Теги → mit
Быстрый переход

В MIT разработали модульный оптический чип с возможностью лёгкой замены отдельных частей

Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) разработали модульный компьютерный чип, компоненты которого взаимодействуют друг с другом с помощью импульсов света. В перспективе это позволит легко модернизировать электронику с помощью новых сенсоров или процессоров, не меняя чипы полностью.

 Источник изображения: MIT

Источник изображения: MIT

Модульный чип может быть изготовлен из многочисленных компонентов, включая процессоры, контроллеры и сенсоры, которые можно компоновать под нужды конкретного технического решения или заменять в случае появления новой технологии. По словам одного из авторов исследования Чихун Кана (Jihoon Kang), команда исследователей называет новое решение перестраиваемым LEGO-подобным ИИ-чипом, поскольку тот имеет практически неограниченный потенциал масштабирования в зависимости от комбинации слоёв.

Возможно, наиболее необычным является то, как именно компоненты взаимодействуют друг с другом. Если нынешние электрические модульные системы обычно имеют проблемы с организацией быстрого и простого взаимодействия, то чип MIT использует импульсы света для передачи информации между каждым из слоёв. Каждый слой чипа оснащён LED-элементами и фотодетектором, совпадающими с соответствующими элементами следующего слоя. Когда одна из частей должна вступить в контакт с другой, LED-пиксели генерируют закодированный световой сигнал, который могут интерпретировать фотодетекторы следующего слоя.

Для демонстрации принципа работы команда создала чип размером 4 мм2, состоящий из трёх вычислительных слоёв, каждый из которых имел датчик изображений, оптическую коммуникационную систему и искусственную цепочку «синапсов», способную различать буквы M, I или T.

Для тестирования учёные демонстрировали системе изображения произвольных букв и выяснилось, что менее размытые изображения распознавались намного лучше. Для демонстрации модульности учёные использовали вычислительный слой, способный повышать качество распознавания изображений, после чего качество работы заметно выросло. Таким образом была продемонстрирована возможность «штабелирования», замены элементов и добавления новых функций уже имеющейся системе.

Команда рассматривает различные способы применения технологии — ожидается, что пользователи смогут создавать системы под свои запросы или менять устаревшее оборудование на новое.

В процессорах Apple M1 обнаружена уязвимость, которую невозможно закрыть программно

Учёные Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) при Массачусетском технологическом институте доложили о создании методики кибератаки PACMAN, в основе которой лежит аппаратная уязвимость процессоров серии Apple M1. Авторы исследования уточнили, что их решение может быть актуальным и для других чипов на Arm-архитектуре, однако это пока не было подтверждено на практике.

 Источник изображения: apple.com

Источник изображения: apple.com

Атака производится при помощи комбинации аппаратных и программных средств и может осуществляться удалённо, без физического доступа к компьютеру жертвы. В теории PACMAN открывает злоумышленнику доступ к ядру ОС, что, по сути, означает полный контроль над машиной. Неприятнее всего то, что данную аппаратную уязвимость невозможно исправить какими-либо программными средствами, а значит, она может оставаться актуальной не только для существующей, но и для будущей продукции. В теории уязвимыми могут оказаться и Arm-чипы других производителей, включая Qualcomm и Samsung, если в них используется аутентификация указателей. Однако пока можно точно говорить лишь о процессорах Apple M1.

Основу атаки составила функция безопасности Pointer Authentication (аутентификация указателя) — она используется для проверки исполняемого ПО посредством криптографических подписей или кодов аутентификации указателя (PAC или Pointer Authentication Codes). Это позволяет защитить систему от атак с подменой указателей адресов памяти, которые контролируются значениями PAC. Техника PACMAN позволяет «подбирать» значения PAC, работая схожим образом с эксплойтами уязвимостей Spectre и Meltdown. Исследователи подчёркивают, что PACMAN работает на разных уровнях привилегий вплоть до получения доступа к ядру ОС.

Исследователи доложили Apple о своём открытии уже несколько месяцев назад. Уязвимость пока не была зарегистрирована в общедоступной CVE-базе, но авторы проекта пообещали сделать это в ближайшее время. Все подробности учёные зачитают в докладе на Международном симпозиуме по компьютерной архитектуре (ISCA 2022), который откроется 18 июня в Нью-Йорке.

