Поиск

Учёные Университета Пердью в штате Индиана предложили улучшить структуру субмикронного полевого транзистора, встроив в него для этого полупроводниковый лазер. Ожидается, что такая гибридная структура обеспечит ошеломительный эффект в виде снижения потребления транзистора наноразмерного уровня и приведёт к повышению производительности за счёт увеличения скорости его переключения. В качестве лазера предложено использовать квантово-каскадный лазер. Данный тип полупроводникового лазера работает на эффекте перехода электронов между слоями гетероструктуры полупроводника. Иначе говоря, транзистор является «естественной средой» для квантово-каскадного лазера. Кроме этого в транзистор встроена комплексная система переключающих механизмов, которая одновременно переключает транзистор из включенного состояния в выключенное и обратно. Увы, подробностями источник не располагает. Лазер и «переключающие механизмы» призваны решить одну фундаментальную трудность для мельчающих транзисторов. Для снижения потребления и для повышения скорости переключения транзисторов по мере снижения масштаба норм технологических процессов необходимо снижать напряжение питания до пороговых значений и крайне желательно снизить сам порог переключения, который при обычных условиях уменьшить ниже строго определённого значения просто невозможно. В схемотехнике полевых транзисторов за это отвечает величина или крутизна допорогового размаха (subthreshold swing). В свою очередь, чтобы допороговый размах был как можно меньше, а крутизна больше, необходимо повышать плотность тока открытия транзистора и понижать плотность тока его закрытия. Это крайне положительно скажется на уменьшении допорогового размаха напряжения, в чём главную роль обещает сыграть встроенный в структуру полевого транзистора лазер.

Трое физиков из Колумбийского университета наделали шума со своей новой теорией о фононах — они предполагают, что эти частицы могут иметь отрицательную массу и, вследствие этого, отрицательную гравитацию. Ангело Эспосито, Рафаэль Кричевский и Альберто Николис написали статью в поддержку своей теории и выгрузили ее на сервер препринтов arXiv. Большинство теорий изображают звуковые волны скорее как коллективное событие, нежели как физическую вещь. Их рассматривают как движение молекул, натыкающихся друг на друга, подобно шарам на бильярдном поле — энергия одного шара, сбивающего следующий, и так далее — когда любое движение в одном направлении компенсируется движением в противоположном. В такой модели звук не имеет массы и, следовательно, не может быть затронут гравитацией. Но это не вся история. В своей работе ученые предположили, что современная теория не в полной мере объясняет все, что наблюдается. Звук обладает массой? В последние годы физики придумали слово, которым описывается поведение звуковых волн в очень малом масштабе — фонон. Он описывает сложный способ взаимодействия звуковых вибраций с молекулами, благодаря которым распространяется звук. Этот термин оказался полезен, потому что позволил применять принципы для звука, которые ранее применялись к реальным частицам. Но никто не предполагал, что звук на самом деле представлен частицами-фононами, поэтому и массы у них не было. В новой работе ученые допустили, что фонон может иметь отрицательную массу, а вследствие этого и отрицательную гравитацию. Чтобы понять, как это возможно, ученые использовали контейнер с жидкостью в качестве примера. В чаше воды частица воды плотнее на дне чашки, чем те, что наверху — потому что гравитация тянет их вниз. Но также известно, что звук движется быстрее по более плотному материалу. Что же происходит с фононом, когда он сталкивается с этим расхождением? Ученые предположили, что он будет отклоняться вверх, демонстрируя свойства отрицательной гравитации. Также они предположили, что то же самое будет справедливо для звука в воздухе вокруг нас, из-за чего он будет нарастать. Сейчас эти зацепки слишком малы, чтобы их можно было измерить с помощью подходящего оборудования, но однажды улучшения в области технологий могут позволить проверить эту теорию.

Сотрудники головного научного института Роскосмоса ЦНИИмаш оценили эффективность использования технологий спутниковой навигации по ГЛОНАСС на транспортных магистралях и в сельскохозяйственных зонах Крыма. Институт стал известен широкой общественности после задержания по подозрению в госизмене своего сотрудника Виктора Кудрявцева, который подозревается в передаче за рубеж информации о российских гиперзвуковых технологиях. "Маршрут экспедиции пролегал вдоль южного берега Крыма, в городах Симферополь и Севастополь, а также в окрестностях Крымского моста и в районах земледелия городов Белореченск, Армянск и Красноперекопск. В процессе испытаний собраны необходимые данные. В настоящее время проводится их обработка", — говорится в сообщении, размещенном на сайте ЦНИИмаш. Эксперимент проводился по запросу правительства Крыма, где внедрение навигационных технологий предусмотрено ФЦП "Социально-экономическое развитие Республики Крым и города Севастополь до 2020 года". В рамках эксперимента оценивалась возможность навигации с помощью ГЛОНАСС и других спутниковых систем, изучалась помеховая обстановка, которая может сказаться на работе спутниковой навигации. Специалисты ЦНИИмаш также провели оценку возможности использования сервисов высокоточного позиционирования для нужд транспортной сферы и сельского хозяйства. Ранее сотрудники ЦНИИмаш совместно с китайскими коллегами проверили работу спутниковых систем ГЛОНАСС и BeiDou на маршруте "Нового шелкового пути". Оказалось, что российская глобальная навигационная спутниковая система в Китае работает хуже, чем национальная региональная китайская система BeiDou, а в России обе системы показывают одинаковые результаты по точности. Полученные данные ЦНИИмаш тогда назвали "интересными".

В наши дни литий-ионные аккумуляторы используются повсеместно — от смартфонов и планшетов до электромобилей и самолётов. Но с каждым днём требования к батареям растут, поэтому учёные по всему миру работают над альтернативными источниками питания с более высокой ёмкостью. Одной из наиболее перспективных альтернатив традиционным литий-ионным аккумуляторам считаются литий-воздушные элементы: при одинаковой массе они обладают в пять раз большей ёмкостью. Увы, существует проблема: она заключается в быстрой деградации положительного электрода, который обычно сделан из углерода. В результате, буквально после десятка циклов зарядки-разрядки аккумулятор перестаёт работать. Причину такого поведения литий-воздушных элементов удалось установить российским учёным из МГУ имени М.В.Ломоносова. Литий-воздушные аккумуляторы вырабатывают электроэнергию буквально из воздуха: принцип их работы основан на окислении лития кислородом до пероксида лития Li2O2. Ранее считалось, что к разрушению положительного электрода приводит реакция углерода с Li2O2. Однако отечественные учёные установили, что это не так. Оказалось, что электрод деградирует в результате реакции углерода с очень активным и при этом короткоживущим супероксидом лития LiO2. Супероксид в ячейке существует всего несколько секунд, однако за это время успевает окислить поверхность углеродного электрода. Проведённое исследование в перспективе поможет при создании эффективных аккумуляторных батарей нового поколения.

