Новости

Группа исследователей, работающая в Национальной лаборатории Аргонна (Argonne National Laboratory), Иллинойс, США, нашла способ снижения коэффициента трения между двумя поверхностями практически до нулевого значения в макроскопическом масштабе. Как это часто бывает в современной науке, данное открытие было сделано совершенно случайно, тем не менее, такой эффект снижения трения может оказаться весьма полезным для множества областей применения в реальном мире.

Как хорошо известно большинству людей, трение является одной из причин расхода энергии в любых движущихся механизмах, имеющих трущиеся поверхности. Для снижения сил трения и уменьшения количества выделяющегося при этом тепла обычно используют смазочные материалы, полученные синтетическим путем или путем перегонки нефти. Однако, практически с самого начала использования человечеством различных механизмов, ученые бьются над задачей устранения трения как явления вообще.

Проводя исследования, ученые изучали свойства трения на наноразмерном уровне, там, где силы притяжения между атомами проявляются гораздо сильней и играют большую роль, нежели микроскопические дефекты и неровности поверхности, которые обуславливают высокое трение в макроскопическом масштабе. Они проверяли одну из своих идей, покрыв плоскую поверхность определенного материала слоем графена, а вторую трущуюся поверхность - алмазно-углеродной смесью.

Двигая по-разному эти поверхности друг относительно друга, исследователи отметили случаи, когда коэффициент трения резко падал практически до нуля. Дальнейшие исследования показали, что это происходило в результате того, что под воздействием сил трения некоторые крошечные алмазы отрывались от поверхности, после чего они выступали в роли крошечных шариков подшипника, катясь в промежутке между поверхностями.

Для подтверждения этого исследователи поместили некоторое количество свободных алмазных наночастиц между поверхностями и начали двигать эти поверхности относительно друг друга. Результат превзошел ожидания ученых, силы трения между двумя поверхностями оказались столь малы, что точности имеющегося у ученых оборудования не хватило для того, чтобы их измерить.

Дальнейшие исследования феномена показали, что не только алмазные наношарики играют роль в снижении сил трения. Оказывается, что алмазные наночастицы, катающиеся по поверхности, покрытой графеном, отрывают от графена небольшие хлопья, которые выполняют роль дополнительной "смазки", обеспечивающей скольжение. Это все было проверено при различных условиях, при различных нагрузках на трущиеся поверхности, при разных скоростях скольжения и при разных температурах. Во всех случаях коэффициент трения стремился к нулю. Исключением стала лишь ситуация, когда в промежуток между поверхностями попала вода.

С учетом всего вышесказанного можно предположить, что данный метод снижения трения может использоваться в достаточно ограниченном круге областей, к примеру, в миниатюрных электронных компонентах, в космической технике и в некоторых других областях, где можно обеспечить постоянные и подходящие для такой технологии условия окружающей среды.

Источник http://www.dailytechinfo.org/

Осуществлена поставка строительных смесей ВАЙТМИКС RT40 и RT40W для проведения ремонтных работ на объекте по строительству производственного здания по адресу Санкт-Петербург, Горское шоссе д.165. Ремонтные смеси ВАЙТМИКС предназначены для устранения дефектов сборных и монолитных бетонных конструкций. Заказчиком является компания ООО ЛЕНСТРОЙГРУПП г.Санкт-Петербург.

Исследователи из университета Саутгемптона (University of Southampton) и Технологического университета Нанянга (Nanyang Technological University, NTU), Сингапур, обнаружили, что волоконная оптика, изготовленная из особого оптического материала, может использоваться для создания широкополосных искусственных нейронов, которые во многих чертах идентичны их биологическим аналогам. Используя данную технологию должным образом, можно создать чипы, которые станут основой компьютеров, которые могут думать и обучаться также, как это делают люди.

Человеческий мозг способен очень быстро обрабатывать огромное количество информации, затрачивая на это энергию, не превышающую 20 Вт. К сожалению, даже самые мощные современные суперкомпьютеры проигрывают мозгу во многих отношениях, что является следствием наличия узких мест в архитектуре вычислительных систем. Эти узкие места ограничивают скорости передачи и обработки информации, и для моделирования работы участков мозга даже в режиме замедленного времени требуется в миллионы раз большая энергия, чем требуется мозгу для выполнения тех же самых операций.

Одним из перспективных способов преодоления проблемы узких мест вычислительной архитектуры является создание новой архитектуры компьютеров, которые работают на принципах работы головного мозга и которые способны думать и обучаться как человек. Это направление уже оформилось в виде так называемых нейроморфных вычислений, новой дисциплины, в которой работа электронных цепей подражает биологическим процессам, происходящем в мозге.

