Изучение воздействия слабых электрических полей на болезнетворные бактерии показало ощутимый обеззараживающий эффект. На основе этого создана, одобрена FDA (Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США) и используется электротехническая ткань для ускорения заживления ран. Учёные из США перенесли идею борьбы электрическими полями с бактерий на вирусы и получили обнадёживающий результат для сдерживания коронавирусных и других инфекций.

Источник изображения Chandan K Sen/Indiana Center for Regenerative Medicine and Engineering

Разработчики из Университета Индианы продемонстрировали ткань с регулярными вкраплениями точек из цинка и серебра. Ткань может быть полиэстером или хлопком. В присутствии влаги, например, от выдыхаемого воздуха, точки образуют классическую батарею на восстановительно-окислительной реакции. Электроны движутся от серебра к цинку по влажной ткани, и их перемещение сопровождается генерацией слабых электрических полей. При этом разность потенциалов меду точками-электродами может достигать 0,5 В.

Матричный рисунок на ткани из серебряных и цинковых точек

Маска или воздушный фильтр из подобной ткани не нуждаются в питании. Увлажнителем может служить как специальный гель, так и компактный резервуар с водой в конструкции маски, если влаги от дыхания будет недостаточно. Производство подобных средств индивидуальной защиты обещает оказаться недорогим. Главное, чтобы эти средства оказались эффективными.

По словам учёных, которые распространили препринт статьи (она пока не прошла рецензирование), опыты по воздействию электротехнической ткани на респираторный коронавирус свиньи и человеческий коронавирус, вызывающий простуду, показали определённое разрушительное воздействие на вирусные частицы уже через одну минуту. Считается, что коронавирусы используют электростатические силы для прикрепления и сборки генома. Слабое электрическое поле может вносить разлад в эти процессы. Опыты показали, что на электротехнической ткани вирусы развиваются «неправильно», что может свидетельствовать о возможности подавлять вирусную активность слабыми полями.

Схематическое изображение электромагнитного поля между двумя электродами (точками)

На коронавирусе SARS-CoV-2 опыты не проводились. Тем не менее, исследователи подали заявку на использование электротехнической ткани для изготовления средств индивидуальной защиты в условиях чрезвычайных ситуаций. Один из авторов исследования как раз имеет долю в компании, производящей заживляющие электротехнические пластыри из такой ткани.

На днях окружной суд США в Александрии, штат Виргиния, разрешил спасательную операцию по извлечению со дна океана из обломков Титаника телеграфа Маркони. Заявку на проведение операции подали юристы компании RMS Titanic, мотивируя её необходимостью спасения «уникального исторического и технического наследия». Против операции выступило Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA), обвиняя RMS Titanic в вандализме.

Титаник перед рейсом 10 апреля 1912 года (RMS Titanic)

На лайнере Титаник была установлена одна из первых и уникальных в то время «беспроводных систем передачи сигналов» ― 5-кВт радиостанция-телеграф Маркони. Интересно, что сам итальянский изобретатель получил предложение бесплатно пересечь Атлантику на Титанике, но ранее он уже отправился в Америку на другом лайнере, что, по-видимому, спасло ему жизнь.

На Титанике основная задача телеграфиста состояла в том, чтобы получать и отправлять «маркониграммы» ― сообщения для или от привилегированных пассажиров. Получение служебных, навигационных или метеорологических сообщений было вторичным, поэтому, например, информация об ухудшении ледовой обстановки по маршруту движения Титаника была проигнорирована.

Телеграф Маркони в радиорубке Титаника

Радиорубка с телеграфом Маркони расположена на верхнем ярусе останков судна. Тем не менее, для его извлечения необходимо будет вскрыть потолок или проникнуть на объект иным способом. Также потребуется работа режущим инструментом для отделения телеграфа от переборок судна. Ранее подобные работы на Титанике были запрещены по этическим причинам, поскольку это место и прилегающая территория представляют собой фактически кладбище для 1500 человек, погибших в том роковом рейсе.

Стрелкой указано расположение радиорубки на обломках Титаника

Согласно постановлению суда, спасение телеграфа «будет способствовать сохранению наследия, оставленному невосполнимой потерей Титаника, для тех, кто выжил, и тех, кто утонул». Для компании RMS Titanic в этой операции есть и кровный интерес. Она владеет порядка 5000 артефактами с места крушения. Это бизнес, ничего личного. На океанском дне обломки Титаника продолжают разрушаться. Есть вероятность, что в обозримом будущем телеграф окажется безвозвратно потерянным. Владельцам обломков необходимо спешить. Проведение разведки намечено на август этого года, при условии, что NOAA не подаст апелляцию на решение суда.