Учёные из MIT разрабатывают технологию 3D-печати «деревянной» мебели из натурального биогеля

Учёные из всемирно известного Массачусетского технологического института (MIT) нашли потенциальный способ делать натуральную деревянную мебель и другие объекты любой формы с помощью 3D-печати. В перспективе это позволит защитить окружающую среду от истощения.

 Zinnia elegans / Источник изображения: manfredrichter/pixabay.com

Zinnia elegans / Источник изображения: manfredrichter/pixabay.com

Дерево можно отнести к возобновляемым ресурсам, но пока человечество расходует его так быстро, что леса не успевают восстановиться. Как сообщается на сайте MIT, ежегодно общая площадь лесов в мире уменьшается на участок размером с Исландию — это крайне негативно влияет как на состояние дикой природы, так и на климат.

Команда учёных из MIT продемонстрировала технологию, позволяющую в лабораторных условиях создавать очень похожий на дерево материал из растительных клеток. При этом они научились в некоторой степени управлять как его плотностью, так и прочностью.

Идея учёных заключается в создании изделий заданной формы без необходимости последующей обработки с неизбежным расходом энергии и появлением отходов производственной деятельности. По словам ведущего автора исследования Эшли Беквит (Ashley Beckwith), имеется большой ресурс для масштабирования технологии и выращивания трёхмерных структур.

Для начала учёные взяли клетки растения циннии изящной (Zinnia elegans), после чего их поместили на два дня в жидкую среду, а потом преобразовали в специальный, более густой биогель с питательными веществами и двумя типами фитогормонов — меняя их содержание в составе, можно управлять физическими и механическими свойствами будущего материала.

После этого команда начала печатать с помощью биогеля фигуры различной формы — примерно таким же образом осуществляется 3D-печать. После трёх месяцев инкубации в темноте материал подвергся обезвоживанию, а окончательный результат представлял собой объект из древоподобной материи. В одном из тестов учёным даже удалось создать из материала модель дерева.

 Источник изображения: news.mit.edu

Источник изображения: news.mit.edu

Эксперименты проводились с различным уровнем фитогормонов — их пониженный уровень приводил к более низкой плотности, а повышенный позволял создавать более жёсткие структуры. Подобные эксперименты в перспективе позволят создавать более лёгкие и мягкие или, наоборот, более жёсткие объекты.

Конечная цель — разработать технологию, позволяющую просто печатать вещи и мебель из дерева, не уничтожая настоящий лес. Возможно, процесс можно будет начать с небольших объектов вроде декоративных фигур, после чего, возможно, удастся применить его для создания стульев или, например, строительных каркасов и досок.

 Источник изображения: antmoreton/pixabay.com

Источник изображения: antmoreton/pixabay.com

На следующем этапе учёные планируют найти способ использования в качестве основы клетки других растений. Цинния не является деревом, но в перспективе за основу можно взять нечто вроде клеток сосен — это может стать настоящим научным прорывом.

Американские учёные собрали в небольшом чемодане эффективный опреснитель морской воды

Исследователи из Массачусетского технологического института создали и испытали прототип портативного опреснителя морской воды. Устройство весом 10 кг превращает мутную солёную воду в питьевую с эффективностью до 20 Вт•ч/л со скоростью 0,3 литра в час. Самое замечательное в установке то, что для работы она не использует фильтры или другие расходные материалы — воду можно очищать очень и очень долго без технического обслуживания системы.

 Источник изображения: MIT

Источник изображения: MIT

Опреснение и очистка воды в придуманной учёными MIT системе происходит за счёт ионного обмена на электрически проводимых мембранах. Мембраны создают электрические поля с разной полярностью вокруг канала по прокачке воды. Что важно, в системе используются насосы низкого давления, ведь продавливать воду через фильтры нет необходимости. Именно это радикально улучшило энергоэффективность разработанной системы.

Свой метод опреснения и очистки воды учёные назвали «поляризацией концентрации ионов» (ion concentration polarisation, ICP). Растворённые в солёной и грязной воде ионы солей, посторонние частицы, включая бактерии и твёрдую нерастворимую взвесь, отталкиваются от заряженных мембран и выбрасываются из установки как сточные воды. Но даже несколько уровней ICP-очистки полностью не выводят соли из воды. Окончательное опреснение производится на этапе электродиализа. С помощью ИИ учёные рассчитали необходимое сочетание ICP-этапов и этапов электродиализа, чтобы не тратить лишнюю энергию.

