Теги → российские разработчики
Быстрый переход

Сломать, чтобы улучшить: дефектный графен может заменить платину в батареях и не только

Углерод широко используется в электрохимии. Новый тип углеродных электродов в виде графена обещает намного полнее раскрыть потенциал этого вещества. Датчики, солнечные панели, аккумуляторы ― всё это и многое другое благодаря исследованию свойств графена может стать лучше. Не в последнюю очередь это произойдёт благодаря новым теоретическим изысканиям российских учёных.

Иллюстрация. Дефектный графен. Дизайнер Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ

Иллюстрация. Дефектный графен. Дизайнер Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ

Ученые из МФТИ, Сколтеха и Объединенного института высоких температур РАН теоретически исследовали и подвели фундаментальную научную основу под такое явление, как перенос электрона на поверхности графена с дефектами структуры. Вариантов нарушения упорядоченной структуры графена может быть несколько: одиночная и двойная вакансии, дефект Стоуна-Уэльса, примесный атом азота, -O- и -OH группы. Каждое из изменений оказывает значительное влияние на скорость переноса.

Что это даёт? Как выяснилось и было доказано теоретически, привнесение дефектов в идеальный графеновый лист ведёт к росту плотности электронных состояний на границах раздела графен/раствор. Это катализирует процесс переноса электронов. Рост скорости переноса может достигать 10-кратного значения. Окислительно-восстановительные реакции в присутствии дефектного графена начинают идти намного быстрее.

Идеальный графен

Идеальный графен

Дефектный графен получает шанс стать дешёвым заменителем платиновых или иридиевых катализаторов в топливных элементах и металл-воздушных батареях. Другое возможное применение графена с дефектами ― это электрохимические датчики. В зависимости от типа дефекта, как доказали учёные, перенос электронов можно выборочно ускорить на определенный класс реагентов в растворе. Датчики смогут срабатывать даже на исчезающе небольшое присутствие в воздухе или растворах опасных веществ.

Данные об исследовании были опубликованы в журнале Electrochimica Acta. Осталось дождаться экспериментального подтверждения теоретических выкладок.

Мини-ПК по-русски: представлен NUC на процессорах «Байкал» с ОС «Альт Линукс»

Начало поставок в прошлом году отечественных процессоров «Байкал» и успешная разработка отечественной операционной системы «Альт Линукс» открыли возможность создать защищённую вычислительную систему для бизнеса и госсектора. Этой возможностью воспользовалась российская компания «Хамстер Роботикс», которая разработала настольный мини-ПК HR-MPC-1 и готова начать выпуск систем для заинтересованных клиентов.

Как сообщает интернет-ресурс CNews, разработка проекта была завершена до начала текущего года. В принципе, «Хамстер Роботикс» способна в сжатые сроки начать выпуск новинки партиями до 10 тыс. штук. Цена вопроса обещает составить от 25 до 30 тыс. рублей. Ознакомительные поставки могут начаться не позднее мая. Тем не менее, пандемия коронавируса внесла изменения в первоначальные планы, и массовый выпуск мини-ПК может быть перенесён на осенние месяцы.

В основе системы HR-MPC-1 лежит 28-нм процессор BE-T1000 компании «Байкал электроникс». В арсенале «Байкал электроникс» есть также процессоры на архитектуре ARM. Производством процессоров, насколько можно судить, занимается тайваньская TSMC.

В корпусе мини-ПК HR-MPC-1 габаритами 115 × 115 × 35 мм располагается плата с процессором на двух суперскалярных ядрах P5600 MIPS 32 r5. Память представлена модулем DDR3-1600 МГц. Энергопотребление системы составляет 5 Вт. Накопитель SSD или HDD представляет собой опциональное решение. Встроенные в мини-ПК порты и интерфейсы (включая разъёмы на плате) включают два порта Ethernet 1 Гбит/с, два порта SATA 3.0 и интерфейсы USB 2.0, I2C, SPI, GPIO, UART, RS-232, RS-485, HDMI и DVI, а также модуль Wi-Fi.

Предустановленная на HR-MPC-1 операционная система «Альт Линукс» разработана компанией «Базальт СПО». Разработчики допускают, что данный мини-ПК на процессорах «Байкал» вряд ли заинтересует обычных пользователей, но государственный сектор и бизнес должны проявить интерес к этой разработке, поскольку она даёт гарантию от так называемых «закладок», которые присутствуют в ПО и железе иностранных компаний.

