корпусе, «намокает» и двигает открытую часть колеса, и в результате колесо непрерывно вращается, действуя как роторный двигатель. Подключив к нему крошеч­ный автомобиль, исследователи смогли привести его в движение.

Согласно прогнозам исследователей, если технологию использования энергии испарения воды удастся масштабировать, то вполне можно будет построить гигантские плавучие генера­торы или огромные водяные мельницы, которые будут вырабатывать электричество для горо­дов и поселков.

Источник: newsdiscover.net.

Из этих мягких сот можно делать лёгкую и сверхпрочную броню

Броня может быть лёгкой, долговечной и эффективной - но редко все эти три качестве сочетаются в ней одновременно. Исследователи из Университета Техаса нашли новое решение этой проблемы: броню в виде сот, которая способна восстанавливать свою форму после удара.

Искусственные сотовые формы весьма легки: большую часть внутреннего объёма в них занимает воздух. Они также дёшевы, поскольку состоят в основном из пластика. Но их глав­ный недостаток заключается в их «одноразовости» — единственный удар может привести к коллапсу всей конструкции, после чего её придётся менять. Это достаточно неприятно, если из подобных сот сделан автомобильный бампер или спортивный шлем - и потенциально смертельно, когда речь идёт о солдатской броне.

Новая технология Университета Техаса называется «соты с отрицатель­ной жёсткостью». Вместо жёстких гек­сагональных элементов матрица этих сот состоит из последовательности кле­ток с параллельными и поперечными стенками. В момент удара такая кон­струкция складывается, но затем воз­вращается в своё исходное состояние. Сами соты сделаны из нейлона — но в данном случае прорыв заключается именно в разработанной структуре, а не в применённом материале.

Финансирование этого проекта отчасти проводилось Министерством обороны США, ко­торое ищет способы получить в своё распоряжение лёгкую и прочную броню.

Источник: gearmix.ru.

Роботы создадут в Амстердаме мост при помощи 3D-принтера

3D-принтер построит металлический мост в центре Амстердама. Компания MX3D раз­работала технологию трехмерной печати металлических объектов, которая уже сейчас позво­ляет создавать сложные разветвлённые структуры. На сайте проекта говорится, что технология является экономически целесообразной и со временем может стать преемницей современных методов производства металлоконструкций и деталей.

Теперь MX3D планируют построить значимый и функциональный объект над одним из знаменитых каналов в столице Нидерландов, говорится в видеоролике компании.

«Сначала у принтера получались только маленькие, кривые «червячки» из металла, кото­рые и разглядеть было сложно. Но мы увидели в них целую вселенную возможностей. Конеч­но, и проблем хватало: сварочный аппарат взрывался, заплавлялся наконечник принтера, робот терял ориентацию в пространстве и ломал построенное. Но в итоге у нас начали получаться длинные прямые элементы, сложные спирали и овальные трубки. Это как рисовать металлом в

воздухе. После многочисленных экс­периментов нам удалось ускорить процесс и научиться печатать слож­ные, разветвленные структуры. И теперь мы готовы к нашему первому проекту, который позволит на прак­тике проверить все стороны этой многообещающей технологии печа­ти. Мы построим большой функци­ональный объект — мост в Амстер­даме».

Конкретное место расположе­ния нового моста будет анонсиро­вано ближе к концу года, а работы планируется начать в 2017 году. Со­гласно эскизам, постройка начнется с закрепления на краю канала начальных фрагментов двух рельсов для 3D-принтеров, которые роботы станут достраивать в сторону другого берега, попутно создавая и сам мост.

Распространение 3D-печати продолжает набирать обороты, сейчас технология использу­ется в аэрокосмической отрасли, производстве электроники, медицине и косметике. Интернетгигант Amazon уже открыл магазин 3D-печати на заказ, а цены на базовые 3D-принтеры про­должают снижаться. По оценкам консалтинговой компании Lux Research, через 10 лет объем мировой индустрии 3D-печати достигнет 12 млрд долларов.

Источник: bfm.ru.

3D-принтер, способный построить дом в 250 кв. м. всего за сутки

В ближайшем будущем роботы будут использоваться в строительстве. По мнению раз­работчиков, в скором времени строительство домов будет автоматизированным. Ученый из Университета Южной Калифорнии Берок Хошневис создал 3D-принтер, способный построить целый дом с площадью в 250 кв.м. всего за сутки.

Разработка Хошневиса фактически является огромным робо­том. Он включает в себя сопло, которое закреплено на раме, бла­годаря соплу и проходит бетонная смесь, которая накладывается послойно по компьютерной схеме. Как говорит профессор: «Это практически аналог 3D-принтера для строительства»

Источник: cont.ws.

На основе графена созданы самые тонкие в мире лампочки

Почти полтора века назад Томас Эдисон использовал угольную (углеродную) нить в ка­честве проводящей для создания первой в мире лампы накаливания. Учёные и сегодня исполь­зуют этот материал, только в несколько другом виде.

В рамках нового исследования команда физиков применила графен — углеродный мате­риал с идеальной сотовой кристаллической решёткой — для изготовления проводящей нити. В результате получилась лампа, которая, как утверждают разработчики, является самой тонкой в мире на сегодняшний день. И хотя саму нить не видно невооружённым глазом, "лампочка" производит достаточно яркий свет.

Над её созданием работала крупная международная команда инженеров из Колумбий­ского университета США, Национального университета Сеула и Корейского научно-исследо­вательского института стандартов и науки.