Вода с содержанием соли 2,5-45 г/л (от солоноватой до морской) может быть превращена в питьевую воду класса Всемирной организации здравоохранения при потреблении энергии от 0,4 до 26,6 Вт•ч/л. Для питания установки достаточно подключить к ней любую портативную солнечную панель, которую можно купить в магазине поблизости. Подобные установки обещают найти применение в труднодоступных местах с проблемным доступом к питьевой воде, в армейских операциях, в условиях ЧС и для решения множества других задач.

Представлена простая технология производства динамиков в рулонах — источником звука может стать любая поверхность

Учёные из Массачусетского технологического института разработали простую технологию производства звуковых динамиков. Они могут выпускаться в рулонах и по толщине не больше обычных бумажных обоев. В источник качественного звука можно будет превратить любую поверхность.

 Источник изображения: MIT

Источник изображения: MIT

Исследователи заменили динамик с одним большим диффузором на сплошное поле из тысяч диффузоров (динамиков) микронного размера. Высота каждого диффузора (купола) составляет 15 микрон. Это примерно в шесть раз тоньше человеческого волоса. Во время звучания ход диффузоров не превышает половины микрона. Но все вместе микродинамики создают звук значительной громкости, чтобы их можно было использовать в качестве обычных звуковых колонок.

«Это замечательное ощущение — взять то, что выглядит как тонкий лист бумаги, прикрепить к нему два зажима, вставить в порт наушников компьютера и начать слышать звуки, исходящие из него. Его можно использовать где угодно. Для его работы нужен лишь небольшой запас электроэнергии», — рассказал Владимир Булович (Vladimir Bulović), заведующий кафедрой новых технологий Fariborz Maseeh, руководитель лаборатории органической и наноструктурной электроники (ONE Lab), директор MIT.nano и ведущий автор статьи.

В ходе экспериментов тонкоплёночный динамик закрепили на стене в 30 см от микрофона. При подаче питания 25 В с частотой 1 кГц динамик создал звуковое давление 66 дБ — это громкость обычного разговора. На частоте 10 кГц звуковое давление выросло до 86 дБ или до уровня шума на загруженной транспортом улице. Потребление тонкоплёночного динамика при этом было на уровне 100 мВт на квадратный метр его площади. Обычная звуковая колонка для создания такого звукового давления в аналогичных условиях потребовала бы свыше 1 Вт.

Производить тонкоплёночные динамики очень просто. К перфорированному пластику подкладывается пьезоэлектрическая плёнка толщиной 8 мкм. Сверху создаётся вакуум, а нижняя часть разогревается до 80 °C. Плёнка вздувается в отверстиях и купол диффузора готов. Точнее, диффузоры образуются на всей площади, где есть перфорация. Низ плёнки ламинируется, чтобы избежать повреждений диффузоров и снизить искажения звука. Пьезоэлектрик после подачи сигнала начинает вибрировать с его частотой и создаёт звуковое давление перед своим фронтом — генерирует звук.

Подобными «обоями» можно обклеить комнату, внутреннюю поверхность в самолётах и машинах и так далее, что кроме звука от стен позволит организовать активное шумоподавление. Также технология позволит выпускать интересные гаджеты и, в целом, наверняка найдёт массу применений в сфере развлечения и не только.

В США разработали тепловой генератор без движущихся частей с рекордным КПД — выше 40 %

Порядка 90 % электричества на Земле получается в процессе преобразования тепла от сжигания ископаемого топлива и ядерных реакций или накопления солнечной энергии. Все эти процессы происходят с использованием сложного оборудования, которое подвержено износу. Учёные из Массачусетского технологического института и лаборатории NREL предложили удивительную альтернативу всему этому — твердотельные тепловые двигатели без движущихся частей с рекордным КПД.