Ученые из Сколтеха разработали сенсоры для выявления в воздухе метанола и других спиртов

Раз уж многие из наших читателей сегодня оказались изолированными в своих квартирах, то уместно вспомнить о проветривании. В закрытых и плохо проветриваемых помещениях быстро растёт концентрация углекислого газа, что не способствует укреплению здоровья. Для многих бытовые датчики CO2 будут в новинку, но среди матёрых удалёнщиков они давно популярны. Это — лишь одна область применения электронных сенсоров, а сколько их ещё предстоит освоить!

Медицина и промышленность, особенно связанная с выделением опасных веществ в воздух, требуют высокоточных миниатюрных цифровых систем детектирования. Например, ряд заболеваний человека можно распознать по выдыхаемому им воздуху. Также подобные сенсоры обещают стать неотъемлемой частью системы Интернета вещей, оповещая службы о присутствии в атмосфере того или иного вещества.

Свою лепту в создание высокоточных датчиков внесли учёные из Сколтеха. Они на основе нанохлопьев оксида кобальта сумели создать техпроцесс и сенсоры для выявления различных спиртов в воздухе и, в частности, паров ядовитого метанола. Разработанный детектор относится к хеморезистивным сенсорам, принцип действия которых основан на изменении сопротивления материала при адсорбции молекул анализируемого вещества.

«Особенность новой технологии заключается в том, что чувствительный материал ― оксид кобальта ― выращивается непосредственно на электродах сенсора. Это позволяет избежать дополнительных стадий в процессе производства и создавать сенсоры за считанные минуты».

Разработанный датчик, например, позволяет выявить метанол в смеси с этанолом. Вероятно, многие помнят нехорошую историю с отравлением настойкой «Боярышника». Новые датчики позволят оперативно распознать яд там, где его быть не должно, что актуально в том числе и при изготовлении лекарственных препаратов.

ФАС расширяет требования о предустановке российского ПО

Федеральная антимонопольная служба решила отказаться от поэтапного введения требований касательно предварительной установки российского программного обеспечения на смартфоны, компьютеры, планшеты и смарт-телевизоры. Вместо этого ведомство расширило перечень программ, которые должны устанавливать на устройства упомянутых категорий, поступающих в продажу на территории РФ. Это следует из последней версии проекта постановления правительства, опубликованного на портале проектов нормативных правовых актов.

Согласно данному проекту, с 1 июля 2020 года производители должны предустанавливать на свои смартфоны 13 российских приложений. При этом, на компьютеры предписывается установка 10 программ, а на смарт-телевизоры – 3 приложений. Также был расширен список обязательных для предустановки приложений. Ранее предполагалось, что на смартфоны будут устанавливаться российские поисковые приложения, антивирусные программы, клиент портала «Госуслуг», почтовый клиент и мессенджер. Теперь же предлагается дополнить этот список приложениями для доступа к облачным хранилищам, голосовыми и аудиовизуальными помощниками, а также приложениями новостных агрегаторов. Приложения по списку, аналогичному этому, дополненненному офисными программами, предлагается предустанавливать на компьютеры и планшеты. Что касается смарт-телевизоров, то их производители должны обеспечить установку отечественных аудиовизуальных сервисов, приложений для просмотра общедоступного телевидения, а также программ для доступа к новостям.

Поправки прокомментировал представитель Ассоциации торговых компаний и товаропроизводителей электробытовой и компьютерной техники (РАТЭК) Антон Гуськов. По его мнению, производители не успели бы выполнить требования ФАС до 1 июля даже в нормальной обстановке, а «в условиях развивающегося кризиса это просто невозможно». Стоит отметить, что 26 марта президент РАТЭК Александр Онищук направил премьер-министру России Михаилу Мишустину письмо с просьбой отказаться от принятия постановления. По его мнению, утверждение постановления сейчас приведёт к образованию дефицита технически сложных товаров на российском рынке.