В свое время многие группы ученых и инженеров производили попытки, порой вполне удачные, создания нейроморфных процессоров и специализированных чипов. Но все они полагались лишь на чистую электронику. Группа, возглавляемая профессором Чезаре Сочи (Prof. Cesare Soci) из NTU, нашла, что стекло, изготовленное с применением серосодержащих соединений, может использоваться для созданий нейроморфных чипов, основанных на принципах волоконной оптики. Используя такой подход можно существенно расширить полосу пропускания данных и уменьшить расход энергии до уровня, а может и меньше уровня расхода энергии биологическими нейронами.

Созданный учеными искусственный оптический синапс во многом ведет себя подобно обычному синапсу. Основной разницей является то, что сигналы, активирующие нейроны в мозге, имеют электрическую и химическую природу, а в оптические нейроны, как несложно догадаться, оперируют исключительно оптическими сигналами.

Поскольку "внутренняя работа" нейроморфного оптического чипа весьма подобна работе мозга, то в работе искусственного мозга могут быть использованы ассоциативные принципы обучения и многие другие функции, основанные на более сложных принципах обработки данных. "Обучаемые фотоэлектрические приборы, объединенные в сложные сети, могут использоваться для реализации новых вычислительных парадигм, основанных на принципах, совершенно отличных от принципов булевой логики. Эти парадигмы, сформированные в виде совершенно новой архитектуры, позволят вычислительной системе подражать функциям мозга и использовать аналогичные принципы передачи сигналов, что в свою очередь может стать решением для снятия ограничений скорости передачи и обработки информации, которые тормозят быстродействие традиционных систем" - рассказывает профессор Сочи.

Более того, считают ученые, оптические искусственные нейроны, которые могут работать на скоростях, сопоставимых со скоростью света, при дальнейшем развитии этой технологии смогут превзойти биологические нейроны по показателям скорости передачи информации, расхода энергии и даже по габаритным размерам. А это, в свою очередь, может привести к появления необычайно компактных и необычайно высокопроизводительных вычислительных систем, которые смогут потягаться по своим возможностям даже с квантовыми компьютерами, которые являются одними из главных кандидатов на звание вычислительных систем следующих поколений.

Компания ООО "МП-Строй" город Санкт-Петербург выполнила ремонт уличных бетонных лестниц жилого дома по адресу Ириновский пр. 33/49. При восстановлении бетонных ступеней применялась сухая строительная смесь ВАЙТМИКС RT10W. Ремонт проводился при отрицательных температурах. Высокопрочная безусадочная ремонтная смесь ВАЙТМИКС RT10W используется для устранения дефектов и повреждений бетона глубиной до 20 мм, она обладает прочностью на сжатие до 80МПа, морозостойкостью F300 и водонепроницаемостью W18, адгезия к бетонному основанию - 2.5 МПа.

До	После ремонта

Исследователи из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) разработали контактные линзы, имеющие встроенное телескопическое оптическое устройство, способное снабдить человека своего рода супер-зрением. Эти линзы, управляемые специальными "умными" очками, позволяют изменять масштаб изображения, обеспечивая увеличение от 1 до 2.8 раз по сравнению с масштабом обычного "невооруженного" зрения.

Изначально эти контактные линзы разрабатывались швейцарскими исследователями по заказу Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA, которое планировало использовать такие технологии для увеличения способностей зрения солдат, задействованных в боевых действиях в сложных условиях. А новая модель контактных линз, представленная недавно, является улучшенной и модернизированной моделью 2013 года.

Толщина телескопических контактных линз составляет 1.55 мм. На основу из обычной гибкой контактной линзы установлены несколько светоотражающих и оптических элементов, скрепленных биологически нейтральными составами. Работа оптической системы линз производится за счет первоначальной поляризации света и изменения поляризации элементов оптической системы очков. Когда поляризация стекол очков и элементов контактных линз совпадает, свет проходит по одному пути, не подвергаясь изменениям. Но при изменении поляризации очков на некоторый угол, свет начинает идти по другому пути, отражаясь от множества крошечных алюминиевых зеркал, которые выполняют роль фокусирующих и увеличивающих линз.
Переключение элементов оптической системы линз в активное и неактивное состояние позволяет ступенчатую регулировку коэффициента масштабирования, а осуществляется это по командам человека, которому для этого необходимо моргнуть левым или правым глазом. Движение левым глазом служит для увеличения масштаба изображения на одну ступень, а движение правым глазом восстанавливает масштаб до исходного уровня. Используемое устройство управления линзами достаточно "умно" для того, чтобы надежно дифференцировать длительное преднамеренное моргание глазами от короткого непреднамеренное естественного моргания.