 Источник изображения: MIT

Источник изображения: MIT

«Одним из преимуществ твердотельных преобразователей энергии является то, что они могут работать при более высоких температурах с меньшими затратами на обслуживание, потому что у них нет движущихся частей, — сказал один из ведущих авторов исследования. — Они просто сидят там и надежно генерируют электроэнергию».

Учёные использовали полупроводниковые материалы, из нескольких слоёв которых создали термофотоэлектрический элемент (thermophotovoltaic, TPV) похожий на фотоэлектрические элементы обычной солнечной батареи. Как и в солнечном элементе, слои термофотоэлектрического элемента поглощали фотоны только не видимого света, а испускаемые раскалённым материалом-накопителем.

Первый слой предложенного американскими учёными TPV-элемента поглощал фотоны с самой высокой энергией, второй — с заметно меньшей, а третий слой — в виде золотой пластины — отражал остаточное тепловое излучение обратно в накопитель тепла, не давая ему утекать без пользы наружу. Опытный элемент со сторонами 1 см показал рекордное для твердотельных тепловых двигателей КПД — более 40 %, что выше, чем в среднем для обычных генераторов на паровых турбинах (35 %).

Добиться высокой эффективности помог переход на термофотоэлектрические элементы, работающие в диапазоне температур от 1900 до 2400 °C. Для ранее предложенных TPV-элементов с меньшей температурой теплоносителя КПД был не выше 20 %.

По подсчётам учёных, электростанция на предложенном принципе будет коммерчески выгодной с площадью элементов от 1000 м2. Накопителем тепла может быть графит, раскаляемый солнечным излучением. Ночью и в пасмурные дни тепло можно будет превращать в электричество простым включением термофотоэлектрических элементов в сеть. Эта технология сделает мир без вредных выбросов в энергетике, уверены учёные.

Промывка солнечных панелей ежегодно расходует питьевой воды на 2 млн человек, поэтому учёные придумали эффективный метод сухой очистки

Сегодня на влажную очистку солнечных панелей во всём мире ежегодно расходуется до 38 млрд литров чистейшей воды. Этого объёма хватило бы для обеспечения питьевой водой не менее 2 млн человек в течение года. Стоимость работ по влажной очистке панелей вместе со стоимостью очистки воды составляет не менее 10 % в затратах на получение электричества на солнечных фермах. Выходом из этой ситуации может быть сухая очистка, но есть нюансы.

 Источник изображения: MIT

Источник изображения: MIT

Группа учёных из Массачусетского технологического института (MIT) разработала технологию сухой бесконтактной очистки солнечных панелей от пыли и песка. Бесконтактная очистка — это идеальное решение, поскольку контактная протирка оставляет на поверхности панелей царапины и снижает пропускную способность поверхностного слоя.

Идея бесконтактной очистки заключается в том, что над панелью проезжает электрод, придающий пыли заряд. После этого на поверхностный слой панели толщиной в несколько микрон подаётся заряд той же полярности, и пыль буквально стряхивается на землю. Такой процесс может быть автоматическим или дистанционно управляемым. Подобную систему можно сделать и без механических подвижных узлов, если над панелями натянуть прозрачные токопроводящие струны.

Учёные выяснили, что предложенный метод плохо работает, если влажность воздуха падает ниже 30 %. В большинстве пустынь на Земле влажность редко опускается ниже этого значения, но даже если воздух становится суше, всегда есть утренние росы, во время которых сухая очистка будет работать.

Учёные ничуть не преувеличивают важность очистки солнечных панелей. Исследования показали, что падение энергоотдачи панелей происходит резко в самом начале процесса накопления пыли и может легко достичь 30-процентного снижения всего лишь через месяц. Даже 1-процентное снижение мощности для солнечной установки мощностью 150 мегаватт, по их расчетам, может привести к потере $200 тыс. годового дохода. Исследователи говорят, что в глобальном масштабе снижение мощности солнечных установок на 3–4 % приведет к потере от $3,3 до $5,5 млрд в год.

Массачусетский технологический институт прекратил сотрудничество со Сколтехом

Накануне Массачусетский технологический институт уведомил руководство Сколковского технологического института (Сколтех) о прекращении сотрудничества. Сделано это в связи с последними событиями на Украине с участием России. Теперь разрыв сотрудничества подтвердили и в Сколтехе.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

Программа MIT Skoltech возникла в 2011 году, когда США стремились «перезагрузить» отношения с Россией. «В то же время Россия стремилась создать инновационную экономику, а преподаватели Массачусетского технологического института хотели создать новые исследовательские альянсы в областях, представляющих общий интерес, с ведущими коллегами по всему миру, включая Россию, страну, обладающую исключительными научными талантами», — говорится в пресс-релизе MIT.