Учёные нашли способ повысить чувствительность инфракрасных фотодатчиков

Инфракрасный диапазон успешно эксплуатируется как на бытовом уровне, так и в науке, технике и в системах безопасности. Пульты дистанционного управления, приборы ночного видения, системы сканирования багажа, телескопы и многое другое были бы невозможны без инфракрасных фотодатчиков. Группе учёных из России, Японии и США удалось существенно повысить чувствительность инфракрасных фотодатчиков, что сулит много интересных решений.

Иллюстрация. Дизайнер — Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ

Иллюстрация. Дизайнер — Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ

Как сообщает нам пресс-релиз МФТИ, учёные института совместно с коллегами из Японии и США рассчитали параметры инфракрасных фотоприемников из слоев графена и смеси черных фосфора и мышьяка. Полученные таким образом датчики способны улавливать инфракрасное излучение с энергией меньше запрещенной зоны этих слоев без графена. Более того, меняя соотношение добавок, датчики легко модифицировать для увеличения чувствительности к нужной длине волны света. В частности, это должно привести к появлению сверхчувствительных приемников дальнего инфракрасного и терагерцевого излучения.

Помимо бытового применения дальний инфракрасный диапазон крайне важен в науке. Например, это излучение свойственно космической пыли, знание о которой дают представление об эволюции галактик. Также терагерцевое излучение применяется в системах безопасности для сканирования багажа, и оно намного безопаснее рентгеновского. Появление более чувствительных датчиков позволит улучшить характеристики приборов и инструментов во многих сферах.

Основная идея при разработке новых фотодатчиков заключалась в том, чтобы максимально уменьшить так называемый темновой ток ― движение электронов (дырок) в материале фотоприёмника под воздействием температурных процессов. Такое движение возможно даже при отсутствии внешнего сигнала (излучения), что ведёт к появлению шума в приборе и к снижению его чувствительности.

В ходе расчётов и последующих экспериментов выяснилось, что если графеновый монослой окружить слоями из смеси черного фосфора и черного мышьяка в различных пропорциях, то это, во-первых, позволяет сдвигать рабочий диапазон частот фотоприемника и, во-вторых, существенно снижает темновой ток. Как правило темновой ток подавляется с помощью охлаждения датчиков, но новое открытие обещает привести к появлению фотоприёмников с высоким соотношением сигнал/шум даже при высоких рабочих температурах.

Удивительное рядом: в Сколтехе открыли новый катодный материал для металл-ионных аккумуляторов

Рано ли поздно литиево-ионные аккумуляторы придётся чем-то заменять. С учётом взрывного роста потребностей аккумулирующих ресурсов в «зелёной» энергетике и в электротранспорте, это произойдёт скорее раньше, чем позже. И одной из альтернатив могут стать металл-ионные батареи.

Над материалом для металл-ионных аккумуляторов работают многие исследовательские команды во всём мире. Интересных находок много. Например, в свежем номере престижного издания Nature Communications команда учёных из Сколтеха сообщила о разработке нового и неожиданного материала для катодов металл-ионных аккумуляторов.

Почему металл-ионные? На Земле ограниченный запас лития и кобальта (последний используется для изготовления катодов). Теоретически литий можно заменить калием, а кобальт железом, марганцем и даже титаном. Это, кстати, сделает батареи фактически экологически безопасными. Более того, титана на Земле очень много. Он идёт на десятом месте по распространённости элементов в земной коре. Другое дело, что электрохимические свойства титана оставляют желать лучшего. И с этим что-то надо делать.

Группа учёных под руководством профессора Станислава Федотова создала новый катодный материал на основе фторидофосфата титана ― KTiPO4F. Новый материал имеет высокий электрохимический потенциал и отличается беспрецедентной стабильностью работы при высоких скоростях заряда/разряда.

«Это исключительный результат, буквально сдвигающий устоявшуюся парадигму в «аккумуляторном сообществе», согласно которой материалы на основе титана рассматривались исключительно как анодные из-за его низкого потенциала. Мы считаем, что открытие KTiPO4F может стать стимулом к поиску и разработке новых титансодержащих катодных материалов с уникальными электрохимическими характеристиками. Правильно подобранный химический состав, кристаллическая структура и способ синтеза сделали невозможное возможным», ― заявили учёные. 

Осталось дождаться шагов в сторону практического использования разработки. Но пока создаётся впечатление, что путь предстоит очень и очень долгий.