Развитие электродвигателей и аккумуляторов стало толчком для появления самолётов на электрической тяге. К этому также подталкивает озабоченное экологическими проблемами общественное мнение. В идеальном случае электросамолёт необходимо разрабатывать с нуля, чтобы добиться максимального эффекта от сочетания новейших технологий. И всё же, право на новую жизнь могут получить проверенные временем решения, что наглядно доказали американские инженеры.

Электросамолёт «eCaravan» (MagniX)

Ранее в декабре прошлого года канадская авиакомпания Harbour Air совместно с разработчиком и производителем электрических двигателей компанией MagniX провела успешный полёт модифицированного шестиместного гидросамолёта с электрическим двигателем Magni500 мощностью 750 лошадиных сил (560 кВт). На днях этот же двигатель смог поднять в воздух более тяжёлый девятиместный электросамолёт «eCaravan» с размахом крыла 16 метров.

Электросамолёт «eCaravan» ― это модифицированный турбовинтовой самолёт Grand Caravan Cessna 208B. Модификацией аппарата занималась компания AeroTEC. О параметрах опытного полёта не сообщается. Пока только можно зафиксировать рекорд по поднятию в воздух самого тяжёлого на сегодня электросамолёта в мире. Также это означает, что электродвигатели малоизвестной компании из США могут оказаться востребованы среди игроков зарождающейся отрасли электросамолётов.

Двигательная установка «eCaravan» (MagniX)

Самолёты типа Grand Caravan Cessna 208B востребованы для перелётов или транспортировки грузов на небольшие дистанции. Это рабочие лошадки, которые десятилетиями работают на местных маршрутах. Перевод этой авиации на электрическую тягу сделает небо чище. Во всяком случае, в тех местах, где они обслуживают пассажирские и грузовые потоки.

Ещё три года назад Управление по транзиту в Массачусетском заливе (MBTA) запустило совместный проект с компанией E Ink по установке на автобусных и трамвайных остановках информационных панелей на дисплеях E Ink. Сейчас партнёры заканчивают вторую фазу эксперимента, согласно которой панели E Ink появятся ещё на 28 остановках.

E Ink

Вторая фаза проекта стоимостью $1,5 млн будет завершена в июне этого года. Панели E Ink не требуют постоянного питания для демонстрации изображения, поэтому их размещение удобно на остановках, где нет постоянного источника питания, и есть трудности с прокладкой телекоммуникаций. Информационные панели E Ink питаются от солнечных элементов, а данные обновляются по сетям мобильной связи.

В управлении MBTA подчёркивают, что развёртывание информационных табло особенно актуально в условиях пандемии, когда транспорт начал ходить существенно реже. На панели пассажиры всегда смогут увидеть актуальную информацию об интервалах движения транспорта, а принцип работы дисплеев E Ink, которые прекрасно читаются при ярком дневном освещении, делает восприятие информации максимально комфортным.

В компании E Ink особенно рады расширению сотрудничеству с управлением из Бостона. В этих местах находятся корни E Ink. До того, как тайваньская компания Prime View International (PVI) в кризис 2008 года купила американского разработчика и производителя перспективных дисплеев, штаб-квартира E Ink была через реку от Бостона ― в городе Кембридж штата Массачусетс.

По данным британских источников, правительство страны собирается одобрить проект строительства крупнейшей солнечной фермы. Проект стоимостью 450 млн фунтов стерлингов должен быть одобрен до конца текущей недели. Если всё пройдёт без осложнений, ферма будет подключена к электросети страны к 2023 году.

Расчётная мощность будущей солнечной электростанции составит 350 МВт. Электричество будут вырабатывать 880 000 солнечных панелей. Проект также предусматривает создание системы резервного хранения энергии для сглаживания пиков потребления и для буферизации ночного потребления, когда солнца нет, и энергия не вырабатывается.

Под солнечную ферму будет выделено 364 гектара земель сельскохозяйственного назначения. Эта площадь окажется достаточной для питания электричеством 91 000 домохозяйств. Строительством электростанции и инфраструктуры будут заниматься компании Wirsol Energy и Hive Energy. По их мнению, графства Кент и Свейл от продажи электроэнергии солнечной станции смогут дополнительно получать до 1 млн фунтов стерлингов. Сама электростанция будет располагаться недалеко от города Фавершама в Кенте.