Специалисты Томского государственного университета (ТГУ) совместно с АО НПФ «Микран» создают технологию промышленного производства тонкоплёночных полупроводниковых гетероструктур для изделий гражданского, оборонного и космического назначения. Речь идёт прежде всего о разработке транзисторов нового поколения с высокой подвижностью электронов (High Electron Mobility Transistor, HEMT). Российские исследователи рассчитывают повысить удельную мощность таких изделий. «Для производства современных НЕМТ используют многослойные тонкоплёночные гетероструктуры, функциональные характеристики которых могут быть улучшены за счёт нитридных соединений индия-алюминия-галлия в сочетаниях, которые ранее промышленно не использовались», — отмечают специалисты. Помимо повышения мощности, будут улучшены и другие характеристики транзисторов. В частности, повысятся термическая стабильность и устойчивость к внешним высокоэнергетическим воздействиям. Отмечается, что в процессе изготовления HEMT летучие металл-органические соединения будут послойно наноситься на подложку из карбида кремния. Транзисторы нового поколения найдут применение в различных системах связи, в том числе мобильной и спутниковой. Реализация проекта обойдётся в 300 млн рублей. Половину этой суммы предоставит Минобрнауки РФ. Исследования планируется завершить к концу следующего года.

Сотрудники Национального центра космических наук при Академии наук Китая работают над созданием технологии захвата небольших астероидов и вывода их в атмосферу Земли с последующим извлечением минералов, содержащихся в этих небесных телах. Об этом сообщила во вторник газета China Daily. "Добыча полезных ископаемых в космосе может стать новым стимулом развития глобальной экономики, - отметил сотрудник группы исследователей по имени Ли Минтао. - Это звучит как из научной фантастики, однако я верю, что такая идея может быть реализована". По его словам, одним из решений может стать космический корабль с приспособлением, по форме напоминающим чехол, при помощи которого небольшие астероиды могут быть сняты с траектории движения. Второй этап - развертывание поглощающего жар щита, который предотвратит сгорание космического тела при трении об атмосферу. "До того, как астероид попадет в указанную точку, скорость его движения должна будет снижена с 12,5 км/с до 140 м/с", - пояснил ученый. Как рассказал исследователь, на третьей стадии технология должна обеспечить приземление астероида в безлюдной местности. Команда Ли Минтао уже выбрала для эксперимента небольшое небесное тело диаметром всего 6,4 метра и весом в несколько сот тонн, двигающееся в пространстве на расстоянии 100 млн км от нашей планеты. Согласно плану, первый космический корабль для захвата астероидов будет выведен на орбиту в 2029 году, а еще через пять лет он вернется на Землю с пойманным космическим объектом. "В отличие от исследовательских миссий [проводимых США и Японией], когда на астероиде берутся образцы, мы собираемся захватить его полностью. В итога потенциально опасные небесные тела будут использованы в качестве полезных ресурсов", - подчеркнул Ли Минтао.

На Луне 4 млрд лет назад могла существовать жизнь. К такому выводу пришли астробиологи из Лондонского университета и Университета штата Вашингтон (США), сообщает во вторник газета Daily Telegraph. Во всяком случае дважды в истории на естественном спутнике Земли, по данным ученых Иэна Кроуфорда и Дирка Шульце-Макух, возникали условия, позволяющие поддерживать существование простых форм организмов. Во время обоих периодов, связанных в том числе с вулканическими процессами, на Луне выбрасывалось из недр большое количество перегретых газов, включая водяной пар. Это не только привело к возникновению атмосферы, но и водоемов, ставших питательной средой для микроорганизмов. "Очень похоже на то, что Луна была в то время пригодна для жизни, - полагает Шульце-Макух из Университета штата Вашингтон. - Живые микроорганизмы вполне могли обитать в водоемах, пока поверхность спутника не стала сухой и мертвой". Эти выводы основываются на данных последних космических миссий и анализе образцов лунных пород и почвы, которые свидетельствуют, что Луна не такая уж сухая, как считалось ранее, отмечает издание. В 2009-2010 годах международная группа ученых обнаружила на спутнике Земли обширные запасы замороженной воды. Кроме того, существуют доказательства того, что большое количество воды присутствует в лунной мантии, указывает Daily Telegraph. По словам Кроуфорда, жизнь на Луну могла быть занесена извне, метеоритами. "Мы знаем, что на Земле есть лунные метеориты, так что вполне возможно, что жизнь могла быть занесена и с Земли", - сказал он. "Если мы сумеем найти свидетельства ранней жизни (на Луне), то это может прояснить для нас вопрос о том, как зарождалась жизнь на нашей планете", - добавил британский ученый.

Исследователям Массачусетского технологического института удалось построить нейросеть, способную различать звуки отдельных музыкальных инструментов на видео. Искусственный интеллект под названием PixelPlayer даже может сделать отдельные источники звука громче или тише. «Мы рассчитывали, что в лучшем случае сможем указать, какие звуки производит отдельный инструмент. Удивительно, что мы смогли обнаружить инструменты в пространстве на уровне пикселей. Эта способность открывает множество возможностей, например, редактирование аудиодорожки с помощью клика по видео», — заявил один из авторов ИИ. В основе PixelPlayer лежит нейронная сеть, освоившая 714 видеороликов YouTube, входящих в набор данных под названием «Многомодальные источники комбинаций инструментов» (Multimodal Sources of Instrument Combinations, “MUSIC”). Первые пятьсот видеороликов длиной в 60 часов нейросеть обучалась, остальное время учёные использовали для проверки результатов. PixelPlayer работает самостоятельно, программа может разделить звуки более чем двадцати инструментов, и пользователю не нужно готовить какие-либо заметки. Учёные уверены, что получив больше данных, ИИ научится различать и больше наименований, но пока что им трудно настроить неочевидные различия между классами музыкальных инструментов. «Мы рассчитываем, что работа поможет раскрыть новые области исследования проблемы разделения источника звука с помощью визуальных и аудиосигналов», — отметили исследователи.