Для противодействия дронам «Информзащита» начнёт поставлять клиентам системы разработки НИИ «Вектор»

Вряд ли кто-то будет спорить с тем, что прогресс сопровождают новые риски и опасности. Появление в обиходе массы дронов несёт с собой угрозу использования лёгких воздушных беспилотных аппаратов со злым умыслом в преступных целях и просто по глупости, но с печальными последствиями. Поэтому защитить от проникновения дронов зону критически важной инфраструктуры не просто существенно, а жизненно необходимо.

Как сообщает нам сайт «Росэлектроники», с компанией «Информзащита» заключён договор на поставку систем противодействия дронам. Согласно договору «Информзащита» будет поставлять своим заказчикам систему обнаружения и противодействия беспилотным летательным аппаратам разработки НИИ «Вектор». Вероятно, речь идёт о системе СЕРП или её модификации, представленной ещё летом 2018 года.

В комплект поставки системы войдут пассивный когерентный локационный комплекс, модуль обнаружения канала управления и модуль радиоэлектронного подавления малых БЛА. Защищать от проникновения дронов планируется больницы, центры обработки данных, промышленные и другие объекты.

«Разработка определяет местонахождение дрона и контролирует траекторию его движения в охраняемой зоне. Оборудование способно успешно противодействовать нескольким беспилотникам и подавлять каналы их управления и навигацию на расстоянии до 20 км». Комплекс обнаружения и подавления работает в любое время суток и в любых погодных условиях.

Если речь идёт о системе СЕРП (системе единого радиоподавления), то она подавляет сигналы ГЛОНАСС и GPS в диапазонах L1, L2, L5, GSM900 и Wi-Fi. Впрочем, этот список может быть расширен. Система эффективно проявила себя в условиях плотной городской застройки при подавлении сигналов управления небольших дронов, летящих на предельно малых высотах.

Магнитная стимуляция мозга улучшает рабочую память человека, но только в «пустой» голове

Каждый, кто пользуется своей головой по её основному назначению (и это не приём пищи), хоть раз в жизни наверняка мечтал заиметь волшебную таблетку для улучшения памяти или способности лучше соображать. Увы, пока учёным так и не удалось обмануть химию мозга, хотя понимание процессов становится всё лучше и лучше. Российские учёные тоже внесли свежий вклад в исследование механизмов влияния на эффективность работы мозга.

Группа исследователей из Научного центра неврологии и Сколтеха провела серию экспериментов с добровольцами, которая показала влияние неинвазивной (без внедрения электродов в живую ткань) магнитной стимуляции на показатели рабочей памяти у людей. Результаты исследования были опубликованы в февральском выпуске журнала Brain Sciences.

Рабочая память человека способна на кратковременное удержание и обработку информации ― до 30 секунд. Запомнить информацию на более длительный промежуток времени помогает зубрёжка ― многократное устное и бездумное повторение информации в течение этого времени, что также позволяет перевести информацию в долговременную память. В серии экспериментов учёные проверили, когда и в каких режимах работы головного мозга магнитная стимуляция работает лучше, а когда хуже.

Выяснилось, что транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) ― это воздействие на участки мозга переменным магнитным полем ― ведёт к возникновению электрического поля в коре головного мозга. Тем самым ТМС влияет на механизмы нейропластичности и, следовательно, на поведение нервной системы человека. Метод ТМС используется для лечения ряда заболеваниях нервной системы и, как видим, может влиять на эффективность работы мозга здорового человека. Это ли не шаг к мечте?

Эксперименты показали, что магнитная стимуляция действительно повышает эффективность работы рабочей памяти человека, но только тогда, когда мозг не загружен решением когнитивной задачи. Если человек в это время думает о чём-то постороннем, то ТМС не только не улучшает рабочую память, но даже может снизить эффективность её работы. Проверенная временем зубрёжка оказалась самым надёжным способом запоминания. Но это справедливо лишь отчасти. Сам эффект стимуляции работает и наверняка можно будет подобрать режимы для его эффективного применения на практике.

Российские и китайские учёные нащупывают путь к «комнатной» сверхпроводимости

Эффект сверхпроводимости сулит качественно иную передачу электроэнергии, когда практически не будет потерь от транспортировки по сетям передачи. Препятствием на этом пути остаётся необходимость значительного охлаждения материалов для появления сверхпроводимости. В идеале необходимо найти металлы, у которых сверхпроводимость проявлялась бы при комнатной температуре. На днях шаг в эту сторону сделала группа российских и китайских учёных.