После согласования деталей между представителями российских властей и Государственного департамента США на окраине Москвы был создан Сколковский институт науки и технологий, известный сегодня как Сколтех. «Сегодня Сколтех — это динамично развивающийся университет с высококлассными преподавателями и аспирантами, работающими на переднем крае научных исследований». В свете сложившихся обстоятельств руководство MIT считает необходимым свернуть совместную деятельность и перевести участников совместных проектов на новые исследования.

В свою очередь представители руководства Сколтеха сообщили, что сожалеют о прекращении в связи со сложившейся ситуацией отношений между Сколтехом и Массачусетским технологическим институтом.

«За 10 лет сотрудничества MIT внёс значительный вклад в становление Сколтеха как открытого всему миру технического университета, приверженного подготовке студентов, активно развивающих науку и инновации в России и мире, — сказано в пресс-релизе Сколтеха. — Мы убеждены, что образование и международное академическое сотрудничество должны оставаться неразрывными символами и проводниками принципов доброй воли и преемственности».

Учёные нашли путь к созданию кубитов с рекордной устойчивостью — их можно сделать из пар элементарных частиц

Учёные обнаружили основу для кубитов с чрезвычайно высокой устойчивостью к помехам. В эксперименте когерентность кандидатов в кубиты превысила 10 секунд, что в два раза больше, чем в случае недавнего рекорда в Аргоннской национальной лаборатории. Возможность сохранять устойчивость квантовых состояний в течение многих секунд означает, что квантовые вычисления можно будет выполнять по сложным алгоритмам — это поможет взламывать шифры и не только.

 Художественное представление кубитов из пар колеблющихся частиц. Источник изображения: Sampson Wilcox/RLE

Художественное представление кубитов из пар колеблющихся частиц. Источник изображения: Sampson Wilcox/RLE

Открытие сделала группа учёных из Массачусетского технологического института (MIT). Теоретически и практически известно, что в ряде многих физических явлений лежат групповые и, в частности, парные взаимодействия элементарных частиц. Например, за явление сверхпроводимости ответственны так называемые куперовские пары, представляющие собой коррелированные пары электронов. Учёные из MIT в ходе изучения поведения пар изотопов калия-40 выяснили, что они при определённых условиях могут находиться в колебательном состоянии суперпозиции. И это состояние сохранялось более 10 секунд — немыслимо большое по современным меркам практических квантовых систем время.

Эффект был обнаружен, когда изотопы охладили до температуры 100 нанокельвинов (-273 °C) и поместили в оптическую решётку, созданную системой лазеров. Выяснилось, что пойманные в оптические ловушки пары частиц (фермионов) двигались синхронно, как если бы они были единой молекулой. При этом в колебаниях проявлялся эффект суперпозиции — они были как встречные, так и одновременно в разные стороны.

По мнению учёных, подобное проявление квантовых свойств — это прямой путь к рекордно устойчивым к помехам кубитам. «Общее и относительное движение каждой пары реализует надежный кубит, защищённый обменной симметрией», — говорится в статье в издании Nature. Впрочем, как этот кубит реализовать для организации вычислений учёные пока не знают, но намерены изучить данный вопрос.

В МТИ разработали техническую платформу для цифрового доллара

Федеральный резервный банк Бостона и Массачусетский технологический институт (МТИ) представили первые результаты совместного исследования и программные наработки с открытым исходным кодом, которые могут лечь в основу цифрового доллара — официальной электронной валюты (CBDC) США. Авторы работы подчёркивают, что не пытаются принимать политических решений по CBDC и ограничиваются только технической стороной вопроса.