Российская компания "Галактика" совместно с коллегами из швейцарского университета Dltech прорабатывают концепцию запуска спутников на орбиту с помощью лазерной "пушки", рассказал технический директор группы компаний "Галактика" Александр Ильин. Аналогичный проект Lightcraft начал разрабатываться в США с 1970-х годов. Принцип работы основан на передачи энергии лазерным излучением на специальный аппарат, выводящий полезную нагрузку в космос. Луч превращает в плазму воздух перед космическим аппаратом, а тот за счет сверхпроводящих магнитов выталкивает воздух вниз. В рамках проведенных в 1990-2000-х годах экспериментов удалось поднять цель на высоту 30, а затем 70 метров. "Принцип работы носителя основан на передачи энергии лазерным излучением. Часть лазерного пучка с помощью оптического канала перенаправляется вперед и ионизирует поток воздуха перед аппаратом. Ионизированный поток направляется сверхпроводящим магнитом в противоположную движению сторону", — рассказал Ильин. В качестве лазерной "пушки" планируется использовать создающийся в Швейцарии в институте Dltech (Ивердон-ле-Бен) лазер мощностью 300 киловатт. Однако для выведения 100 килограмм полезной нагрузки потребуется лазер мощностью 40 мегаватт, который также уже разрабатывается специалистами института. "Команда института провела расчеты параметров лазера мощностью 40 мегаватт", — рассказал Ильин. По мнению разработчиков, создание такой системы позволит сократить расходы на выведение груза в 10-100 раз до 500 долларов США за один килограмм, а компания-первопроходец сможет завоевать до 95% рынка пусковых услуг. Согласно расчетам "Галактики", проект может быть реализован в течение пяти лет, после чего перейти на этап коммерческого использования. Общая стоимость проекта оценивается в 107 миллионов долларов.

Ученые смогли создать устройство для сбора воды из сухого пустынного воздуха. Для этого им требуется только тепло от солнца. Их изобретение может изменить жизни 2,1 миллиарда людей, которые испытывают нехватку чистой питьевой воды. Главное достоинство их изобретения в том, что для его работы не требуется ни электричество, ни дожди. Ранее мы уже сообщали о важном изобретении. Наконец, его смогли испытать. Группа ученых из Калифорнийского университета в Беркли создала устройство из пористого материала MOF (металлоорганическая конструкция), помещенного в прозрачную пластиковую коробку. Водяной пар из атмосферы собирается с помощью материала MOF как губкой, после чего вода испаряется и собирается в специальный резервуар. Ученые провели испытание своего устройства в Скоттсдейле, штат Аризона. За сутки они собрали около 7 унций воды. Это совсем немного, но ученые утверждают, что их изобретение крайне легко масштабировать. Материал MOF состоит из металлических и углеродных органических соединений. Его особенность в существовании большого количества крохотных кармашков с воздухом между молекулами разного типа. Это позволяет материалу собирать конденсат и эффективно поглощать жидкость. Особенно эффективно он делает это ночью, когда относительная влажность увеличивается. Когда солнце поднимается, тепло вызывает испарение воды из губчатого материала, но так как он заключен в коробку, пар собирается и снова становится водой, попадая в резервуар. После этого ее можно использовать для питья. Устройства для сбора воды уже существуют, но это первое устройство, которому требуется так мало ресурсов. Существует небольшая проблема – это высокая стоимость производства MOF, так как на данный момент материал производится с использованием дорогостоящего циркония. Однако ученые работают над MOF с применением значительно более дешевого алюминия. В любой момент времени в нашей атмосфере содержится 13 секстиллиардов воды. Получение доступного способа ее использования может решить многие настоящие и будущие проблемы людей.

Вряд ли можно найти человека, который никогда не испытывал бы чувства голода. Однако, согласно многочисленным исследованиям, большинство из нас, даже сами того не замечая, регулярно голодают и совсем не обращают на это внимание. Речь идет о так называемом скрытом голоде. По данным продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, данным видом голода страдает почти 2 миллиарда человек по всему миру. Но скоро с этим будет покончено благодаря изобретению новосибирских ученых, которые создали вещество, эффективно справляющееся со скрытым голодом. Для начала нужно понять, что же подразумевается под скрытым голодом. В первую очередь это дефицит минеральных веществ и микроэлементов. В данном случае подразумеваются в основном флавоноиды и антиоксиданты. До недавнего времени единственным выходом из ситуации было увеличить потребление продуктов, содержащих эти вещества. Однако новосибирские ученые из Института химии твердого тела (ИХТТМ) СО РАН разработали способ инкапсулирования этих веществ из рябины, зеленого чая, зверобоя и калины в особые полисахаридные матрицы. В результате получается порошок, который можно добавлять в практически любые продукты питания. При этом новая добавка совсем не влияет на вкус пищи. Полисахаридные матрицы растворяются лишь в желудочно-кишечной среде. В данный момент эксперты проводят дополнительные исследования, нацеленные на изучение изменения пищевой ценности конечных продуктов при добавлении вещества. Выход продукта на рынок ожидается в 2019-2020 годах.