Учёные из Сколково и Цзилиньского университета (Китай) смогли создать соединение, которое невозможно предсказать или описать классической химией. В ходе серии экспериментов было получено соединение водорода с празеодимом, металлом из группы лантаноидов. Водородные соединения или гидриды, как принято считать в последние полтора десятилетия, могут являться отличными сверхпроводниками. Вот только получить металлический водород можно в условиях огромных давлений свыше 4 миллионов атмосфер.

В поставленном эксперименте металлический празеодим помещался в наполненную водородом среду и сжимался между двумя алмазными конусообразными «наковальнями». При этом образец нагревался с помощью лазера. В условиях нагрева и давления 40 ГПа вещества вступали в реакцию и получалось искомое соединение PrH3. Одна проблема, в таких условиях алмазные «наковальни» вступают в реакцию с водородом и могут разрушаться.

Чтобы избежать разрушения алмазного инструмента, учёные поменяли чистый водород на такое его соединение, как боран аммония. Это вещество содержит много водорода, который выделяется при нагреве и вступает в соединение с празеодимом. Только вот в процессе синтеза получилось соединение PrH9 с намного большим числом атомов водорода, чем может удержать празеодим в рамках классической химии. Такие «невозможные» молекулы описываются с использованием «квантовой» химии.

«Формально электронное строение атома празеодима не позволяет ему образовывать такое большое количество связей с другими атомами. Однако существование подобных «неправильных» соединений можно предсказать сложными квантовыми расчетами и подтвердить экспериментами».

Получение PrH9 не стало неожиданностью. Ранее учёные похожим образом синтезировали соединения водорода с лантаном — металлом из той же группы. Однако изучение нового соединения выявило интересную особенность. Выяснилось, что гидрид празеодима переходит в состояние сверхпроводника при температуре в −264 °С, что намного ниже температуры сверхпроводимости гидрида лантана LaH10. Иными словами, молекулы похожего строения повели себя непредсказуемо.

Выяснилось, что атомы празеодима, кроме того, что они являются донорами электронов, ещё несут с собой небольшие магнитные моменты, которые подавляют сверхпроводимость. Это явление ведёт к тому, что температура появления сверхпроводимости падает. Эффект, на первый взгляд, отрицательный, ведь нам нужно повышать температуру сверхпроводимости. Но выявленное явление чётко указывает, с какими металлами лучше иметь дело для поиска «комнатной» сверхпроводимости, а с какими нет.

В частности, для этого лучше использовать металлы из «пояса лабильности», расположенного между II и III группами таблицы Менделеева, а из лантаноидов ближе всего к «поясу лабильности» лантан и церий. Ждём новых экспериментов.

Команда учёных из России и Великобритании раскрыла загадку на пути к оптическим процессорам

Несмотря на широкое использование оптических линий связи с трансиверами и лазерами, полностью оптическая обработка данных остаётся тайной за семью печатями. Продвинуться на этом пути поможет новое исследование команды учёных из России и Великобритании, которая раскрыла одну из фундаментальных загадок сильного взаимодействия света и органических молекул.

Органика неспроста заинтересовала учёных. Эволюция земных организмов неразрывно связана с взаимодействием со светом. И связана очень сильно! Знание фундаментальных законов этих связей поможет далеко продвинуться в развитии электроники на базе органических материалов. Светодиоды, лазеры и ставшие популярным экраны OLED ― это лишь малая часть индустрии, которая может ускорить свой рост благодаря новым знаниям.

Прорыв в понимании явлений сильного взаимодействия света с органическими молекулами совершила команда учёных из Лаборатории гибридной фотоники Сколтеха и Университета Шеффилда (Великобритания). Принципы сильной связи открывают уникальные возможности для полностью оптической обработки информации без значительных потерь скорости и энергии сигналов при преобразовании в ток, что происходит сегодня. Данному исследованию посвящена статья в Nature Communications Physics (текст на английском языке свободно доступен по этой ссылке).