Для снабжения поверхности глаза кислородом весь объем контактных линз пронизан воздушными каналами, толщиной 0.1 миллиметра, наличие которых не влияет на оптические свойства этого устройства.

Следует отметить, что в случае предыдущего варианта телескопических контактных линз для работы эффекта увеличения требовалось, чтобы человек всегда смотрел ровно на интересующий его объект. В новом варианте эта проблема решена при помощи системы, отслеживающей движения и положение глаз человека, которая динамически корректирует углы поляризации света стеклами очков и элементами контактных линз.

У новой модели контактных линз имеется более широкая область применения, нежели у первых моделей. Исследователи считают, что применение разработанной ими технологии окажет неоценимую помощь людям, страдающим возрастной дегенерацией сетчатки глаза (Age-related Macular Degeneration, AMD) и другими заболеваниями органов зрения.

"Мы считаем, что наши линзы могут стать панацеей для людей, страдающих AMD и другими заболеваниями, ухудшающими зрение" - рассказывает Эрик Тремблей (Eric Tremblay), исследователь из EPFL, - "Эти линзы имеют более простую конструкцию, нежели другие устройства оптической коррекции зрения, и их использование гораздо проще. Все это обуславливает достаточно невысокую стоимость технологии, воспользоваться которой сможет позволить себе достаточно большое количество людей".

Источник: www.dailytechinfo.org

Осуществлена поставка зимних тиксотропных строительных смесей ВАЙТМИКС RT40W. Состав применяется для устранения дефектов бетонирования монолитных несущих колонн каркаса нового здания фабрики Юнилевер г.Санкт-Петербург. Работы проводятся без подогрева и устройства тепляка при отрицательных температурах до -10 град.С.

Как можно заставить оптическое волокно пропускать свет только в одном направлении? Ответ на этот и несколько других подобных вопросов нашли исследователи из университета Иллинойса, которые использовали в своих целях явление индуцированной прозрачности на основе эффекта рассеивания Мандельштама-Бриллюэна (Brillouin Scattering Induced Transparency, BSIT). Оптическое волокно, в котором было вызвано это явление, беспрепятственно пропускало свет в одном направлении, полностью рассеивая при этом свет, движущийся в обратном направлении. Кроме этого, BSIT-явление позволило реализовать такие удивительные эффекты, как замедление или ускорение скорости движения импульсов света. Подобное нелинейное поведение оптического волокна может стать основой принципов работы новых оптических приборов, изоляторов, полупроводников и циркуляторов, которые являются частями базового набора компонентов для любого конструктора сложных оптических устройств.

Следует отметить, что продемонстрированная учеными реализация BSIT-явления весьма проста, в ней используется тончайшее стеклянное оптическое волокно и крошечная стеклянная сфера, расположенная в непосредственной близости от волокна.

"Свет с определенной длиной волны, перемещающийся по тонкому оптическому волокну, может поглощен микрорезонатором, в нашем случае крошечной стеклянной сферой, которая расположена практически рядом с волокном" - рассказывает Гаурав Баль (Gaurav Bahl), ученый из университета Иллинойса, - "Используя явление BSIT, мы можем управлять характеристиками микрорезонатора, делая прозрачной или непрозрачной систему в целом, или позволяя ей пропускать свет только в одном направлении".

В своем устройстве ученые заставили работать чрезвычайно слабые силы, возникающие в результате взаимодействия света с материей. Эти силы являются источником механических колебаний звуковой частоты с очень малой амплитудой, действующих в наноразмерной области. А использование некоторых принципов так называемой оптомеханики, эти крошечные силы могут быть увеличены на несколько порядков их величины, изменяя физику поведения и взаимодействия со светом частиц материала, жидкости или газа.

"Эффект BSIT происходит в результате взаимодействия света со звуковыми волнами, возникающими в материале резонатора под воздействием света луча управляющего лазера. Все это является абсолютно новым физическим эффектом, который никогда не наблюдался и изучался ранее, но который мы собираемся заставить работать на пользу людям".

Эффект BSIT может использоваться для уменьшения или увеличения скорости движения группы фотонов света, другими словами, импульса. Ученые физики называют такой свет "быстрым" или "медленным". Предметом наибольшего интереса является медленный свет, так как он может использоваться в качестве хранилища квантовой информации, в качестве буфера оптических систем, которые станут частью квантовых компьютеров будущего.