Хотя автодилеры продолжают говорить об отсутствии высокого спроса на электромобили, эти дружественные к экологии транспортные средства по-прежнему имеют много привлекательных особенностей для потенциальных покупателей, пишет ресурс Digital Trends. Не в последнюю очередь это связано с чувством экологической ответственности, подразумевающим отказ от использования ископаемого топлива. Новое исследование Национальной лаборатории имени Лоуренса Беркли в Калифорнии указывает на то, что электромобили могут предоставлять дополнительную выгоду для общества в более широком плане, оказывая поддержку энергосистеме в качестве мобильных хранилищ энергии. «Мы продемонстрировали ценность использования электромобилей для поддержки электросетей без ущерба для мобильности владельцев транспортных средств, — сообщил в интервью Digital Trends Джонатан Куаньяр (Jonathan Coignard), научный сотрудник лаборатории. — Мы представили ситуацию, что владельцы электромобилей зарабатывают деньги, когда припарковывают свой автомобиль. Ёмкости, которые могут обеспечить электромобили, увеличили бы способность энергосистем поддерживать местные возобновляемые источники энергии, тем самым создавая синергию между чистой электрической сетью, энергетической независимостью и чистыми транспортными средствами». В своём исследовании Куаньяр и его команда оценили возможность масштабного внедрения возобновляемых источников энергии в энергосистеме, изменение спроса на электроэнергию в течение дня и то, как электромобили могут помочь смягчить дисбаланс между перепроизводством энергии днём и ростом спроса в вечернее время.

Представители технологических компаний и научных сообществ обсудили стратегию технологического прорыва в сфере голографического телевидения в Клубе сквозных технологий по AR/VR при АНО «Цифровая экономика», который прошел 21 мая. Участники встречи консолидировали информацию о российских и международных технологических проектах развития голографического телевидения – сверхчеткого, объемного, многоракурсного изображения, максимально соответствующего естественной физиологии человеческого зрения. Эксперты представили собственные разработки и исследования в этом направлении. «Переход на голографическое телевидение начнется примерно в 2030-х гг., исследовательские работы идут, но облик технологии еще не определен. Это открывает для России окно возможностей: если мы сегодня займемся разработкой голографического ТВ, то через 10 лет сможем стать совладельцами ключевых технологий и стандартов, на которых будут работать все камеры и экраны в мире, в том числе мобильные устройства», – отметил директор по направлению «Формирование исследовательских компетенций и научно-технологических заделов» АНО «Цифровая экономика» Сергей Наквасин. Руководитель компании Revolution 3D Юрий Гусаков рассказал участникам Клуба о геополитическом значении стандартов цифрового телевидения, о двух подходах к телевидению будущего: чистой голографии и микролинзовых системах. Спикер отметил мировые тренды направления, например, приобретение Google патентов и поиск специалистов. Руководитель лаборатории когерентно-оптических систем БФУ им. Канта, доцент, к.ф.-м.н., Игорь Алексеенко представил современное состояние голографических технологий: регистрацию и воспроизведение интерференционной картины, жидкокристаллические модуляторы оптического излучения, лазеры и детекторы, рассказал о значимых экспериментах в области цифровой голографии в Германии, Китае и Польше. Руководитель лаборатории технологий визуализации БФУ им. Канта, к.т.н., руководитель компании Triaxes Vision Алексей Поляков представил на встрече возможности камер светового поля (пленоптические) и интегральных дисплеев. Осветил опыт разработки ПО для создания интегральных (лентикулярные и Fly Eye) фото и видео изображений. Заместитель генерального директора по научной работе ЗАО МНИТИ, к.т.н., Константин Быструшкин рассказал о партнерстве института с инженерным центром Китая по цифровому ТВ, об интересе китайской стороны – Шанхайского университета транспорта и связи + NERC DTV – в сотрудничестве с Россией в области голографии. По итогам встречи эксперты решили работать над созданием консорциума, объединяющего российскую экспертизу, наработки и возможности в сфере голографического телевидения для ускорения достижений в этом перспективном направлении. Технологии голографического телевидения были рекомендованы экспертами для включения в состав перечня сквозных субтехнологий Программы «Цифровая экономика Российской Федерации». В соответствии с Планом мероприятий по направлению «Формирование исследовательских компетенций и технологических заделов» программы «Цифровая экономика Российской Федерации» на 2018 г. предусмотрено формирование данного перечня на основе разработанной системы критериев выбора «сквозных» технологий в области цифровой экономики.

Исследователи из России разрабатывают препарат для погружения космонавтов в «спячку». Об инициативе рассказало сетевое издание «РИА Новости», ссылаясь на информацию, полученную от руководителя проектной группы Фонда перспективных исследований (ФПИ) профессора Анатолия Ковтуна. Речь идёт об искусственном гипобиозе. Это замедление физиологического времени в организме, за счёт которого происходит приостановка всех без исключения процессов жизнедеятельности с возможностью их последующего восстановления до начального уровня. Предполагается, что особый препарат позволит вводить космонавтов в искусственное гипобиотическое состояние, схожее с зимней спячкой животных. Продолжительность такого состояния теоретически можно будет регулировать составом и дозой препарата. При этом замедляются кровоток и частота сердечных сокращений, а также значительно уменьшается потребление органами и тканями кислорода. Состояние «спячки» поможет в осуществлении длительных пилотируемых миссий, например, по исследованию других планет. «Разрабатываемый подход погружения человека в искусственное гипобиотическое состояние может быть использован при разработке технологий освоения далёких космических пространств и иных планет солнечной системы, так как достижение искомых целей возможно лишь при уменьшении потребления кислорода и расходования ресурсов энергообеспечения организма космонавтов», — рассказал господин Ковтун. Между тем на космодроме Байконур приступили к предстартовой подготовке экипажи транспортного пилотируемого корабля «Союз МС-09» и длительных экспедиций 56/57 на МКС. В состав основного экипажа входят космонавт Роскосмоса Сергей Прокопьев, астронавт ESA Александр Герст и астронавт NASA Серина Ауньён-Чэнселлор. Дублирующий экипаж — космонавт Роскосмоса Олег Кононенко, астронавт CSA Давид Сен-Жак и астронавт NASA Энн Макклейн. Запуск корабля «Союз МС-09» запланирован на 6 июня 2018 года в 14:12:41 по московскому времени с площадки №1 («Гагаринский старт»).