Тончайшие нити графена учёные прикрепили к металлическим электродам и разместили получившиеся полосы на кремниевой подложке. Прохождение электрического тока по нитям вызывало их нагрев до 2500 °C, что обеспечивало яркое свечение, рассказывается в пресс-релизе Колумбийского университета.

"Этот новый тип "широкополосного" излучателя света может быть интегрирован в ми­кросхемы. С нашей разработкой открываются двери в мир гибких и прозрачных дисплеев тол­щиной в несколько атомов, а также оптических коммуникаций будущего", — рассказывает ведущий автор исследования Джеймс Хоун (James Hone) из Колумбийского университета.

Источник: vesti.ru.

Команда исследователей из Бристоля представила технологию, которая позволяет самолётам ремонтировать себя в полёте

В Великобритании учёные и инженеры работают над технологией, которая позволит ма­шинам восстанавливать самих себя. На этой неделе образец этой технологии - самовосстанавливающиеся самолётные крылья — будут представлены в Лондонском королевском обществе.

Команда исследователей из Университета Бристоля без лишнего шума разрабатывала свой метод на протяжении нескольких последних лет. Сейчас, по словам инженеров, техноло­гия достаточно закончена, чтобы «появиться на потребительском рынке в самом ближайшем будущем». Среди других примеров её применения — самовосстанавливающийся лак для ног­тей и самозатягивающиеся экраны для смартфонов.

Суть метода заключается в нанесении тонкого слоя крошечных полых «микросфер» на углеродную подложку. При повреждении сферы лопаются, выпуская наружу жидкий реагент, который затекает в трещины, вступает в реакцию с катализатором и быстро затвердевает.

«Мы взяли пример с человеческого тела, - рассказывает глава команды профессор Васс. - Эволюционно мы не приспособлены к тому, чтобы выдерживать повреждения - в таком слу­чае мы бы имели кожу толщиной с носорожью. Вместо этого в случае ранения у нас течёт кровь, которая сворачивается и закупоривает рану. Мы просто перенесли схожую функцию в синтетический материал - чтобы позволить ему восстанавливать себя самостоятельно».

Испытания показали, что затвердевший материал так же устойчив, как и исходный, по­этому самолёты смогут самовосстанавливаться прямо в полёте, не теряя своей функциональ­ности.

У данной технологии большой потенциал - потребители, разумеется, выиграют от более длительного срока службы смартфонов и автомобилей, которые способны «лечить» сами себя. А воздушные путешествия, очевидно, станут только безопаснее.

Источник: gearmix.ru.

 

Крошечный радар-на-чипе обеспечит функцией распознавания жестов любое элек­тронное устройство

Все идет к тому, что в недалеком будущем для того, чтобы управлять каким-либо элек­тронным устройством, будет совсем не обязательно касаться этого устройства непосредствен­но. И такая функция станет возможной благодаря многочисленным технологиям распознава­ния движений и жестов, построенным на оптических, акустических и других методах. Свой вклад в это направление сделала компания Google в рамках проекта Project Soli, разработав и изготовив опытные образцы миниатюрных радаров-на-чипе, способных с очень высокой точ­ностью отслеживать движения рук и пальцев человека.

Технология радара-на-чипе была разработана в лаборатории Advanced Technology and Projects lab компании Google, также специалисты этой лаборатории создали законченную си­стему, включая соответствующее программное обеспечение, позволяющее при помощи мини­атюрного радара отслеживать даже самые незначительные перемещения. Работоспособность системы была проверена на аудиосистеме: при помощи движений рук пользователь может увеличивать или уменьшать громкость звука, менять воспроизводимые треки, включать и вы­ключать систему.

Данная "радарная" технология распозна­вания жестов, технические характеристики ко­торой держатся пока в тайне, была представле­на вниманию общественности на проходившей недавно конференции Google I/O. Чип радара, оснащенный всеми необходимыми сопутствую­щими электронными цепями, имеет размер, со­поставимый с размерами ногтя пальца человека. Он изготавливается по стандартной технологии производства полупроводниковых чипов, таким образом, можно ожидать скорого начала массового производства таких чипов, которые будут иметь достаточно невысокую стоимость.

Компания Google в первую очередь плани­рует начать снабжать такими чипами производи­телей миниатюрной электронной техники, такой как "умные" часы, смартфоны и прочие бытовые устройства, которые работают под управлением операционной системы Android. Для этого уже ведется подготовка специального программного интерфейса Soli API, о дате выхода которого пока еще не объявлено.

Источник: dailytechinfo.ru.

Большой адронный коллайдер начал работу на полных энергиях

В Большом адронном коллайдере начались столкновения частиц на максимальной мощ­ности в 13 тераэлектронвольт, что ознаменовало начало нового этапа работы установки после длительного перерыва, сообщается на сайте Европейской организации по ядерным исследова­ниям (CERN).

Предварительные эксперименты по запуску Большого адронного коллайдера после дли­тельного периода модернизации, длившегося 27 месяцев, начались несколько недель назад, когда частицы разгонялись до скорости 6,5 тераэлектронвольт. Сегодняшний запуск коллайде­ра на полных энергиях ознаменовал начало нового периода работы всех четырех детекторов устройства: ALICE, ATLAS, CMS и LHCb.

При помощи работы на обновленном коллайдере физики надеются расширить понима­ние Стандартной модели физики, описывающей взаимодействие элементарных частиц, а так­же обнаружить новые частицы.

Источник: «Газетами».