Как и в случае предыдущих исследований сильных взаимодействий света (фотонов) с веществами, учёные изучали «смешение» фотонов с электронным возбуждением молекул или экситонами. Взаимодействие фотонов с квазичастицами экситонами ведёт к появлению других квазичастиц ― поляритонов. Поляритоны сочетают в себе высокую скорость распространения света и электронные свойства вещества. Проще говоря, фотон как бы овеществляется и обретает свойства близкие к тому же электрону. С этим уже можно работать!

На базе поляритона можно создать работающий транзистор и, в перспективе, процессор. Для такого вычислителя будут не нужны излучающие и фотопреобразующие датчики, которые имеют низкий КПД и малую производительность, и точку в загадке поляритонных взаимодействий сегодня поставила команд из Сколтеха.

«Из экспериментов известно, что при конденсации поляритонов в органике происходит резкий сдвиг спектральных свойств, причём этот сдвиг всегда приводит к увеличению частоты поляритонов. Это является индикатором нелинейных процессов, протекающих в системе, так же, как, например, изменение цвета металла по мере его нагрева».

Лаборатория гибридной фотоники Сколтеха во главе с профессором Павлосом Лагудакисом

Лаборатория гибридной фотоники Сколтеха во главе с профессором Павлосом Лагудакисом (Фото: Т. Сабиров / Сколтех)

Группа проанализировала экспериментальные данные и установила ключевые зависимости сдвига частоты поляритонов от важнейших параметров взаимодействия света с органическими молекулами. Впервые обнаружено сильное влияние переноса энергии между соседними молекулами на нелинейные свойства поляритонов. Это выявило движущую силу поляритонов. Зная природу механизма, можно развить теорию и подтвердить её практическими экспериментами, например, связать несколько поляритонных конденсатов в единую цепь для построения поляритонных процессоров.

Раунд за разработчиками ПО: ФАС ускорила внедрение предустановки отечественного софта

С 1 июля 2020 г. на смартфонах, планшетах и «умных» часах появятся отечественные приложения. Это произойдёт на год раньше, чем ожидалось производителями электроники. Эти сроки указали в обновлённой версии проекта постановления, сообщают «Ведомости».

androidpit.com

androidpit.com

Федеральная антимонопольная служба предлагала устанавливать российский софт на смартфоны с 1 июля 2020 г., на планшеты и носимые устройства – с 1 июля 2021 г., на компьютеры – с 1 июля 2022 г. На «умные» телевизоры и телеприставки их планировали ставить с 1 июля 2023 г.

Теперь же «оборудование беспроводной связи для бытового использования, имеющее сенсорный экран и обладающее двумя и более функциями» должно получить отечественное ПО с 1 июля 2020 г. Под эту категорию подпадают не только смартфоны, но также планшеты и смарт-часы. 

Кроме того, появились требования и для программ. Попадание в список альтернатив возможно, если его ежемесячная аудитория составляет не менее 100 тысяч человек. При этом, если производители получили отказы от всех разработчиков ПО, а также если программы несовместимы с аппаратным обеспечением, можно не предустанавливать приложения. Правда, об этом нужно сообщить за 2 месяца до начала производства устройства.

В РАТЭК полагают, что это может привести к защите крупных компаний и спровоцировать коллапс на рынке массовой потребительской электроники. Отметим, что ранее именно производители техники просили отсрочить введение новых норм. А вот разработчики ПО выступали за ускорение. 

В России получен патент на «пожиратель» космического мусора

По мнению профильных специалистов, проблему космического мусора нужно было решить ещё вчера, но она до сих пор находится в стадии проработки. Каким в итоге получится «пожиратель» космического мусора, можно только догадываться. Возможно, им станет новый проект, предложенный российскими инженерами.

Как сообщаете Интерфакс, на днях на 44-х академических чтениях по космонавтике сотрудник компании «Российские космические системы» (АО «РКС») Мария Баркова сообщила о получении российского патента на космический аппарат, буквально пожирающий космический мусор. Это отработавшие свой срок аппараты различного размера на орбите, космические зонды и их обломки, эксплуатационный мусор и другое.

Наращивание интенсивности стартов, особенно в случае вывода на орбиту десятков тысяч спутников для создания из них сети Интернет, только усугубит ситуацию. Если так пойдёт дальше, то орбита вокруг нашей планеты будет выглядеть со стороны как после пикника на обочине, только загажено вокруг будет не приезжими со стороны, а нами самими.