Исследователи из Нанкинского университета (Китай) предложили новое объяснение загадочным быстрым радиоимпульсам (FRB), в рамках которых за несколько миллисекунд в космическое пространство выбрасывается огромное количество энергии. По мнению китайских ученых, это явление связано с образованием коры на «странных» звездах. Первый FRB-сигнал был обнаружен еще в 2001 году радиотелескопом в Австралии. Однако данные о нем были обработаны только к 2007 году. С тех пор астрономы смогли подтвердить несколько десятков таких сигналов, однако выяснить их истинную природу пока никто так и не смог. Появилось множество различных гипотез, пытающихся объяснить, откуда появляются эти быстрые радиовсплески. Однако сложность в их слежении (они длятся всего несколько миллисекунд) не позволяют ученым добиться каких-то более убедительных результатов. На этой волне даже появилось предположение, что это явление может быть связано с деятельностью инопланетных цивилизаций. Наукой эта гипотеза рассматривается наименее вероятной, но все же. Также вероятными источниками назывались либо слившиеся друг с другом нейтронные звезды, либо превращающиеся в черную дыру тяжелые пульсары (блицары). Некоторые исследователи критикуют эти гипотезы, поскольку иногда радиовсплески повторяются. Китайские астрофизики, в свою очередь, полагают, что источником быстрых всплесков становится особый тип нейтронных звезд — странные звезды. В недрах этих объектов образуется кварковый «суп», состоящий из трех разновидностей кварков, включая странные кварки. Эта материя находится в низком энергетическом состоянии, что делает ее стабильной. Согласно теоретической модели, в ней иногда образуется обычная адронная материя (состоящая из нейтронов), которая вытесняется из звезды и образует кору на ее поверхности. Кора со временем становится все тяжелее и в какой-то момент времени разрушается. Обнаженная кварковая звезда на короткое время становится источником электрон-позитронных пар и генерирует электромагнитное поле. Это, в свою очередь, приводит к ускорению электронов и позитронов до скоростей, близких к скорости света. При движении частицы испускают когерентное радиоизлучение, которое регистрируется как быстрый радиовсплеск. Затем адронная кора восстанавливается, и цикл повторяется заново. Период формирования коры может быть очень долгим, что объясняет единичные случаи радиовсплесков. Исследователи отмечают, что для подтверждения или опровержения этого предположения потребуется проведение дополнительных исследований. Кроме того, потребуется проверить, действительно ли коллапс звездной «корки» приводит к генерации электромагнитного поля, а не радиоволн. В настоящий момент любое излучение в диапазонах рентгеновских или гамма-волн будет слишком слабым для наблюдения с помощью современных детекторов. Поэтому, по мнению ученых, для будущих наблюдений за FRB-сигналами потребуется использование более чувствительных инструментов. Этими инструментами смогут стать, например, телескоп CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment), располагающийся в Британской Колумбии, или Square Kilometer Array («Антенная решетка площадью в квадратный километр»), строительство которой ведется в Южной Африке и Австралии. Эти устройства будут оптимизированы для радиоастрономии и смогут существенно больше рассказать об FRB-сигналах и других загадочных космических феноменах.

Трансплантацией в наши дни уже никого не удивишь. Медики научились пересаживать большую часть органов и тканей нашего организма. Но что бы вы ответили, если бы вам сказали, что можно пересадить не только какую-то часть тела, но и, например, память? До недавнего времени это казалось невозможным, но, как сообщает редакция журнала eNeuro, группа ученых из США недавно смогла сделать именно это. Какое-то время назад считалось, что память – это лишь результат генерации электрических импульсов, которые возникают между клетками гиппокампа, но в 2012 году в этой анатомической структуре были обнаружены энграм-нейроны. Они оказались, по предположению экспертов, физическими «боксами» для памяти и воспоминаний. Таким образом, можно сделать вывод, что память имеет не только электрическую, но и химическую природу. Продолжая исследования, группа ученых из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе во главе с Дэвидом Гланцмэном провели эксперимент, в ходе которого им удалось передать память одного простейшего организма другому благодаря трансплантации РНК из энграм-нейронов. «Открытие того, что пересадка РНК от одного слизня к другому передает ему память первой особи, стало доказательством того, что воспоминания могут храниться не только внутри синапсов, но и в другом виде. Возможно, в будущем мы сможем подавлять старую память или записывать новую информацию прямо в мозг». Свое открытие ученые сделали в ходе исследования калифорнийских морских зайцев (Aplysia californica), крупных ядовитых морских слизней, позволили выявить еще более интересные закономерности. Ученые вырастили 2 колонии слизней. Одна жила в безопасных для жизни условиях, а вот вторую через определенные промежутки времени били током, тем самым заставляя слизней переживать за свою жизнь. Через 2 дня вторая колония выработала особые алгоритмы поведения для того, чтобы избегать опасности. После этого РНК второй группы пересадили особям из первой. Оказалось, что до этого спокойные моллюски начинали вести себя так же, как и их сородичи, которых били током. Они переживали и съеживались перед очередным разрядом. Таким образом удалось установить, что память может быть не только извлечена, но и передана другому организму. Вопрос только лишь в том, как сделать это безопасно для участников процедуры.

Магнитная буря первого уровня G1 по пятибалльной шкале разыграется над Землей 2 июня, прогнозируют российские астрономы. Вместе с тем, еще одна буря уровня G2 ожидается 17 мая, а магнитосфера Земли будет возмущенной 18 мая, следует из графика лаборатории рентгеновской астрономии Солнца Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН). Предыдущая буря произошла 6 и 7 мая, а самая крупная с начала 2018 года — 20 апреля. До этого подобной интенсивности в максимуме достигал лишь один шторм в этом году, произошедший в ночь с 18 на 19 марта по московскому времени, однако продолжительность максимальной фазы тогда составила лишь около 2,5 часа, отмечают астрономы. Прохождение Земли через потоки солнечного ветра такой ширины не является исключительным событием и часто наблюдается вблизи минимума солнечной активности. Это связано с тем, что в минимуме солнечного цикла существенно ослабляется магнитное поле Солнца, и оно частично утрачивает свои способности по удержанию солнечной плазмы вблизи поверхности звезды. В результате заметно вырастает скорость и плотность убегающих от Солнца потоков вещества, которые и образуют солнечный ветер. Несколько таких продолжительных серий геомагнитных возмущений наблюдалось в прошлом году на стадии перехода в солнечный минимум. Астрономы отмечают, что магнитные бури, классифицированные как событие уровня G2 по пятибалльной шкале, могут приводить к слабым флуктуациям в энергетических системах, а также оказывать небольшие влияния на системы управления космическими аппаратами. При этом полярные сияния могут наблюдаться на высоких широтах от 60 градусов и выше.