"Достаточно давно известно, что при помощи эффекта рассеивания Мандельштама-Бриллюэна можно получить быстрый и медленный свет" - рассказывает Гаурав Баль, - "Но созданное нами устройство имеет намного меньшие габариты и использует на порядки меньше энергии, чем все другие созданные ранее подобные устройства. Однако, для того, чтобы получить столь хорошие физические и оптические характеристики, нам пришлось пожертвовать шириной пропускания нашего устройства, другими словами, оно будет работать только со светом определенной длины волны".

Существующие оптические устройства, такие, как изоляторы и циркуляторы, создаются на базе магнитооптического эффекта Фарадея. Это требует использования магнитных полей для управления оптическими свойствами специальных материалов на основе ферромагнетиков. Несмотря на простоту реализации, использование магнитных полей и уникальных материалов делает невозможным создание оптических устройств в масштабах кристаллов чипов, и это является причиной почти полного отсутствия реализаций оптических систем-на-чипе.

"Нам же удалось создать оптическое устройство, не требующее никаких магнитов и не нуждающееся в специальных ферромагнитных материалах" -рассказывает Гаурав Баль, - "И такие устройства без ограничений могут изготавливаться на любых предприятиях, занимающихся производство оптических или электронных устройств".

источник http://www.dailytechinfo.org/

Огромные экраны уже давным-давно стали неотъемлемой частью индустрии рекламы, развлечений испортивных состязаний. Но, в недалеком будущем, благодаря работе группы австрийских исследователей, такие экраны могут обрести третье измерение, стать объемными, подняв отрасль наружной рекламы на качественно новый уровень. Разработанная исследователями система работает при помощи лучей лазерного света, распространяющихся во всех направлениях, а угловая разрешающая способность системы столь велика, что без всяких очков и прочих уловок что левый глаз человека видит картину, отличающуюся от картины, видимой правым глазом, что, в свою очередь, и требуется для получения качественного стереоскопического эффекта.

Еще в 2013 году молодая компания TriLite Technologies, работающая совместно со специалистами из Венского технологического университета, начала разработку технологии нового вида трехмерных дисплеев, который проецирует изображения непосредственно в глаза зрителей. За какое-то время вышеупомянутая технология из простой идеи превратилась в первый опытный образец такого устройства. Правда, этот первый образец имеет весьма скромные показатели, его разрешающая способность составляет всего три на пять пикселей, тем не менее, этого вполне достаточно для демонстрации работоспособности технологии в целом.

"Сейчас мы работаем над созданием второго опытного образца, который будет в состоянии отображать цветные трехмерные изображения с более высокой разрешающей способностью. Но самым главным является то, что наши отдельные лазерные "пиксели" этого дисплея работают должным образом" - рассказывает Джерг Реиттерер (Jorg Reitterer), сотрудник компании TriLite Technologies и студент-выпускник Венского технологического университета, - "Теперь увеличение количества пикселей дисплея до единиц, десятков и сотен тысяч не представляет собой никакой проблемы".

Каждый пиксель трехмерного дисплея представляет собой лазер и подвижное зеркало с быстродействующим приводом. "При помощи зеркала луч лазера постоянно сканирует все рабочее пространство дисплея, двигаясь слева направо. Во время движения свет лазера модулируется должным образом, что позволяет послать свет различной яркости в разных направлениях" - рассказывает Ульрих Шмид (Ulrich Schmid), профессор из Венского технологического университета, - "Для того, чтобы ощутить стереоскопический эффект, зритель должен находиться на определенном удалении от дисплея. Если это расстояние слишком велико, то оба глаза зрителя получают одно и то же изображение, и человек видит обычную двухмерную картину. Но рабочий диапазон дисплея является настраиваемой величиной, которую можно подогнать, согласно особенностям места расположения самого дисплея".

В обычных стереоскопических технологиях, используемых в 3D-дисплеях и кинотеатрах, создается всего два изображения, предназначенных для каждого из глаз зрителя. Технология компании TriLite Technologies позволяет создавать сотни различных изображений, что, в свою очередь, позволяет получить результирующее изображение, видимое с любых точек зрения, и сделать так, что бы зритель имел возможность обойти кругом изображения и взглянуть на него с различных углов. Однако для этого требуется абсолютно новый формат хранения трехмерных изображений, разработка которого уже ведется в настоящее время. "Все существующие сегодняшние форматы трехмерных изображений и видео могут быть преобразованы в наш новый формат. И, с распространением таких трехмерных дисплеев мы ожидаем появления фильмов, клипов и рекламных роликов, записанных уже в новом формате при помощи нескольких камер" - рассказывает Франц Фидлер (Franz Fiedler), руководитель компании TriLite Technologies.

