Физики Томского государственного университета разрабатывают левитационный 3D-принтер

Новый метод ультразвуковой 3D-печати разработали физики Томского государственного университета. Недавно они разработали установку для левитации мелких частиц, которую планируют использовать в качестве основы для нового левитационного 3D-принтера, — сообщает 3ders.org.

Для удержания частиц пластика в воздухе используются генерируемые установкой звуковые волны, мощность которых варьируется в зависимости от веса крупиц, а специальное программное обеспечение позволяет перемещать левитирующие объекты из стороны в сторону.

Первый этап разработки, в ходе которого была создана левитационная установка, уже завершён. Теперь физики создают метод манипуляции группой частиц, который позволит собирать из них трёхмерные объекты.

«Мы будем использовать собственные решётки ультразвуковых излучателей, создадим программное обеспечение и систему параллельного управления излучателями. Для этого нам потребуется сочетание цифровых технологий для передачи и обработки больших объемов данных, технологии синхронной генерации и усиления нескольких сигналов, а также решения для акустических и аэродинамических задач», — рассказал о плане работы руководитель проекта Дмитрий Суханов.

Тестовая модель 3D-принтера с левитацией уже собрана, но для достижения поставленных целей команде предстоит ещё около двух лет работы. На реализацию проекта Российский научный фонд уже выделил разработчикам 15 миллионов рублей.

В России разрабатывают инвалидную коляску, управляемую взглядом

Высокие технологии призваны не только облегчить нашу жизнь, но и улучшить ее качество у людей с ограниченными возможностями. Отечественные ученые на базе научно-исследовательского центра «Курчатовский институт» разработали инвалидную коляску нового поколения: она даст возможность своему владельцу управлять движением устройства взглядом или же просто считывая сигналы головного мозга.

Коляска снабжена приборами для регистрации направления взгляда, а также электродами для считывания мозговой активности. Что примечательно, в разработке прибора активное участие принимали самые юные ученые. Как заявил сотрудник отдела по нейрокогнитивным технологиям Курчатовского института Вадим Ушаков,

«Для детей с инженерными способностями это было достаточно интересное задание. Участники нашей проектной смены в образовательном центре в Сочи «Сириус» уделили этому немало времени. Идеи, которые появились во время разработки, показались нам достаточно интересными. Мы хотели бы усовершенствовать данный прототип и снабдить его массой различных функций, чтобы выпустить на рынок максимально совершенный продукт».

Само устройство работает следующим образом: перед пользователем расположен дисплей, на который выводятся необходимые команды. Чтобы активировать нужную — достаточно просто посмотреть на нее. Другой способ управления подразумевает использование специального шлема с электродами. В таком случае экран не понадобится и пользователь сможет управлять коляской силой мысли.

Создан синтетический аналог клеточного рецептора

Как известно, все обменные процессы в нашем организме происходят на клеточном уровне. Особые структуры (рецепторы) на поверхности клеток и клеточных элементов регулируют проницаемость мембран для тех или иных веществ, запускают процессы синтеза и распада веществ и имеют еще массу функций. Но при «поломке» рецепторного аппарата зачастую развиваются различные грозные заболевания. И недавно группе ученых из Казанского федерального университета (КФУ) удалось синтезировать синтетический аналог биологического рецептора клетки.

Финансирование исследования производилось при поддержке Российского научного фонда, а работа опубликована в журнале Beilstein Journal of Organic Chemistry. Как рассказал один из авторов изыскания, профессор Иван Стойков,

«Развитие исследований в области анион-рецепторных биомиметиков направлено на создание синтетических аналогов природных соединений. Это во многом необходимо для более глубокого понимания ряда биологических процессов. Нами получены новые эффективные и избирательные, синтетические рецепторы анионов на основе тиакаликсаренов».

Стоит пояснить, что же такое тиакаликсарены. Это органические соединения, молекулы которых имеют форму чаши. Центральная ее часть состоит из нескольких углеводородных колец, соединенных между собой атомами серы. Верхний слой чаши состоит из коротких цепей атомов углерода и водорода, а нижний — из кислородсодержащих гидроксильных групп (то есть связанных между собой атомов водорода и кислорода). К гидроксильным группам при помощи ряда химических реакций можно присоединить различные молекулы. Причем в зависимости от «окружения» избирательно будут присоединяться лишь некоторые молекулы, в то время как другие никак не будут взаимодействовать с синтетическим рецептором. Но и это еще не все: в ходе экспериментов удалось выяснить, что синтетические рецепторы в зависимости от формы чаши имеют разную избирательность к определенным видам ионов.