Как удалось выяснить группе исследователей из Ратгерского университета, каждые 405 тысяч лет орбита Земли удлиняется. По заявлению ученых, это происходит из-за гравитационного влияния на нашу планету Юпитера и Венеры. Более того, если прогнозы ученых окажутся верными, удлинение орбиты может привести к резкой смене климата. В ходе исследования, результаты которого опубликованы в журнале EurekAlert!, группа ученых под руководством Денниса Кента проанализировала результаты компьютерного моделирования движения планет Солнечной системы на протяжении 50 тысяч лет и их влияния друг на друга. В ходе исследования также выяснилось, что с отклонением орбиты связано и расположение магнитных полюсов Земли. Для этого ученые исследовали анализ отложений рифтового бассейна Ньюарк (в штате Нью-Джерси) и пробу осадочных пород в геологической формации Chinle Formation. Образцы пород датированы поздним триасовым периодом в промежутке времени от 253 до 202 миллионов лет назад. В образцах имелись минералы циркона с частицами кристалла, по которому можно судить о состоянии магнитного поля планеты. Полученные результаты позволили выдвинуть предположение о том, что орбита Земли была более вытянутой, а ее изменение и вызвало смену климата и массовое вымирание живых существ. Хочется отметить, что триасовое вымирание произошло непосредственно перед распадом Пангеи (единого континента), а результатом его стало вымирание практически половины всех живых существ, благодаря чему место древних животных заняли динозавры, которые господствовали на планете до Ледникового периода. Если предположение ученых является верным, то в будущем нас тоже ждет резкая смена климата, что стопроцентно повлияет на флору и фауну.

Какие метаморфозы ожидают наше Солнце после гибели звезды? Ученые подготовили новое предсказание о том, каким будет конец нашего светила и как после этого будет выглядеть наша Солнечная система. К частью или к сожалению, человечество не сможет увидеть последние мгновения жизни звезды. Вымрет оно гораздо раньше, если, конечно, не переселится к тому моменту в какую-нибудь другую планетарную систему. Согласно выводам более ранних исследований, наше Солнце должно превратить нашу систему в так называемую планетарную туманность – яркое облако из раскаленных газа и пыли, — однако последующие исследования говорили о том, что процесс гибели нашего светила будет более масштабным. В новой же статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, исследователи заявляют, что после смерти Солнца наша система действительно превратится в гигантский светящийся «пузырь» из пыли и газа, который просуществует в таком виде несколько тысяч лет, а затем исчезнет. Многочисленные исследования и наблюдения показывают, что жизненный цикл звезд, сопоставимых по массе с Солнцем, составляет порядка 10 миллиардов лет. Текущий возраст Солнца — около 4,6 миллиарда лет. Другими словами, у нашего светила в запасе осталось около 5 миллиардов лет. Однако за это время, разумеется, произойдет немало интересных вещей. Астрономы говорят, что примерно через 5 миллиардов лет Солнце превратится в красного гиганта. В этот момент ядро звезды уменьшится в размерах, в то время как ее внешние слои расширяться настолько, что достигнут орбиты Марса, поглотив нашу планету в ходе этого процесса. Разумеется, если к этому моменту планета все еще будет находиться на своем месте. Как и мы. Дело в том, что у человечества на Земле осталось всего около 1 миллиарда лет. Проблема объясняется тем, что яркость нашего светила каждые миллиард лет возрастает примерно на 10 процентов. Кажется, что это совсем немного, но этого вполне достаточно, чтобы положить конец всей жизни на Земле. При таком повышении яркости океаны нашей планеты испарятся, поскольку поверхность станет слишком горячей, чтобы поддерживать формирование и удержание воды. В общем, нам всем придет конец. Опять же, если к этому моменту мы не подыщем какой-нибудь более подходящий мир для обитания или просто не вымрем. В подобной судьбе светила сегодня никто не сомневается, однако ученые уже почти три десятка лет спорят о том, как будет выглядеть порожденная им планетарная туманность и будет ли она существовать вообще. Выводы нескольких более ранних исследований говорили о том, что для формирования яркой планетарной туманности требуется наличие звезды по массе как минимум в два раза больше, чем у нашего Солнца. Новая компьютерная модель, разработанная международной группой астрономов, показывает, что наше Солнце, как и 90 процентов остальных звезд, сперва ожидает переход в фазу красного гиганта. Затем, когда ядро, в котором постепенно прекратятся термоядерные реакции, остынет, звезда превратится в белого карлика. Его свет будут подогревать и подсвечивать окружающие облака газа, превращая их в яркое пятно на ночном небе других миров, и Солнечная система станет так называемой планетарной туманностью. «При гибели звезда выбрасывает огромную массу газа и пыли – так называемую оболочку – в космос. Масса этой оболочки может быть равна половине массы всей звезды. Выброс оболочки оголяет ядро звезды, в котором к этому моменту уже заканчивается топливо для термоядерных реакций. В конечном итоге оно «выключается» и окончательно погибает», — объясняет один из авторов новой работы, астрофизик Альберт Зийлстра из Манчестерского университета (Великобритания). «Выброшенная оболочка будет ярко подсвечиваться еще окончательно не остывшим ядром звезды около 10 тысяч лет – довольно немного по космическим меркам. Некоторые планетарные туманности настолько яркие, что видны на расстоянии десятков миллионов световых лет, даже несмотря на то, что сами звезды, их подсвечивающие, гораздо тусклее, чтобы их можно было увидеть», — объясняет астрофизик. Как поясняют исследователи, созданная ими компьютерная модель способна предсказывать жизненный цикл разных типов звезд и потенциальную яркость планетарных туманностей, согласно различным массам светил. Сами по себе планетарные туманности – довольно распространенное явление в наблюдаемой Вселенной. Самыми знаменитыми из них являются, например, Туманность Улитка, Туманность Кошачий Глаз, Туманность Кольцо и Туманность Пузырь. Их называют планетарными туманностями не потому, что они имеют какое-то отношение к планетам. Одни из первых туманностей были обнаружены астрономом Уильямом Гершелем в конце XVIII века. Ученый предложил для них термин «планетарная туманность» из-за их видимого сходства с диском Урана. Так название и прижилось. Около 25 лет назад астрономы обнаружили одну интересную деталь: все крупные планетарные туманности имеют примерно одинаковые размеры и светимость, несмотря на то что они часто находятся в самых разных галактиках или скоплениях звезд, где присутствуют преимущественно большие звезды или, наоборот, только светила-карлики. В среднем типичная планетарная туманность светит в десять тысяч раз ярче, чем Солнце, и фактически никогда не перешагивает этот предел. Из этого также исходило, что теоретически наблюдение за туманностями позволит выяснить, насколько далеко от нас они находятся. Последующие исследования это предположение подтвердили. Но, с другой стороны, компьютерные расчеты показывали, что яркость и размеры планетарной туманности очень сильно зависят от того, какой массой обладала их прародительница. По этой причине подобные объекты в группах молодых звезд должны быть ярче и крупнее в несколько раз, чем туманности в старых шаровых скоплениях, что не наблюдается в реальности. Это несоответствие заставляло многих ученых, в том числе и авторов статьи, ожесточенно спорить о том, как именно рождаются планетарные туманности и почему астрономам не удается найти более яркие объекты. Зийлстра и его коллеги разрешили эти противоречия, создав новую компьютерную модель престарелой звезды, превращающейся в белого карлика, и подсвечиваемой ей планетарной туманности. Эти расчеты неожиданным образом показали, что предшественники авторов статьи не учитывали, как сильно меняется температура ядра звезды по мере сброса ее оболочек, оказалось, что оно нагревается в три раза быстрее и сильнее, чем предполагали астрономы. Благодаря этому даже небольшие звезды, чья масса сопоставима с солнечной, могут порождать яркие планетарные туманности, близкие к максимуму их светимости. «Это отличные результаты. Мы не только получили методику, позволяющую находить очень старые звезды в далеких галактиках и определять их возраст, что раньше было сделать достаточно сложно. Вдобавок мы разрешили один из самых старых споров в астрономии, а также узнали, что ожидает Солнце в будущем, после его смерти», — подытожил Зийлстра.