По сравнению с экранами обычных кинотеатров новый дисплей чрезвычайно ярок, поэтому он может использоваться и в дневное время на открытом воздухе. Кроме индустрии рекламы такой дисплей, наверняка найдет широкое применение и во множестве других областей, к примеру, в конструировании и проектировании, в создании информационных панелей аэропортов и ж/д вокзалов, в индустрии развлечений и т.п.

"Мы очень довольны темпами нашей работы. Нам потребовалось всего три года, чтобы добраться от голой идеи к работоспособному опытному образцу. Второй опытный образец, имеющий улучшенные характеристики, появится в середине этого года, а производство первых коммерческих трехмерных дисплеев может быть начато в 2016 году" - рассказывает Франц Фидлер.

Источник http://www.dailytechinfo.org

Используя импульсы сверхскоростного мощного лазера, исследователи из университета Рочестера создали на поверхности опытных образцов микро- и наноструктуры, которые делают абсолютно черной поверхность практически любого металла, придавая ей супергидрофобное свойство (свойство отталкивать воду и другие жидкости) и наделяя эту поверхность функциями самоочистки. Такая лазерная обработка поверхностей может использоваться для предотвращения обледенения, коррозии, накопления пыли и грязи, что, в свою очередь, может использоваться для создания электроники, не боящейся даже полного погружения в воду.

В мире существует множество супергидрофобных покрытий, которые с высокой эффективностью отталкивают воду и другие жидкости. Но, в большинстве случаев, в составе таких покрытий используются химические соединения, распадающиеся со временем или под воздействием прямого солнечного света, что сначала снижает эффективность, а затем и приводит к полной потере работоспособности защитного покрытия.

Профессор Чунлеи Гуо (Chunlei Guo) и его коллеги из университета Рочестера решили пойти несколько другим путем, снабдив супергидрофобными свойствами саму защищаемую поверхность. Им удалось реализовать это при помощи обработки поверхности светом фемтосекундного лазера, лазера, способного вырабатывать чрезвычайно короткие, но очень мощные импульсы света. Энергии импульсов света такого лазера достаточно для гравировки на поверхности микро- и наноразмерных стурктур, наличие которых коренным образом изменяет все свойства поверхности.

Следует заметить, что группа профессора Чунлеи Гуо уже имеет достаточно богатый опыт в подобных делах. Ранее они уже использовали гравировку фемтосекундным лазером, что позволило придать поверхности гидрофильные (привлекающие воду) свойства. И это оказалось столь эффективным, что вода могла течь вверх по поверхности, преодолевая силу притяжения.

Используя импульсы лазерного света, длительностью от 65 фемтосекунд до тысячных секунды, исследователи смогли отгравировать поверхности пластин из платины, титана, меди и железа. Структура поверхности, которая получается при такой обработке, представляет собой сетку микроскопических углублений, кромки и другие элементы которых имеют размеры от 5 до 10 нанометров. Такая структура поверхности была выбрана не случайно, нечто подобное уже сделала сама природа, снабдив подобным образом лепестки лотоса способностью отталкивать воду.

В результате лазерной обработки поверхность металла приобретает очень черный цвет. Она, эта поверхность, не только эффективно отталкивает воду, но самоочищается и имеет крайне высокий коэффициент поглощения света и теплового излучения. Последнее свойство можно с пользой использовать в самых разных областях науки и техники, к примеру, в солнечных тепловых коллекторах, которые не будут нуждаться в периодической очистке.

В настоящее время группа профессора Гуо занимается исследованиями, направленными на возможность применения гравировки лучом фемтосекундного лазера поверхностей неметаллических материалов. Но, прежде чем такая технология сможет выйти из лаборатории на просторы реального мира, ученым предстоит решить еще одну важную проблему, проблему разработки технологии массовой обработки поверхностей. Ведь, скажем прямо, фемтосекундные лазеры в настоящее время являются весьма дорогостоящим оборудованием, используемым преимущественно в научных целях, а гравировка одного квадратного дюйма поверхности занимает час времени, и это все делает сам процесс и конечный продукт весьма и весьма дорогостоящими.

В декабре 2014 проводился ремонт железобетонного автомобильного моста в поселке Лисий Нос Курортного района города Санкт-Петербурга. Работы выполняла компания ООО «Арт-Триум Строй». В процессе устройства нового деформационного шва для ремонта бетона использовалась зимняя безусадочная высокопрочная смесь ВАЙТМИКС RF40W с добавлением металлической фибры. Работы велись при отрицательных температурах.