 Источник изображения: Gerd Altmann / pixabay.com

Источник изображения: Gerd Altmann / pixabay.com

Представленные исследователями результаты являются лишь первой фазой многолетней программы, получившей название Project Hamilton. Задачей специалистов является создание гибкого и отказоустойчивого ПО. К настоящему моменту уже разработана платформа, позволяющая обрабатывать до 1,7 млн транзакций в секунду, а «подавляющее большинство» транзакций занимает менее двух секунд. Платформа достаточно гибкая, чтобы её работу можно было корректировать уже после запуска, приводя в соответствие с политическими аспектами, изменяя сетевую структуру и даже базовые цели CBDC.

На начальном этапе платформа не предполагает участия посредников при транзакциях, а также комиссионных выплат при переводах, но и эти функции могут впоследствии добавиться, если будет принято соответствующее политическое решение. Проект также предусматривает возможность смены архитектуры в зависимости от потребностей финансовой системы. Так, использование стандартного для современных криптовалют распределённого реестра, по мнению авторов проекта, имеет свои недостатки: децентрализация грозит возникновением «узких мест» и проблемами с конфиденциальностью.

На предстоящих этапах создатели Project Hamilton планируют глубже изучить альтернативные варианты архитектуры цифровой валюты, а также сделают акцент на таких вопросах как безопасность и удобство доработки кода. Кроме того, они хотят найти баланс между конфиденциальностью и соблюдением требований закона. Напомним, сейчас Федрезерв США активно прорабатывает возможность введения официальной цифровой валюты.

В MIT изобрели способ наносить невидимые человеческим глазом QR-коды

Группа инженеров Массачусетского технологического института (MIT) во главе с аспирантом Мустафой Дога Доганом (Mustafa Doga Dogan) разработала альтернативу повсеместно используемым сегодня штрих- и QR-кодам. В новом варианте метки InfraredTags наносятся на различные предметы при помощи 3D-принтера и остаются невидимыми для невооружённого глаза.

 Источник изображения: news.mit.edu

Источник изображения: news.mit.edu

Глава исследовательской группы рассказал, что идея изобретения пришла к нему в голову, когда он услышал о новом смартфоне с инфракрасной камерой. Основу изобретения составляет предназначенный для 3D-печати пластиковый материал, который пропускает инфракрасный свет, но остаётся непрозрачным в видимом диапазоне. Предложены два варианта создания графических кодов с использованием данной технологии.

В первом варианте чередование нулей и единиц двоичного кода шифруется с помощью толщины пластика. Второй вариант предусматривает использование в одном коде двух видов пластика: прозрачного и непрозрачного в инфракрасном диапазоне. Второй вариант автор проекта считает более предпочтительным, поскольку картинка считывается при помощи недорогой ($20) инфракрасной камеры, а применение двух типов пластика обеспечивает более высокую контрастность изображения.

Инженеры нанесли графические коды InfraredTags на чашку и роутер — в зависимости от угла зрения можно считать название сети или пароль. Кроме того, разработчики продемонстрировали прототип игрового контроллера: он имеет форму шайбы на поверхность которой нанесён графический код, по геометрическим искажениям которого можно определить угол, на который повернут этот контроллер.

На практике коды InfraredTags могут быть использованы на различных устройствах, которые управляются со смартфонов; они также смогут работать совместно с очками дополненной реальности, например, при выборе товаров в розничных магазинах.

Машинное обучение открыло новый путь к изучению физики плазмы в термоядерных реакторах

Исследователи из Массачусетского технологического института взяли на вооружение машинное обучение в сочетании с физическими теориями, чтобы раскрыть ряд аспектов поведения плазменного шнура в районе максимального сближения со стенками термоядерного реактора. Завихрения плазмы в этих местах сильны как нигде в реакторе и точное моделирование процессов поможет продвинуться в разработке эффективных систем.

 Визуализация турбулентности плазмы на границе шнура. Источник изображения: Plasma Science and Fusion Center

Визуализация турбулентности плазмы на границе шнура. Источник изображения: Plasma Science and Fusion Center

Проблема в том, что расчёты поведения плазмы на границе очень и очень сложны — турбулентность плазмы в этих местах намного сложнее, чем динамика жидкостей и газов в похожих условиях. В то же время гидродинамические теории удобно использовать для описания поведения плазмы ввиду упрощённых расчетов. Можно предположить, что при этом будет страдать точность полученных данных. Однако до сих пор не было явных сравнений между расчётами по упрощённой схеме (согласно уравнениям двухжидкостной электромагнитной гидродинамики, ЭМГД) и практическими наблюдениями за поведением плазмы в реакторе.