На страницах нашего сайта мы уже писали о создании высокоточного электронного носа, но в современном мире ценится портативность и мобильность. И группа исследователей из Германии недавно представила очень маленький датчик, который может успешно определять запахи и при этом поместится в любой современный смартфон. За разработку отвечает группа ученых из Технологического института Карлсруэ во главе с физиком Мартином Зоммером. На данный момент датчик может оповещать о запахе дыма, газа или возгорании, но эксперты хотят сделать прибор как можно более «массовым и подходящим для повседневного использования». Поэтому в будущем «электронный нос» планируют научить определять, например, свежесть продуктов питания. Причем, несмотря на свои размеры, действует нос достаточно точно и является гораздо более чувствительным, чем человеческий. Органы обоняния человека используют для распознавания запахов несколько миллионов обонятельных клеток, а также кучу нейронов в обонятельном центре головного мозга. Повторить такое в электронном устройстве — не самая простая задача. Для ее реализации немецкие ученые использовали особые нановолокна, которые реагируют на сложные газовые смеси. Они формируют различные сигналы в зависимости от окружающего запаха. Эти сигналы анализирует чип на основе диоксида олова. Для начала систему нужно «научить» определенным запахам. После этого она уже будет выявлять их автоматически. На данный момент у устройства осталось, по заверению ученых, лишь одно слабое место: «Дело в том, что все предметы не всегда пахнут одинаково. Например, цветы в солнечную погоду пахнут иначе, чем в дождь или после него. Поэтому на данный момент нам нужно решить, как преодолеть это ограничение».

Госкорпорация «Росатом» приступила к созданию Центра космического приборостроения на базе Российского федерального ядерного центра — Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ). Одним из направлений деятельности центра станет разработка автономной навигационной системы по рентгеновским пульсам для путешествий в космическом пространстве, сообщает пресс-служба госкорпорации. «Центр будет создавать технологии и системы автономной астронавигации по рентгеновским пульсарам (аккреторам), которые станут альтернативой ГЛОНАСС и GPS и помогут решить задачи навигации при полетах в дальнем космосе. Центр также будет создавать научно-техническую базу для отработки технологии удаленной связи с использованием лазера и т.д.», - уточнили в корпорации. Сейчас готовятся инвестиционные документы, паспорт проекта в скором времени подадут в государственную корпорацию «Росатом». На сегодняшний день РФЯЦ-ВНИИЭФ уже задействован в реализации космических программ. В частности, его специалисты участвуют в проекте создания космической обсерватории «Спектр-Ультрафиолет».

Второй экземпляр наноспутника "Томск-ТПУ-120", напечатанного на 3D-принтере и запущенного в августе 2017 года с Международной космической станции на орбиту Земли, передан в музей Космонавтики. Об этом сообщает во вторник пресс-служба Томского политехнического университета. "В преддверии Дня космонавтики делегация ТПУ передала в дар Музею космонавтики (г. Москва) экземпляр первого в мире спутника, созданного с использованием 3D-технологий и уникальных материалов, - космический аппарат "Томск- ТПУ-120", - говорится в сообщении. Как пояснили в пресс-службе вуза, переданный в дар музею спутник, не просто копия, а полный "брат-близнец", космического аппарата, выведенного в 2017 году на орбиту. "По техническим требованиям Роскосмоса в прошлом году мы напечатали и собрали два абсолютно идентичных наноспутника. Один сейчас находится в космосе, а второй оставался на Земле. Вот именно его и передали в дар музею. Он прошел все испытания и имеет необходимые сертификаты", - рассказал сотрудник вуза. "Томск-ТПУ-120" - первый российский космический аппарат, корпус которого напечатан на 3D-принтере. Он относится к классу так называемых "наноспутников" - космических аппаратов массой от 3 до 30 кг. Спутник имеет размеры 30 на 11 и 11 сантиметров и массу 3,763 кг. Задача спутника - показать, что использованные при его создании материалы и технологии способны выдержать доставку в космос и длительное пребывание на орбите и сохранить работоспособность. В августе 2017 года спутник был выведен на орбиту Земли и начал передавать сигналы. Их зафиксировали разработчики в Томске, а также радиолюбители из Кореи, Германии и Японии. Спутник передает послание жителям Земли, записанное на 11 языках мира: русском, татарском, казахском, английском, немецком, французском, испанском, португальском, китайском, арабском, хинди.