В последнее время все нарастающими темпами ведутся разработки так называемых "плащей-невидимок", устройств, способных полностью скрыть некий объект от постороннего "взгляда" в различных диапазонах длин волн. Такая технология, несомненно, является весьма перспективной, но в области создания систем камуфляжа имеется еще одна область - создание своего рода "иллюзионных" покрытий, которые заставляют объекты выглядеть чем-то другим, нежели тем, чем они являются на самом деле.

Плащи-невидимки, в свое время являвшиеся исключительно предметом научной фантастики, заставляют свет или волны других диапазонов, в том числе и звуковых, используемых гидролокаторами, огибать скрываемый объект и распространяться дальше таким образом, будто бы на их пути не было никакого препятствия. Но тут возникает одна проблема, плащи-невидимки достаточно хорошо изолируют объект от внешнего мира, иногда препятствуя правильной работе электроники, антенн и датчиков, находящихся внутри скрываемой области.

Выходом из этого затруднения может стать "иллюзионное" покрытие, разработанное учеными из Пенсильванского университета, гибкий и легкий материал, позволяющий превратить скрываемый объект в нечто совсем другое. Разработанное покрытие состоит из листов сложного композитного материала, состоящего из стеклянных и тефлоновых волокон, пропитанных полимерным составом. Поверхность материала покрыта медными полосами, упорядоченными в виде структур определенной формы, которые представляют собой антенные матрицы, рассеивающие электромагнитные колебания особым образом. Медные полосы имеют глубину 35 микрон и ширину от 300 до 500 микронов.

Исследователи берут тот объект, который требуется скрыть, и окружают его разделительным слоем, в роли которого выступает воздушный промежуток или слой полиуретановой пены. И, наконец, поверх разделительного слоя наносится слой собственно "иллюзионного" покрытия. А в зависимости от форм и размером медных полос это покрытие имитирует различные материалы. К примеру, тефлоновый пруток может "прикинуться" металлическим, а медный штырь антенны изображает из себя кусок кремния.

Такие "иллюзионные" покрытия, которые, как и в случае с плащами-невидимками, являются покрытиями из сложных материалов, метаматериалов, помогут скрыть от постороннего взгляда такие вещи, как антенны коммуникационной техники, датчики и другие компоненты, имеющие отношение к военной электронике. "Покрытие, которое мы изобрели, не прерывает электромагнитный контакт между скрываемым объектом и внешним миром" - рассказывает Дуглас Вернер (Douglas Werner), - "Датчик или антенна, замаскированные подобным образом, смогут продолжать свою работу полностью в нормальном режиме".

Кроме сугубо военного применения технологии "иллюзорного" покрытия у нее есть еще масса более мирных областей применения. К примеру, такое покрытие может использоваться в антенных матрицах, являющихся компонентами многих современных радиотелескопов. Оно, покрытие, сможет изолировать каждую антенну матрицы от паразитного излучения других антенн или излучения от источников, которые находятся вне поля зрения антенного массива.

В настоящее время покрытие, разработанное пенсильванскими учеными, работает только в диапазоне радиоволн. Но ученые работают над созданием подобного метаматериала, который будет работать аналогичным образом в диапазоне инфракрасного, а затем и видимого света.

источник www.dailytechinfo.org

Ученые-физики из австралийского Национального университета разработали технологию закручивания луча лазера в спираль и использовали этот луч для создания "водоворота" гибридных частиц света-материи, называемых поляритонами. Поляритоны - это квазичастицы, обладающие одновременно свойствами света и материи. Долгое время ученые могли лишь создавать эти квазичастицы, но управлять и манипулировать ими не удавалось при помощи любых доступных методов. А ведь такой контроль поведения поляритонов представляет собой весьма перспективное направление, при помощи квазичастиц можно создать абсолютно новые технологии, связывающие обычную электронику с лазерными или оптоволоконными технологиями.

Поляритоны формируются на поверхности полупроводниковых материалов, когда свет лазера начинает особым образом взаимодействовать со свободными электронами и электронными вакансиями в кристаллической решетке, так называемыми электронными дырками, которые являются носителями положительного электрического заряда. Возникающие при этом силы взаимодействия настолько велики, что по большинству свойств образования из поляритонов невозможно отличить от таких же образований из обычной материи.

Ученые создали закрученный луч, проведя свет лазера через отверстие, маску, грани которой имели спиральную нарезку, подобно нарезке в оружейных стволах. Высота и шаг этой нарезки были расчитаны таким образом, что за счет влияния некоторых оптических явлений, луч на выходе из отверстия также был закручен по спирали. Этот луч был направлен в область микровпадины, зажатой меж двух отражателей на поверхности полупроводникового материала, арсенида галлия, нанесенного на алюминиевую подложку.

