NASA и Boeing совместно разрабатывают самолет со складным крылом

Специалисты подконтрольного Boeing и NASA проекта Spanwise Adaptive Wing разработали особый сплав, с помощью которого можно делать лёгкие складные крылья.

Идея создания гибкого крыла не нова, но все разработчики, пытавшиеся сделать нечто подобное ранее, неизбежно сталкивались с трудностями — гидравлические механизмы, использовавшиеся для сгибания крыльев, были громоздкими, тяжёлыми и поэтому самолёт, оснащённый ими, имел больше недостатков, чем преимуществ. Новые же приводы, разработанные NASA совместно с Boeing и несколькими исследовательскими центрами, легче старых прототипов на 80%. Сделаны они из сплавов с «памятью формы», а ещё их можно использовать даже в сверхзвуковых самолетах.

Недавно в NASA проводились испытания управляемого дистанционно прототипа, крылья которого могут изгибаться вверх и вниз от 0 до 70 градусов. Прототип совершил три полёта с крыльями в «нулевом» положении, с выгнутыми на 70 градусов вверх и на столько же вниз.

Инженеры пришли к выводу, что использование нового сплава вполне оправдано, ведь прототип выдавал отличные показатели на протяжении всех трёх полётов. Материал, из которого изготовлены крылья, тоже показал себя очень хорошо, оставаясь стабильным на протяжении всех трёх полётов, чего нельзя было сказать о других материалах, которые пытались применить для подобных целей ранее.

Разработчики считают, что в будущем у них получится делать более лёгкие и простые конструкции с более длинными и узкими складными крыльями. Это позволит сократить потребление топлива, а ещё поможет самолётам подстраиваться под сложные воздушные условия и облегчит сверхзвуковые полёты.

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.

Космический грузовик Dragon от SpaceX во второй раз вернулся с орбиты на Землю

Проведя на орбите месяц, американский космический грузовик Dragon, принадлежащий компании SpaceX, вернулся на землю. Напомним, что грузовик уже бывал в космосе, но второе возвращение он перенёс отлично, плавно сев на воду в Тихом океане.

Летавший в космос грузовик был отправлен на орбиту 15 декабря 2017 года с помощью бывшей в употреблении ракеты-носителя Falcon 9. Использовавшиеся ранее ракеты и корабль SpaceX уже летали в космос ранее, но вместе использовавшиеся ранее ракета и грузовик летели впервые. Этот полёт был важен ещё и потому, что американское космическое агентство впервые доверило доставку груза использовавшейся ранее ракете и кораблю.

Грузовик доставил на МКС более двух тонн полезного груза, среди которого было продовольствие, научное оборудование и устройство для производства оптического волокна.

Назад грузовик вернулся с грузом массой в 1860 килограммов, вернув домой результаты различных экспериментов, среди которых были живые лабораторные мыши, которые помогали исследователям с разработкой лекарств от потери мышечной массы в космосе.

Ученые из MIT создали татуировку из живых клеток

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) изобрели временную «татуировку», состоящую из генетически запрограммированных живых клеток. Их прототип похож на прозрачную наклейку с рисунком, напоминающим дерево. Сам рисунок разделен на несколько секций, содержащих живую флуоресцентную бактерию, которая может взаимодействовать с определенными химическими соединениями. Когда кожа, находящаяся под наклейкой, подвергается воздействию этих соединений, то загорается соответствующий участок татуировки.

Исследованием и созданием стимуло-реагирующих материалов, которые можно было бы превратить в умные материалы для использования в различных видах электроники, ученые занимаются очень давно. Десятилетиями. Например, материалы, реагирующие на тепло, можно было бы использовать при создании самособирающихся или передвигающихся роботов, а материалы, реагирующие на определенные химические вещества, – для создания различных химических датчиков.

С развитием технологий 3D-печати появились новые способы производства, не требующие больших затрат. Этот метод стал частой практикой для создания экспериментальных прототипов в лабораторных условиях. Свое применение технология нашла и в сфере производства стимуло-реагирующих материалов. Однако команда инженеров под руководством профессора Сюань Хэ Цяо из Массачусетского технологического института решила проверить, можно ли применить метод 3D-печати при использовании легко получаемых и программируемых живых клеток.

Предыдущие исследования показали, что для этого по крайней мере не годятся клетки млекопитающих. Они не могут выжить в суровых условиях процессов 3D-печати, например, при сильном давлении во время экструзии материала или во время ультрафиолетового облучения, используемого для скрепления структуры, что является частой практикой для упрочнения напечатанного материала.

«Оказалось, что все эти клетки гибнут во время процесса печати. Дело в том, что клетки млекопитающих по сути представляют собой липидные двуслойные шарики. В общем, они слишком слабы и легко разрушаются», — говорит соавтор работы Хьён Ву Юк.

Бактериальные клетки, в свою очередь, имеют прочную защитную оболочку и гораздо выносливее. Помимо этого, эти клетки лучше совместимы с большинством гидрогелей – материалов, в своем составе имеющих воду и полимеры и использующихся в различных лабораторных и практических медицинских целях.

Используя бактериальные клетки, генетически запрограммированные на флуоресцентную реакцию в ответ на воздействие различных химических веществ, команда из MIT разработала чернила, состоящие из гидрогеля, клеток и набора питательных веществ, поддерживающих жизнь этих клеток. Чернила имеют плотную структуру и позволяют печатать при достаточно высоком разрешении в 30 микрометров (0,03 миллиметра). Инженеры напечатали пробный рисунок на лист эластомера, а затем приклеили его к коже, на которую предварительно были нанесены химические вещества.