«Синтезированные соединения могут найти практическое применение при разработке новых материалов и в диагностических целях. Разнообразие тиакаликсаренов, синтетически доступных и нетоксичных, делает их перспективными. В дальнейшем планируется получение структур с различным пространственным расположением функциональных групп. Также будут получены материалы с функциями рецептора для систем доставки и дозирования лекарственных препаратов и создания новых биологических сенсоров».

Российские ученые разработали экотопливо из отходов

Высокое содержание углекислого газа в атмосфере, по мнению ученых, является основной причиной возникновения парникового эффекта, а частицы золы могут содержать тяжелые металлы, токсины и канцерогенные микроэлементы. Поэтому вопрос утилизации отходов стоит особенно остро. И значительно преуспели в этом ученые из Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ). Они предложили использовать отходы производства для создания нового топлива.

Новая разработка позволяет получать топливо в несколько десятков раз экологичнее первичного и решает сразу две проблемы: уменьшает количество выбросов вредных веществ в атмосферу и утилизирует промышленные отходы.

«На тепловые электростанции приходится до 45% вырабатываемой в мире электроэнергии. При этом они являются источниками частиц золы и паров воды, а также оксидов серы, азота и углерода, на долю которых приходится 90-95% всех выбросов в атмосферу. Наиболее опасными принято считать выбросы в атмосферу оксидов серы и азота. Соединяясь с атмосферной влагой, они окисляются и образуют растворы серной и азотистой кислот, которые являются причиной выпадения кислотных дождей. А повышение концентрации оксидов азота в атмосфере разрушает озоновый слой, защищающий Землю от ультрафиолетового космического излучения», — рассказал один из авторов разработки, заведующий кафедрой автоматизации теплоэнергетических процессов ТПУ Павел Стрижак.

Эксперты из ТПУ в ходе экспериментов разработали органоводоугольные топливные композиции (ОВУТ). Они представляют собой жидкие композиционные вещества, около 80% которых является продуктами углепереработки. В качестве компонентов ОВУТ используется 4 группы веществ: твердые горючие компоненты из числа низкосортных углей и отходов углеобогащения, жидкие горючие компоненты, вода, а также пластификатор. Каждый компонент в отдельности непригоден в качестве топлива для «большой» энергетики. Но вместе они составляют топливо, аналогичное традиционному углю по энергетическим характеристикам.

«Полученные нами результаты открывают перспективы для широкого применения ОВУТ как дешевого, энергетически и экологически выгодного топлива по сравнению с углями. Используя жидкое топливо из продуктов углепереработки, производители снизят объемы добычи полезных ископаемых и темпы разработки новых месторождений. Это позволит сберечь ресурсы и снизить вред, наносимый экологии».

Основано на материалах РИА «Новости»

Российские ученые создали анализатор грунта для миссии «Экзомарс»

Весной 2012 года Европейское космическое агентство и Роскосмос запланировали совместную миссию «Экзомарс», которая состоит из 2 этапов: запуска зонда Trace Gas Orbiter (TGO) и отправки марсохода «Пастер». Именно для последнего группа отечественных физиков из МГУ и МИСиС разработала миниатюрный анализатор почвы, который уже прошел успешную серию испытаний.

Анализатор почвы представляет собой спектрополяриметр для исследования каменных и грунтовых пород. Уникальность устройства заключается в том, что оно имеет весьма большой набор функций и компактные размеры. Сделано это благодаря особенностям будущего марсохода. Из-за небольших размеров последнего анализатор должен быть очень компактным, что и вынудило ученых пойти на большое число технических и научных хитростей для того, чтобы создать достаточно мощный и маленький спектрометр, который мог бы определять химический состав горных пород, анализируя то, как меняется спектр инфракрасного излучения и волн видимого света, отражающихся от поверхности грунта Марса.

Как отмечается в статье, опубликованной в журнале Optics Express, такого результата удалось добиться с помощью новой оптической схемы, в которой одновременно снимаются два изображения в двух перпендикулярных плоскостях поляризации. Благодаря этому спектрометр удалось уменьшить до размеров в 10 сантиметров в длину и 20 в ширину при высоте всего 8 сантиметров. Как утверждают разработчики, несмотря на столь компактные размеры, данное устройство не уступает по своим характеристикам аналогичным приборам, установленным на роверы NASA.

Основано на материалах РИА «Новости»