"Раньше получаемые нами вихревые образования из поляритонов появлялись беспорядочно. Отдельные частицы постоянно пытались двигаться в созданном "водовороте" в противоположных направлениях" - рассказывает доктор Роберт Дол (Dr. Robert Dall), который проводил экспериментальную часть проекта, - "Однако, благодаря использованию спиральной маски, структурирующей свет лазера определенным образом, нам удалось создать систему, все частицы которой предпочитают одно направление движения. И эти частицы образуют единый, устойчивый вихрь, направление и скорость которого мы можем регулировать по нашему желанию".

Созданные учеными "водовороты" поляритонов являются одним из образцов поведения квантовой жидкости, в которой все частицы объединяются в так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна. "Эти вихри являются ничем иным, как "окнами" в недоступный нам квантовый мир. Их можно использовать для создания высокочувствительных датчиков магнитных полей, элементов сверхпроводящих квантовых интерференционных устройств (SQUIDS, Superconducting QUantum Interference Devices) и для многого, многого другого" - рассказывает доктор Елена Островская, возглавлявшая научную группу, - "Помимо всего прочего эти эффекты можно использовать для передачи квантовой информации в будущих системах квантовых вычислений и квантовых коммуникаций".

"Поляритоника, область, в которой изучаются и используются свойства поляритонов, является одной из самых быстро развивающихся областей науки на сегодняшний день" - рассказывает доктор Островская, - "Понимая все перспективы, которые сулит человечеству использование поляритонов, мы собираемся организовать целую сеть лабораторий с множеством работающих в них научных групп, исследования которых наверняка принесут достаточно весомые результаты".

Источник http://www.dailytechinfo.org/

Ученые-физики Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на самом мощном ускорителе частиц, Большом Адроном Коллайдере (БАК), обнаружили две новые субатомные частицы, которые никогда прежде не доводилось наблюдать ученым. Эти новые частицы являются барионами, состоящими из трех кварков разных типов, ароматов, одного прелестного (beauty, b), одного странного (strange, s) и одного нижнего (down, d) кварка, связанных силами сильных взаимодействий. Существование таких частиц полностью вписывается в рамки Стандартной Модели физики элементарных частиц, и их изучение может в некоторой степени расширить пределы нашего понимания "устройства" Вселенной.

За счет наличия нижнего кварка в составе этих частиц Xi_b'- и Xi_b*- они, эти частицы, в шесть раз более массивны и имеют в шесть раз большие размеры, нежели протоны, лучи которых сталкиваются в недрах 27-километрового туннеля коллайдера. Кроме этого, весь бариона Xi_b*- немного больше веса бариона Xi_b'- за счет того, что кварки, входящие в состав первого, имеют каждый свой собственный спин, т.е. вращаются в разных направлениях. Здесь следует отметить, что предыдущая частица из подобных барионов, Xi_b*0, была обнаружена еще в 2012 году.

Изучая характеристики новых частиц, ученые обнаружили, что эти характеристики точно соответствуют теоретическим значениям, основанным на теории квантовой хромодинамики (Quantum Chromodynamics, QCD). Эта теория является частью Стандартной Модели, описывающей строение элементарных частиц, сил и методов взаимодействия между ними.

Новые частицы были найдены в результатах эксперимента LHCb, собранных в течение 2011-2012 года. "Благодаря высокой чувствительности датчиков эксперимента LHCb, одного из уникальных экспериментов на коллайдере, мы смогли получить от этих частиц весьма чистый сигнал, достаточно хорошо выделяющийся на фоне помех и шума" - рассказывает Стивен Бласк (Steven Blusk), ученый из Сиракузского университета (Syracuse University) в Нью-Йорке, - "Мы очень благодарны всем инженерам, спроектировавшим и создавшим установку, которая способна удовлетворить все наши запросы".

"Природа была очень добра к нам, дав нам сразу две новые частицы "по цене одной"" - рассказывает Мэтью Чарльз (Matthew Charles), один из ученых-физиков CERN и сотрудник лаборатории CNRS LPNHE, Париж, Франция, - "Это существенно приближает нас к пониманию того, что выходит за пределы Стандартной Модели. Ведь для такого понимания мы должна все знать и быть уверенными в истинности самой Стандартной Модели".

Источник dailytechinfo.org

РИА Новости http://ria.ru/technology/20141108/1032341184.html#ixzz3K14cPpHn

© Fotolia/ cottonfioc

 

МОСКВА, 19 ноя — РИА Новости. Крупнейшие российские сотовые операторы подключились к работе над созданием стандартов для сетей сотовой связи пятого поколения (5G), которые дадут пользователям еще более высокие скорости мобильного интернета, чем в действующих сетях 3G и 4G. Ряд операторов готовится к тестированию нового стандарта, первые 5G-сети могут появиться в России уже в 2018 году.

