Сегодня 26 июля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → излучение

В Японии разработан материал с «умным» теплоизлучением

Учёные из Японии создали программируемый материал, открывающий беспрецедентные возможности для управления теплом — у него широкий спектр возможных применений: от энергетических систем до фотонной памяти нового поколения.

 Источник изображения: Osaka Metropolitan University

Источник изображения: Osaka Metropolitan University

Обычно тепловые процессы подчиняются строгим правилам. Материал, который поглощает тепло определённой длины волны с конкретного направления, зеркальным образом его излучает. Это свойство называется принципом взаимности, и до настоящего момента учёные не могли независимо контролировать процессы поглощения и излучения тепла. Если бы появился материал, способный поглощать тепло с одного направления и излучать его в другом, появилась бы возможность направлять тепловую энергию с беспрецедентной точностью. Это изменило бы привычные механизмы терморегулирования и преобразования энергии; возникли бы инфракрасные датчики и системы тепловой передачи данных нового поколения.

Для реализации этой задачи учёные Высшей инженерной школы при Осакском столичном университете обратились к магнитооптическим материалам — их свойства меняются под действием магнитного поля. Объединив такой материал с материалом, способным менять своё фазовое состояние (GST — германий-сурьма-теллур), они построили устройство, которое может менять направление теплового излучения. Это состояние можно переключать, причём устройство «запоминает» установленный режим даже после отключения питания, то есть тепловые процессы можно программировать аналогично записи данных на чип постоянной памяти.

Устройство по-разному реагирует на направление, с которого падает излучение, но продолжает работать, даже если оно поступает практически перпендикулярно воспринимающей поверхности — ранее механизм срабатывал только при острых углах падения, при этом снижалась эффективность как поглощения, так и излучения тепла. Благодаря этому открытию появляется возможность управлять тепловыми потоками с такой же точностью, с какой электроника управляет электричеством. На свет появятся более совершенные инфракрасные датчики, высокоэффективные энергетические системы и новые типы фотонной памяти — информация будет храниться с использованием света и тепла, а не электрических зарядов, говорят учёные.

Недорогая разработка японских учёных превратила смартфон в точный детектор радиации

Исследователи из Хиросимского университета Японии разработали способ использования камер смартфонов для получения точных показаний уровня радиации. Созданная ими система стоит менее $70 и может оказать большую помощь в чрезвычайных ситуациях. Технология основана на изменении цвета радиохроматической плёнки при воздействии радиации. При помощи сканера или камеры смартфона можно с высокой точностью определить уровень облучения по степени изменения цвета.

 Источник изображения: unsplash.com

Источник изображения: unsplash.com

Вероятность смерти у человека, получившего дозу облучения всего тела, равную 4 Гр, в течение 60 дней без лечения составляет 50 %. Грей (Гр) — это единицы измерения количества радиации, полученной человеком, один грей равен одному джоулю поглощённой энергии излучения на килограмм ткани. Введение цитокинов может стимулировать выработку белых кровяных клеток, повреждённых облучением, лечение йодидом калия или прусской синью может помочь вывести радиоактивные частицы из организма, а правильная комплексная помывка может предотвратить ожоги кожи, которые могут проявиться через несколько дней.

При оказании помощи человеку, подвергшемуся облучению, имеет значение каждая секунда. Но многие современные методы измерения радиационного облучения основаны на сложном лабораторном анализе или требуют дорогостоящего оборудования. Чтобы расширить возможности тестирования на облучение после катастрофических событий, таких как авария на японской АЭС Фукусима-Дайичи в 2011 году, исследователи предложили оценивать цвет радиохроматической плёнки EBT4 при помощи портативного сканера или смартфона.

Радиохроматическая плёнка мгновенно меняет цвет при воздействии радиации. Определить уровень облучения невооружённым глазом практически невозможно, зато это несложно оценить при помощи сканера или камеры смартфона. Используя мобильные приложения для обработки изображений, можно весьма точно рассчитать уровень облучения, вплоть до 10 Гр. Это обеспечивает доступный и точный уровень обнаружения радиации в полевых условиях, значительно экономя время, поскольку не требуется доставлять пострадавших в медицинские учреждения для обследования.

«Для защиты людей в случае серьёзной радиологической или ядерной аварии необходимо незамедлительно проводить добровольную оценку дозы на месте происшествия и принимать оперативные решения относительно медицинских действий, — говорит ведущий автор исследования профессор Хироши Ясуда (Hiroshi Yasuda). — Простота, универсальность и экономическая эффективность являются критически важными факторами для этих экстренных мер».

Технология была успешно протестирована с использованием смартфонов Samsung и Apple. Теперь Ясуда и его команда сосредоточены на стандартизации протоколов и обеспечении надёжной работы системы в самых разных условиях окружающей среды. Статья с её описанием опубликована в журнале Radiation Measurements и находится в открытом доступе.

Исследование: пользование 5G-связью в сельской местности несёт потенциальную опасность для здоровья

Исследователи из Барселонского института глобального здравоохранения (ISGlobal) оценили уровень радиочастотного облучения базовыми станциями 5G граждан и владельцев смартфонов. Исследовались три сценария: с выключенным передатчиком смартфона, в режиме передачи и отдельно приёма больших по объёму данных. Измерения проводились в городе и деревне, где плотность радиосигналов отличаются. Оказалось, в городе 5G не так страшна, как на свежем воздухе.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

Ситуация со связью 5G проверялась в Швейцарии, где новый стандарт уже введён по всей стране — первым в ЕС. Учёные впервые испытали новую методику измерения облучения, которая теперь каждые три года будет проводиться в Европе для оценки воздействия вышек сотовой связи на экологию. Мощность излучения измеряется прибором (RF-экспонометром), который носится в рюкзаке за спиной. Отдельно используется смартфон с датчиком и специальным приложением для отслеживания мощности приёмопередатчика устройства.