В течение нескольких часов контакта бактерии с химическим стимулятором части напечатанного рисунка татуировки подсвечивались. Помимо этого, ученые также создали бактериальные клетки, способные общаться между собой и подсвечиваться при получении определенных сигналов от других клеток. Исследователи протестировали их в трехмерной структуре, наложив друг на друга два напечатанных гидрогелевыми нитями слоя. Бактерии загорались только тогда, когда контактировали друг с другом и получали коммуникационные сигналы.

«Это пока совсем уж далекое будущее, но в итоге мы хотим найти возможность печати живых вычислительных платформ, которые смогут использоваться в носимой электронике», — прокомментировал Юк.

Что же касается ближайшего времени, то команда исследователей ищет возможность применения разработанной ими технологии в производстве химических датчиков и систем направленной доставки лекарственных препаратов, которые могут быть запрограммированы на выпуск лекарств или той же глюкозы в организм в нужное время.

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.

Представлена домашняя солнечная установка для производства воды из воздуха

Несмотря на то, что в данный момент вопрос истощения запасов питьевой воды не поднимается слишком часто, тем не менее пресная вода постепенно заканчивается, поэтому многие компании уже сегодня занимаются созданием решений для «альтернативной» добычи воды. Одной из таких фирм является американская компания ZeroMassWater, которая представила домашнюю систему получения воды прямо из воздуха.

В основе системы лежат солнечные гидропанели, которые внешне почти неотличимы от привычных уже солнечных батарей, за тем лишь исключением, что под ними находятся специальные металлические полости. Солнечные гидропанели при помощи вентиляторов загоняют атмосферный воздух и прогоняют его через расположенный внутри особый материал, вытягивающий из воздуха влагу. После этого полученная вода попадает в резервуар, расположенный под гидропанелями, где проводится ее очистка до состояния, близкого к дистиллированной воде. После этого воду обогащают микроэлементами, и она становится пригодной для употребления. Помимо этого, на гидропанели имеется и стандартный солнечный элемент питания, который дает необходимую энергию для всех внутренних элементов. Одна установка от ZeroMassWater производит до 5 литров воды ежедневно.

Однако, если вы задумали прикупить такую установку, это выльется в кругленькую сумму. Один комплект от ZeroMassWater стоит 2000 долларов США, а на установку придется потратить еще 500 долларов. При этом первые установки уже тестируются в Ливане, Эквадоре, Иордане, Филиппинах, Мексике, ОАЭ, Великобритании и США. В январе 2018 года разработчики планируют продемонстрировать устройство публике в рамках CES 2018, которая пройдет в Лас-Вегасе.

В Австрии создали рабочий прототип квантового роутера

Как пишет редакция издания Science Alert, группа специалистов из Университета Вены смогла разработать первый в истории квантовый роутер и даже провела первые испытания нового устройства. Это первое устройство, которое может не только принимать запутанные фотоны, но и передавать их. Кроме того, схема, используемая в роутере, может стать основой для создания квантового интернета.

Как известно, системы квантовой связи работают благодаря свойствам квантовой запутанности, что обеспечивает невероятный уровень безопасности пересылаемых данных. Но на данный момент данные могут быть пересланы лишь напрямую от одного пользователя к другому. Перенаправить поток информации по стандартным оптоволоконным сетям не представляется возможным, так как они поглощают свет и тем самым разрушают запутанность. Однако группе исследователей под руководством Ральфа Ридингера удалось создать устройство, которое помогло преодолеть эти ограничения.

Ученые использовали частоту в 5,1 ГГц, создав 500 кремниевых резонаторов, частота вибрации которых позволяет сохранить квантовую информацию. Все 500 кремниевых резонаторов были протестированы на наличие подходящей для него пары. Использовано было всего 5 пар, которые поместили в холодильник, который охладил резонаторы до абсолютного нуля. Затем их подключили друг к другу оптическим кабелем длиной 20 см. Как сообщил автор и руководитель разработки господин Ридингер,

«Подобные нанороутеры способны поддерживать запутанное состояние фотонов, в отличие от обычных сетей связи. Мы не видим никаких ограничений, мешающих нам увеличить его с 20 сантиметров до нескольких километров и даже больше. Представленная система масштабируется на большее число устройств и может быть интегрирована в реальную квантовую сеть. Сочетание наших результатов с оптическими сетями, способными переносить квантовую информацию, может создать основу для будущего квантового интернета».

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»

Представлен мозговой имплант, который улучшит память на 30%

Способов улучшить память на данный момент существует немало, но все они связаны с достаточно монотонными процессами тренировки головного мозга. При этом раз за разом предпринимаются попытки улучшить работу мозга при помощи электростимуляции или установки имплантов, расширяющих возможности человека. И как сообщает издание New Scientist, экспертам из Университета Южной Калифорнии удалось создать имплант, улучшающий память на 30%.

Прибор соединен с гиппокампом мозга при помощи нескольких электродов. Именно гиппокамп играет важную роль в обучении и хранении информации. Имплант же имитирует процессы обработки воспоминаний. Кроме того, уже прошли первые испытания устройства. Группе из 20 добровольцев предложили пройти тест на запоминание: сначала участникам был показан ряд изображений различных пятен крови, которые они должны были описать через 5-10 секунд. Во второй фазе испытаний людям также показали еще несколько картинок, и условие осталось прежним: описать их спустя 5-10 секунд, вот только в этот раз мозг стимулировался имплантом. По ходу испытаний ученые анализировали нейроны головного мозга испытуемых, чтобы определить, какие области мозга активируются в процессе воспоминаний.

В результате практически все участники эксперимента после подключения импланта в среднем вспомнили на треть больше изображений, чем в тот момент, когда имплант был выключен. Ученые надеются, что в будущем подобные чипы можно будет использовать для помощи людям с нарушениями памяти. Кроме того, по похожей технологии можно создать импланты для стимуляции зрительных, двигательных или слуховых центров головного мозга.