Как часто вам приходилось наблюдать такую картину: врач выдает результаты анализов вашего здоровья, а там какие-то циферки, обозначения и в целом мало что понятно. Конечно, есть еще строчка «заключение», но врачебный почерк никто не отменял. Об этом задумались и ученые из ТУСУРа и СибГМУ, которые создают мобильное приложение для расшифровки анализов, которое понятным языком интерпретирует результаты. Сама система основана на реальных медицинских данных, внесенных в специальную базу. Приложение сравнивает показатели и определяет результат, причины отклонения от нормы и выдает заключение без «заумных» слов. Как рассказал один из разработчиков, Антоний Федяев, «Многие пациенты, получив результаты лабораторных анализов, самостоятельно ищут нормы в Интернете, пытаясь расшифровать данные без участия соответствующего специалиста, и чаще всего получают недостоверную информацию. Наше приложение комплексно и достоверно интерпретирует результаты анализов с учетом возраста пациента, что в первую очередь уменьшает уровень тревожности человека за свое здоровье или, наоборот, стимулирует к более скорому обращению в больницу». Приложение также ведет общую базу данных, где каждый человек сможет отслеживать динамику показателей, а также делиться ими с врачом. Само приложение называется «Расшифровка анализов», и оно уже находится в стадии бета-тестирования. Поддерживаются устройства на базе iOS и Android. «Прямых аналогов такого приложения нет. На данный момент создан прототип, который уже определяет нормативы общих анализов крови и мочи, но функциональность будет значительно расширена. Пользователи смогут расшифровать даже редкие анализы».

Климатологи из НАСА впервые создали точную математическую модель того, как тает одиночная снежинка, и воспроизвели этот процесс в компьютерной модели, говорится в статье, опубликованной в журнале JGR: Atmospheres. "Если посмотреть на снегопад или град при помощи радара, то можно заметить необычную яркую полосу на той высоте, где снежинки начинают массово таять. Мы не знали, как возникает этот слой, и среди теоретиков давно бушуют споры насчет причин его существования", — рассказывает Юсси Лейонен (Jussi Leinonen), климатолог из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (США). Многие объекты окружающего мира, в том числе снежинки, облака, "ведьмины круги" в лесах и в африканских саваннах, то, как завиваются усы огурцов, формируются извилины на поверхности мозга и кишечник укладывается в петли, выглядят сложно, но при этом их можно описать при помощи достаточно простых математических формул. Несмотря на простоту устройства, снежинки, как рассказывает Лейонен, создают массу проблем для ученых, занимающихся предсказанием погоды и оценкой того, как различные виды осадков влияют на поведение радиоволн, климата планеты и других сложных объектов. К примеру, вода и лед по-разному взаимодействуют с радиоволнами, и поэтому мокрый и сухой снег будут создавать разные виды помех на радарах. Ученые давно пытались объяснить их существование, однако этому мешало то, что у них не было точной математической модели, реалистично описывающей то, как тают отдельные снежинки и как образуется мокрый снег. Климатологи НАСА смогли решить эту проблему, представив саму снежинку и микроскопические капли воды, рождающиеся на ее поверхности, в виде набора из мельчайших частиц, особым образом взаимодействующих между собой. Эти взаимодействия проявляются в том, что свойства этих частиц сильно зависят от того, как устроено их ближайшее окружение. Подобный подход, как объясняет Лейонен, позволяет достаточно точно имитировать движение жидкостей по сложным поверхностям, таким как снежинки, и следить за тем, как взаимодействие талой и замороженной воды будет менять их форму. Используя эти принципы, авторы статьи смогли воспроизвести все ключевые стадии таяния снежинки, которые можно увидеть в природе — накопление воды в ямках на ее поверхности, образование "кокона" из жидкости вокруг ее ядра и окончательное превращение в каплю влаги. Как надеются Лейонен и его коллеги, эта модель поможет им понять, почему разные виды снега порождают иные помехи на экранах радаров, и использовать эти различия для наблюдений за состоянием снежного покрова и полярных ледовых шапок. Вдобавок, их дальнейшее изучение поможет улучшить качество связи во время непогоды, и защитить пассажиров авиалайнеров от неожиданных "приключений" в воздухе.

Можно ли печатать водой? Казалось бы, глупый вопрос: естественно, нет, ведь на первый взгляд ни в одном из трех агрегатных состояний вода непригодна для печати, да и какой в этом прок? Однако ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли не только нашли способ воплотить на первый взгляд безумную затею, но и грозятся совершить при помощи своего изобретения настоящую революцию в электронике, фармацевтике и медицине. За разработку отвечает группа исследователей под руководством Тома Рассела, и на данный момент им удалось распечатать водяные тяжи диаметром от 10 микрометров до 1 миллиметра и длиной в несколько метров. Технология печати основана на сохранении стабильной формы взвеси молекул воды в минеральном масле. Такая структура, помимо всего прочего, обладает способностью к деформации и памятью формы. «Мы создали абсолютно новый класс материалов. Для их получения мы использовали основу из минерального масла с добавкой гидрофобных полимерных молекул, а также «чернила» из воды с добавкой гидрофильных частиц золота. Молекулы полимера соединяются с золотом, образуя «иголку», одна часть которой гидрофобная, а вторая – гидрофильная». Таким образом, получившаяся структура обладает свойствами поверхностно-активного вещества. На границе воды и масла они формируют структуру, одна часть которой «любит» воду, а другая – масло. Благодаря этому можно создавать внутри масла нити из воды. Для самой же печати был модифицирован стандартный 3D-принтер: в его конструкцию добавили шприц с очень тонкой иголкой, через которую подается вода. Под нужным давлением струя воды формирует тонкую трубку в слое масла. Получившаяся нить обладает хорошей электропроводностью, что может применяться при создании электронных схем, в том числе и в гибкой электронике. Такие приборы могут быть полезны при создании медицинских гаджетов, стойких к растяжению и сжатию (например, для крепления на кожу или сгибательные поверхности).