Проект «пожирателя» космического мусора по патенту Барковой предполагает улавливание мусора титановой сетью диаметром 100 метров. Сборка мусора будет проходить на высоте от 800 км. Срок службы спутника составит около 10 лет. Отловленный мусор (до поутонны за один раз) должен дробиться внутри «пожирателя» и затем перерабатываться в псевдожидкое топливо.

Переработка измельчённого металла будет проходить с помощью химической реакции Сабатье. Это реакция водорода с оксидом углерода в присутствии никелевого катализатора под высоким давлением и с повышенной температурой, на выходе которой получается метан и вода. Метан представляет собой элемент топлива, а вода будет использоваться для расщепления на кислород и водород для новых циклов реакции. Один цикл переработки будет длиться от 6 до 8 часов. В настоящий момент, например, реакция Сабатье изучается для добычи воды из выдыхаемого космонавтами диоксида углерода на МКС.

От патента до запуска далеко, скажете вы. Может так статься, что не в этот раз. По словам Барковой, в России подана заявка на промышленный образец «пожирателя». Также подана заявка на международный патент.

Ростеховский парашют «Шанс» для эвакуации из высоток поступает в производство

Индивидуальная система парашютной эвакуации из высоток корпорации Ростех под названием «Шанс» получила сертификат соответствия. Это означает, что компания может приступать к серийному производству уникальной аварийно-спасательной системы.

Ростех

Ростех

Спустя полтора года после заявки о разработке «Шанса» Госкорпорация Ростех получает задокументированное право начать серийный выпуск парашюта для спасения со сверхмалых высот в условиях городской застройки. Представленная система не имеет аналогов в мире. «Шанс» позволяет любому человеку без специальных навыков десантироваться с высоты от 33 метров, что соответствует высоте обычного десятиэтажного дома.

Парашют «Шанса» имеет один вытяжной и три главных купола. Купола спроектированы таким образом, что они не схлопываются даже от соприкосновения со стенами зданий. Система выброса куполов работает автоматически. Подвесная система на ранце может быть подогнана под любой рост, а вес полезной нагрузки может быть от 50 до 120 кг. Это реальный шанс на спасение, если другие пути для эвакуации из высотного здания отрезаны.

Работники служб спасения тоже могут оказаться в безвыходной ситуации, но они хотя бы имеют какую-то подготовку, чего не скажешь об обычных гражданах. Возможность выброситься с парашютом и спасти себе если не здоровье, то хотя бы жизнь, стоит той попытки, что даст система «Шанс».

Ростех

Ростех

«Шанс» разработан московским НИИ Парашютостроения. «При создании парашюта используются современные материалы, в частности, ткань с малой воздухопроницаемостью на основе полиамидного волокна. В его конструкции внедрен ряд инновационных решений, которые не дают куполу парашюта складываться при контакте со зданием. Кроме того, «Шанс» автоматически стабилизирует положение тела прыгающего человека и не требует навыков управления парашютом».

Цена вопроса, к сожалению, всё ещё неизвестна. Можно не сомневаться, что «Шансом» заинтересуются любители прыжков со сверхмалых высот. При правильном подходе система может оказаться сверхвостребованной.

Российские учёные изобрели первый в мире VR-симулятор нарушения зрения

Учёные московской лаборатории «Сенсор-Тех» изобрели SeeMyWorld — первый в мире виртуальный симулятор, использующий принцип дополненной реальности и позволяющий здоровому человеку увидеть мир глазами пациента с тем или иным заболеванием глаз.

Приложение уже может имитировать около 80 % всех глазных болезней. С помощью камеры смартфона или VR-шлема на изображение накладывается определённый дефект из имеющейся в приложении библиотеки. Авторы проекта считают, что программа в первую очередь будет полезна медикам, педагогам и всем тем, чьи близкие имеют проблемы со зрением.

«В первую очередь, VR-симулятор SeeMyWorld упростит работу врачей-офтальмологов — им станет легче понять, что и как видит пациент. Также программа пригодится педагогам, которые работают с детьми или взрослыми, имеющими проблемы со зрением. И, конечно, близкие людей с заболеваниями глаз смогут гораздо глубже понять, с какими трудностями они сталкиваются ежедневно», — сказал директор компании «Сенсор-Тех» Денис Кулешов.