Учёные из MIT решили создать инструменты для проведения таких сравнений. В частности, с помощью нейронной сети и физических уравнений теории ЭМГД был проведён расчёт турбулентности плазмы на границе у стенок реактора. Сравнение с высокоточными расчётами «настоящей» физики плазмы показали, что упрощённые расчёты по точности не уступают вычислениям по сложной схеме. Это даёт надежду, что моделирование поведения плазменного шнура на границе сред по упрощённым расчётам предоставит учёным множество данных для практических экспериментов.

Во-первых, теория должна подтверждаться на практике. Во-вторых, точное моделирование подскажет, на что в первую очередь следует обратить внимание. И всё это без ресурсоёмких расчётов, что расширит круг специалистов, заинтересованных в изучении явления термоядерной реакции синтеза. Как показало время, лишних умов в этом процессе нет.

Американцы изобрели «летающую тарелку» для исследования Луны и астероидов

Учёные Массачусетского технологического института (MIT) предложили проект аппарата, напоминающего летающую тарелку — он сможет использоваться для исследования лунной поверхности. Поднимать его будет сила электростатического отталкивания.

 Источник изображения: news.mit.edu

Источник изображения: news.mit.edu

Из-за отсутствия атмосферы лунная поверхность подвергается прямому воздействию космического излучения и солнечных ультрафиолетовых лучей. В результате на ней образуется положительный электростатический заряд, достаточный для того, чтобы поднимать лунную пыль на высоту до 1 м — из-за этого же эффекта при определённых условиях встают дыбом и волосы на голове. Ранее учёные предлагали использовать это для создания глайдеров, способных парить над поверхностью астероидов и других небольших небесных объектов, однако в случае Луны гравитация может оказаться сильнее электростатики.

Поэтому в MIT предложили управлять этим эффектом за счёт миниатюрных ионных двигателей, посредством которых регулируется электростатический заряд на летательном аппарате. Подобные двигатели сейчас используются в качестве маневровых на малых спутниках. Для подтверждения теории учёные построили 60-граммовую модель аппарата «размером с ладонь человека», которая парила над алюминиевой поверхностью в вакуумной камере, имитирующей безвоздушную поверхность Луны. Авторы проекта называют аппарат «левитирующим ровером» — он сможет исследовать любое космическое тело независимо от особенностей его поверхности.

Американские учёные создали самый длинный в мире эластичный аккумулятор толщиной с нить

Гибкие аккумуляторы, способные деформироваться без потери работоспособности, уже давно не являются чем-то уникальным, но специалистам Массачусетского технологического института (MIT) удалось поставить своеобразный рекорд. Они создали литийионный аккумулятор протяжённостью 140 метров и толщиной в несколько сот микрон — его можно легко интегрировать в ткань обычной одежды.

 Источник: mit.edu

Источник: mit.edu

Аккумуляторы похожих типов разрабатываются уже не первый год, но учёные MIT сумели пойти наиболее простым способом — они использовали для производства почти не претерпевшее изменений оборудование для формирования синтетического волокна, в котором необходимые компоненты размещаются в большой цилиндр, нагреваются до температуры чуть ниже температуры плавления, после чего нить «выдавливается» через отверстие малого диаметра.

При этом ключевые материалы вроде лития спрятаны под защитным верхним слоем волокна, а в качестве электрода и электролита используются гелевые компоненты, предотвращающие самовоспламенение аккумуляторов.

 Источник: mit.edu

Источник: mit.edu

Утверждается, что получаемая батарея намного тоньше и эластичнее, чем представленные ранее варианты. Образец имеет ёмкость 123 мА·ч и длину 140 м, но в теории можно создавать сколь угодно длинное аккумуляторное волокно. Кроме того, его можно стирать в стиральной машине без утраты полезных качеств и подключать к аккумулятору сразу несколько электронных устройств по всей его длине. По мнению учёных, это позволяет интегрировать в единое волокно многочисленные устройства, что в результате приведёт к созданию компактного «тканевого» компьютера.

По словам учёных, патентная заявка уже подана, а её коммерческое использование станет возможным «в течение нескольких лет».