Согласно ожиданиям сторонников «зелёной» энергетики, к 2030 году в Великобритании совокупная мощность солнечных ферм достигнет мощности 27 ГВт. Вероятно, с продовольственной безопасностью в стране всё в полном порядке, раз плодородные земли отводятся под проекты с пока ещё сомнительной эффективностью.

Суперкомпьютеры широко используются в отраслях, связанных с добычей полезных ископаемых. Но теперь возник любопытный прецедент: поставщик вычислительных ресурсов готов отвернуться от платёжеспособного заказчика из репутационных соображений. Корпорация Google отказалась обслуживать американских нефтедобытчиков, хотя ранее предоставляла им облачные вычислительные мощности.

Источник изображения: Vostok

Толчком к принятию такого решения, как отмечает CNBC, стала публикация международной организацией Greenpeace доклада о глубине сотрудничества корпорации Google с международными концернами, добывающими углеводородное топливо на территории США: Shell, BP и ExxonMobil. Адаптированные под нужды ресурсодобывающих компаний системы искусственного интеллекта поставляются компаниями Google, Microsoft и Amazon.

Для Google забота об окружающей среде стала одним из приоритетов в осуществлении хозяйственной деятельности, и уже с 2007 года она может похвастать нулевым углеродным следом, поскольку активно закупает электроэнергию, полученную из возобновляемых источников. У Microsoft имеются намерения перейти к отрицательному углеродному следу с 2030 года, а Amazon пытается добиться «нейтральности» по углеродному следу к 2040 году.

В дополнение к этому Google теперь почти полностью отказалась от контрактов с нефтедобывающими корпорациями, если не считать обслуживание существующих; Amazon предпочитает сотрудничать в сфере вычислений, необходимых лишь для фаз переработки и транспортировки нефтепродуктов и сырья; и лишь Microsoft обладает самым крупным и разнообразным портфелем контрактов. Последняя из компаний призывает трезво оценивать ситуацию, поскольку сейчас полностью отказаться от переработки ископаемых ресурсов для получения энергии невозможно. С другой стороны, Microsoft не отрицает важности поэтапного перехода на возобновляемые источники энергии, но без фанатизма и жертв для существующего уклада жизни человечества.

Квантовые точки рассматриваются как перспективные «присадки» не только при производстве дисплеев, в которых они испускают чистые спектры, но также и в солнечных панелях. За счёт квантовых точек солнечные панели могут вырабатывать электричество в более широком диапазоне улавливаемого излучения. Проблема в том, что для этого обычно используются токсичные материалы. Но если не гнаться за КПД, то солнечные панели можно сделать экологически чище.

Исследователи из Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) разработали новый тип солнечных элементов с квантовыми точками, которые не используют токсичных материалов. Эффективность предложенных фотоэлектрических преобразователей оказалась чуть ниже средней для данной категории продуктов (с квантовыми точками), однако альтернативные технологии используют свинец, кадмий или другие токсичные материалы, что делает новую разработку привлекательнее с точки зрения защиты окружающей среды и заботы о здоровье человека.

Вместо токсичных материалов учёные соединили вместе четыре элемента ― создали ядро из меди, индия и селена и покрыли его цинком. Это объекты нанометрового размера, что позволяет судить о сложности процессов. Затем эти объекты ― квантовые точки ― были равномерно внесены в нанопоры тонкой плёнки из диоксида титана. Надо отметить, что сложность изготовления квантовых точек из четырёх элементов привела к росту дефектов в их кристаллической структуре, но эти дефекты не помешали новым солнечным элементам выполнять свою работу.

В ходе экспериментов, статья о которых опубликована в журнале Nature Energy, квантовые точки показали высокую эффективность: из каждых 100 падающих на солнечный элемент фотонов в электроны превращалось 85 из них. Общая эффективность фотоэлектрического преобразователя оказалась меньше ― около 9 %. По данным источника, это примерно средний показатель КПД для солнечный элементов на квантовых точках. Рекорд в этой области принадлежит «токсичным» панелям на квантовых точках и достигает 16,6 %. Разработчики отмечают, что они не гнались за эффективностью, а хотели создать экологически чистый продукт с приемлемым КПД.