Приложение доступно для смартфонов на платформе iOS или персонального компьютера, для которого потребуется VR-шлем. Работать над проектом начали с 2017 года. Реализовать его удалось при поддержке врачей-офтальмологов. В результате удалось добиться максимального сходства показываемой в приложении картинки с реальностью.

Ученые из МФТИ сделали шаг к появлению новой «флешки»

Создание и разработка устройств для энергонезависимого хранения цифровых данных ведётся на протяжении многих десятилетий. Настоящий прорыв чуть меньше 20 лет назад совершила память типа NAND, хотя её разработка стартовала ещё лет на 20 раньше. Сегодня, спустя примерно полвека после начала широкомасштабных исследований, начала производства и постоянных усилий по совершенствованию NAND, этот тип памяти близок к исчерпанию своих возможностей для развития. Необходимо закладывать основу для перехода на иную ячейку памяти с лучшими энергетическими, скоростными и другими характеристиками. В длительной перспективе такой памятью может стать сегнетоэлектрическая память нового типа.

Поперечное сечение изготовленной структуры (МФТИ)

Поперечное сечение изготовленной структуры (МФТИ)

Сегнетоэлектрики (в зарубежной литературе используется термин ферроэлектрики) ― это диэлектрики, которые обладают памятью о приложенном электрическом поле или, иначе говоря, характеризуются остаточной поляризацией зарядов. Память на сегнетоэлектриках не является чем-то новым. Проблемой было уменьшить масштаб сегнетоэлектрических ячеек до наноразмерного уровня.

Три года назад учёные в МФТИ представили технологию изготовления тонкоплёночного материала для сегнетоэлектрической памяти на основе оксида гафния (HfO2). Это тоже не уникальный материал. Этот диэлектрик несколько пятилеток подряд использовался для изготовления транзисторов с металлическими затворами в процессорах и другой цифровой логике. На основе предложенных в МФТИ сплавных поликристаллических плёнок оксидов гафния и циркония толщиной 2,5 нм удалось создать переходы с сегнетоэлектрическими свойствами.

Чтобы сегнетоэлектрические конденсаторы (так их стали называть в МФТИ) можно было использовать в качестве ячеек памяти, необходимо добиться максимально возможной поляризации, для чего необходимо детальное изучение физических процессов в нанослое. В частности, получить представление о распределении электрического потенциала внутри слоя при подаче напряжения. До недавнего времени учёные могли опираться лишь на математический аппарат для описания явления, и только сейчас реализована методика, с помощью которой буквально удалось заглянуть внутрь материала в процессе явления.

Команда ученых, проводивших эксперимент, возле установки высокоэнергетической рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии на синхротроне PETRA III, Гамбург. Слева направо: Андрей Глосковский, Юрий Матвеев, Дмитрий Негров, Виталий Михеев и Андрей Зенкевич. Предоставлено Андреем Зенкевичем (МФТИ)

Команда ученых, проводивших эксперимент, возле установки высокоэнергетической рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии на синхротроне PETRA III, Гамбург. Слева направо: Андрей Глосковский, Юрий Матвеев, Дмитрий Негров, Виталий Михеев и Андрей Зенкевич. Предоставлено Андреем Зенкевичем (МФТИ)

Предложенная методика, которая опирается на высокоэнергетическую рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию, могла быть реализована только на специальной установке (ускорителях-синхротронах). Такая находится в Гамбурге (ФРГ). Все эксперименты с изготовленными в МФТИ «сегнетоэлектрическими конденсаторами» на основе оксида гафния прошли в Германии. Статья о проведенной работе опубликована в Nanoscale.

«Созданные в нашей лаборатории сегнетоэлектрические конденсаторы, если их применить для промышленного изготовления ячеек энергонезависимой памяти, способны обеспечить 1010 циклов перезаписи — в сто тысяч раз больше, чем допускают современные компьютерные флешки», — утверждает  Андрей Зенкевич, один из авторов работы, заведующий лабораторией функциональных материалов и устройств для наноэлектроники МФТИ. Тем самым к новой памяти сделан ещё один шаг, хотя этих шагов предстоит сделать ещё очень и очень много.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