Инженеры МТИ решили привить роботам социальные навыки

В отличие от литературы и кинематографа реальные роботы довольно ограничены в социальных навыках. Учёные Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) при Массачусетском техническом институте решили исправить это, обучив роботов взаимодействию друг с другом при выполнении совместных задач. Исследование призвано также улучшить общение робота с человеком и, возможно, открыть что-то новое в социологии.

 Источник изображения: geralt / pixabay.com

Источник изображения: geralt / pixabay.com

Для изучения механизмов взаимодействия авторы проекта создали симулированную 2D-среду, в которой роботам ставятся социальные и физические цели. К примеру, физическая цель может состоять в том, чтобы добраться до определённой точки карты, а социальная — угадать, что пытается сделать другой робот, и действовать на основе этого — например, помочь ему. За эти действия роботы получают положительные или отрицательные баллы в зависимости от того, помогают они другим или, напротив, создают препятствия. Были созданы три типа субъектов: первые преследуют только физические цели; вторые преследуют физические и социальные цели, но предполагают, что все остальные преследуют только физические; третьи преследуют оба типа целей и считают, что остальные действуют так же, поэтому они могут предпринимать более сложные действия, например, объединяться с другими.

Учёные создали 98 сценариев для трех типов роботов. После проведения экспериментов 12 операторов просмотрели 200 видеозаписей для оценки работы машин при достижении физических и социальных целей. В большинстве случаев, заключили авторы исследования, было решено, что люди взаимодействуют аналогичным образом. Авторы проекта надеются, что результаты их работы станут «эталоном», который позволит изучить аспекты социального взаимодействия и другим учёным. В перспективе они планируют создать 3D-среду, взаимодействие в которой будет более сложным. Конечная цель работы состоит в том, чтобы не только обучить роботов социальному взаимодействию, но и «углубиться в его человеческий аспект».

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft отключила русскоязычную версию блога Xbox Wire 3 ч.
В Dying Light 2 появилась неофициальная поддержка масштабирования AMD FSR 2.0 7 ч.
EA раскритиковали за попытку пошутить над людьми, которым «нравятся только одиночные игры» 7 ч.
Windows 11 становится всё популярнее среди геймеров — в Steam эта ОС заняла более 20 % в июле 9 ч.
Новая статья: Neon White — неожиданный кандидат на «Игру года». Рецензия 21 ч.
Новая статья: Gamesblender № 577: цена прокачки в Diablo Immortal, Overwatch 2 вместо первой части и поиски виновных в багах Cyberpunk 2077 21 ч.
Meta закроет свой неудавшийся криптопроект Novi в сентябре 02-07 17:02
У витрины инди-игр itch.io появился клон — W3itch.io: его создатели признались в воровстве чужого кода 02-07 16:04
Первые подробности кампании Бакалавра в «Мор. Утопия»: без выживания и открытого мира, но с путешествием во времени 02-07 15:52
Крупнейший эмитент стейблкоинов Tether сократил долю коммерческих бумаг в резерве 02-07 14:56
Официально: Xiaomi 12S Pro получит процессор Snapdragon 8+ Gen 1 и покажет рекордный результат в AnTuTu 2 ч.
Марсоход Perseverance получил повреждения датчика ветра — из-за слишком сильного ветра 4 ч.
Ericsson: объём мобильного веб-трафика удвоился за два года и продолжит расти — инфраструктура может не справиться 7 ч.
Intel будет терять позиции на серверном рынке: AMD увеличит долю в 1,8 раз, а системы на Arm — более чем в 3 раза 8 ч.
Немецкий регулятор призвал Tesla отозвать почти 60 тыс. Model Y и Model 3 9 ч.
OnePlus готовит свои самые доступные беспроводные наушники — Nord Buds CE 12 ч.
Fractal Design представила корпуса серии Pop XL с поддержкой видеокарт длиной до 455 мм 13 ч.
В июньском рейтинге самых мощных смартфонов доминируют аппараты на базе Snapdragon 8 Gen 1 14 ч.
Tesla построит в Техасе ещё один гигантский производственный корпус 14 ч.
Завершён третий этап изоляционного эксперимента SIRIUS: экипаж «побывал» на Луне 15 ч.