Учёные снимали показания на производстве, в офисах, в школах, в общественных местах, парках и транспорте. В ходе проведенного испытания были изучены показания электромагнитного поля 5G в более 30 тыс. точках в двух городах (Цюрихе и Базеле) и в трёх деревнях (Хергисвиль, Виллизау и Дагмерселлен). Города отличаются более плотным размещением базовых станций 5G, а деревни — более редким.

При отключённом передатчике смартфона (режим полёта) излучение в основном исходит от базовых станций. Исследователи обнаружили, что уровни облучения увеличиваются с ростом плотности населения. Среднее значение для сельских поселений составило 0,17 мВт/м2, в то время как среднее значение для городов составило 0,33 мВт/м2 для Базеля и 0,48 мВт/м2 для Цюриха. Это те уровни, которые создают постоянную радиочастотную нагрузку на экологию и граждан без телефона в кармане.

«Самые высокие уровни [излучения] были обнаружены в городских деловых районах и общественном транспорте, которые [детектируемые уровни] по-прежнему более чем в сто раз ниже международных нормативных значений», — поясняют исследователи.

В сценарии, когда была запущена максимальная загрузка данных (телефон исследователя был настроен на загрузку больших файлов), излучение значительно увеличилось в среднем до 6–7 мВт/м2. Авторы частично объясняют это увеличение формированием луча, методом, связанным с базовыми станциями 5G, который более эффективно направляет сигналы пользователю, что приводит к более высокому уровню облучения при загрузке данных. Облучение в целом было выше в двух городах, вероятно, из-за большего количества базовых станций 5G.

Наконец, сценарий, в котором были зарегистрированы самые высокие уровни радиочастотного поля, был сценарием отправки данных, когда мобильный телефон исследователя был настроен на постоянную выгрузку больших файлов. Среднее облучение при этом составило около 16 мВт/м2 в городах и почти вдвое выше в деревнях (29 мВт/м2). В этом сценарии самым сильным источником излучения был телефон, отправляющий данные, а воздействие было значительно выше в деревнях из-за меньшей плотности базовых станций, что снижает качество сигнала и вынуждает устройства использовать больше энергии для отправки данных.

«Мы должны иметь в виду, что в нашем исследовании телефон находился на расстоянии около 30 см от измерительного устройства, а это значит, что наши результаты могут недооценивать реальное воздействие излучения. Пользователь мобильного телефона будет держать телефон ближе к телу и, таким образом, воздействие радиочастотного ЭМП может быть в 10 раз выше», — предупреждают авторы работы. В 10 раз выше в самом худшем сценарии означает, что передача больших файлов на свежем воздухе будет граничить и даже превышать допустимые в ЕС санитарные нормы облучения.

«Подводя итог, это исследование показывает, что воздействие на окружающую среду ниже при низкой плотности базовых станций. Однако в такой ситуации излучение от мобильных телефонов на порядки выше, — резюмируют исследователи. — Это имеет парадоксальное последствие: обычный пользователь мобильного телефона в большей степени подвержен воздействию радиочастотного ЭМП в районах с низкой плотностью базовых станций».


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Hugging Face потребовала «радикальной прозрачности» после беспрецедентной атаки взбесившегося агента OpenAI 20 мин.
Новая статья: Gamesblender № 786: «честный» Unity 7, игры за рекламу от Xbox, четыре Fallout и криптокражи в Steam 22 мин.
Apple ответит в суде за то, что пропустила в App Store мошеннический криптокошелёк — пользователи потеряли $1,8 млн 8 ч.
«Хватит пугать людей» — Дженсен Хуанг раскритиковал апокалиптическую риторику ИИ-отрасли 23 ч.
Новая статья: Moss: The Forgotten Relic — сказочный сборник, сбежавший из VR-плена. Рецензия 23 ч.
В США разгорелись споры между сторонниками и противниками открытых ИИ-моделей 25-07 20:21
OpenAI целую неделю не замечала, что её ИИ-агенты взломали Hugging Face 25-07 11:18
Microsoft представила ИИ-модели для работы с изображениями и речью — они значительно экономнее аналогов OpenAI 25-07 11:11
Sony подтвердила дату выхода God of War Laufey и новую God of War про Кратоса 25-07 10:24
Чат-бот Meta AI получил возможности персонального помощника как в ChatGPT и Gemini 25-07 06:00
Zeiss расширила производство оптики в Германии, чтобы удовлетворить аппетиты ASML 24 мин.
Корабль «Союз МС-28» доставил с МКС в Казахстан двух россиян и американца 6 ч.
Сбой в «Аллее дата-центров» привёл к мгновенному отключению 3 ГВт мощностей — рекорд для энергосистемы США 6 ч.
Astera Labs представила первые в отрасли 3,2-Тбит/с интеллектуальные ретаймеры и редрайверы для Ethernet и UALink 10 ч.
Apple выпустит первый водонепроницаемый iPad в этом году 11 ч.
Цены на клиентские процессоры Intel выросли на 27 %, объёмы продаж сократились на 8 %, но чипов всё равно не хватило на всех 16 ч.
OpenAI настроена интегрировать ChatGPT в умные очки сторонних разработчиков 23 ч.
Графические процессоры Nvidia отправятся на Луну до конца года 25-07 22:52
«АМДтехнологии» и «Е-Флопс» развернули «двухконтурный» суперкомпьютер для ИИ- и HPC-задач 25-07 22:28
ИИ-платформа Liqid UltraStack объединяет 30 ускорителей AMD Instinct MI350P 25-07 21:30