Три дня назад ракета-носитель Atlas V унесла на орбиту Земли военный автоматический мини-шаттл X-37B. Это шестой успешный полёт «космического самолёта», как ещё называют этот многоразовый аппарат. Большинство задач миссии X-37B решаются по военным программам и засекречены, но не все. В этот раз мини-шаттл вывел на орбиту прототип фотоэлектрического модуля для передачи на землю солнечной энергии в виде микроволнового излучения.

Автоматический мини-шаттл X-37B

Об эксперименте с передачей энергии сообщила Военно-морская исследовательская лаборатория США (NRL), в недрах которой разработан экспериментальный модуль PRAM (Photovoltaic Radio-frequency Antenna Module). Опытный фотоэлектрический модуль с радиочастотной антенной представляет собой блок со сторонами 30 см. Блок оснащён обычными фотоэлектрическими преобразователями (солнечными элементами), которые преобразуют падающий на них солнечный свет в электрическую энергию.

Полученная модулем на орбите энергия преобразуется в микроволновое излучение и будет передаваться на приёмник, находящийся на земле. Приёмник он же генератор преобразует микроволновое излучение в электричество и отдаст его потребителям. В космосе полученную таким образом энергию можно передавать по лазерному лучу, например, с помощью мощного инфракрасного лазера, но земная атмосфера без значительного поглощения может пропустить только микроволновое излучение.

Запланированный лабораторией NRL эксперимент призван в реальных условиях изучить на прототипе процесс преобразования энергии, тепловые характеристики процессов и эффективность технологии. Подобные методы передачи энергии с орбиты, где солнце светит 24 часа в сутки и под одним и тем же оптимальным углом к солнечной панели, могут помочь в обеспечении электричеством отдалённых уголков планеты, например, военные базы или зоны бедствий.

Опытный фотоэлектрический модуль с радиочастотной антенной (NRL)

Основываясь на результатах PRAM, следующим шагом станет создание полнофункциональной системы-прототипа с установкой на спутник. Также на следующем этапе будет создан канал для отправки энергии на Землю. Нет сомнения, что превращение такой технологии в крупномасштабный коммерческий источник энергии может занять десятилетия, и он долго будет чрезвычайно дорогим, но для ряда задач быстрое развёртывание силовых установок на Земле с неограниченной энергией может оказаться соразмерно затратам.

Согласно рекомендациям специалистов ВОЗ, для снижения темпов распространения коронавируса SARS-CoV-2 гражданам в общественных местах и на работе необходимо соблюдать социальную дистанцию ― не приближаться друг к другу ближе полутора метров. Помочь в этом может индивидуальный сигнализатор, поскольку человек по разным причинам может проигнорировать данное требование. И лучше всего это сделает автоматическое устройство с назойливым сигналом.

Брелок SafeDistance

Дочерняя компания бельгийского исследовательского центра Imec и Гентского университета ― предприятие Lopos ― представила носимые устройства SafeDistance, которые помогут сотрудникам следовать принципам социального дистанцирования.

На практике точно соблюсти предписание не приближаться друг к другу ближе чем на полтора метра можно далеко не всегда. По забывчивости, по невнимательности, увлёкшись разговором и просто не заметив находящегося рядом человека легко нарушить «принципы социального дистанцирования». Небольшое устройство SafeDistance с креплением к одежде подаст звуковой и вибросигнал в том случае, если обнаружит такое же устройство ближе полутора метров от себя.

Погрешность определения расстояния между брелоками SafeDistance на дальности 1,5 м не превышает 15 см. Для определения расстояния устройства используют технологию сверхширокополосного радиосигнала (UWB). Разработка была протестирована в нескольких крупных бельгийских компаниях ― строительных, химических и металлургических. После периода опытной эксплуатации было заявлено, что свыше 90 % сотрудников хотели бы продолжить использовать устройства SafeDistance в дальнейшем.

Разработчик и производитель SafeDistance отмечает, что для удовлетворения спроса на сигнализаторы от целого ряда компаний пришлось значительно увеличить объёмы производства. Коммерческие поставки SafeDistance компания Lopos обещает начать с 27 мая по цене от 99 евро за штуку. Вот кто не лишён коммерческой жилки! И ведь подобные сигнализаторы могут действительно войти в нашу жизнь, если власти и корпорации сочтут это выгодным или полезным.

С другой стороны, у сигнализатора SafeDistance есть положительная сторона. В отличие от подобных приложений на смартфонах данные о пользователях никуда не передаются и нигде не собираются. В частности, не происходит слежение за перемещениями. Устройство SafeDistance не нарушает приватности, но душевное равновесие или сосредоточенность на работе оно вполне может нарушить.