"Мегафон" и китайский производитель телеком-оборудования Huawei в среду объявили о подписании меморандума о взаимодействии в рамках создания и оперативного внедрения сетей 5G в РФ.

"Впервые специалисты российского мобильного оператора, а именно "Мегафона", смогут участвовать в разработке стандарта связи и повлиять на его технологические особенности, исходя из реалий российского телекоммуникационного рынка, частотного диапазона и условий ландшафта. В свою очередь, Huawei с учетом рекомендаций "Мегафона", протестирует пилотное оборудование нового стандарта на сетях этого оператора", — говорится в совместном пресс-релизе компаний.

Новый стандарт

Стандарт 5G будет создавать 3G Partnership Project — консорциум, разрабатывающий спецификации для мобильной телефонии, рассказала РИА Новости представитель Huawei Татьяна Фомичева. По ее словам, новый стандарт позволит эффективно использовать возможности частотного спектра в России. Стандарт 5G сделает возможным использование новых полос частотного спектра в диапазоне 10-100 ГГц общей пропускной способностью более 1 ГГц.

Благодаря большей емкости сетей, 5G позволит решить вопрос перегрузки существующих сетей и задержки передачи сигнала.

"Новый стандарт может дополнительно увеличить скорость передачи данных, приблизив к теоретическим максимумам. Потребители смогут ощутить преимущества новых сетей, просматривая видео в мобильном интернете с первой доли секунды, не ожидая загрузки файла", — сказала Фомичева.

Точные оценки скоростей, по словам Фомичевой, на данном этапе давать пока рано, но они будут близки к теоретическим максимумам (выше 10 Гбит в секунду).

Чемпионский старт

"Мегафон" планирует протестировать сети нового поколения накануне Чемпионата мира по футболу 2018 года в нескольких городах.

"Благодаря нашим договоренностям с Huawei, Россия будет среди первых стран, где появится мобильная связь новейшего поколения", — приводятся в сообщении слова исполнительного директора по развитию бизнеса на массовом рынке "Мегафона" Михаила Дубина.

Президент по решениям и продуктам Huawei Райан Динг (Ryan Ding) в свою очередь заметил, что эксперты индустрии ожидают внедрения 5G лишь в 2020 году, то есть в России он может появиться на два года раньше.

Китайский вендор планирует одним из первых выпустить оборудование в соответствии с новым стандартом, он предоставит "Мегафону" "облачную" базовую станцию в сети 5G, а также установит терминалы 5G в зонах тестирования.

К тестированию 5G также готовится "Вымпелком" (торговая марка "Билайн").

"Вымпелком" готовится к развертыванию пилотных зон для испытания решений 5G на самой ранней стадии готовности этой технологии к тестированию, о чем есть договоренности с ключевыми поставщиками сетевого оборудования", — говорится в сообщении оператора. Точных сроков он не называет.

В сообщении отмечается, что эксперты "Вымпелкома" принимают участие в работе международного консорциума NGMN Alliance, который ведет исследования в области 5G и формирует требования к сетям связи этого стандарта, которые станут доступны абонентам в 2018-2020 годах.

Крупнейший российский сотовый оператор МТС изучает различные разработки ряда производителей оборудования 5G, рассказал представитель компании Дмитрий Солодовников.

Однако в настоящее время МТС концентрируется на развитии сетей LTE, которые уже прошли сертификацию в международных отраслевых организациях, для работы в этих сетях уже есть оборудование — смартфоны и модемы, выданы соответствующие лицензии, ясны технические параметры работы этих сетей в России, отметил Солодовников.

Когда ждать 5G

Генеральный директор информационно-аналитического агентства TelecomDaily Денис Кусков со скепсисом отнесся к заявлениям операторов о подготовке к внедрению 5G.

"Новая технология появляется каждые 5-6 лет, но нужно понимать, что с момента ее создания до запуска проходит достаточно длительный период, к тому же нужно время для появления необходимого количества пользовательского оборудования, поддерживающего новый стандарт", — говорит он.

По данным TelecomDaily, в России до 2016 года больший объем трафика будет идти по сетям 3G, и лишь потом пойдет изменение в сторону 4G.

"Очевидно, что развитие новых технологий — это нужная и полезная вещь, однако считаю, что пользователи будут готовы к повсеместному использованию 5G не ранее 2020-2021 годов. Основной задачей перед операторами я бы поставил не увеличение скоростей, а создания качественно покрытия по всей территории присутствия", — заключил Кусков.

Разработкой стандарта для 5G занимаются во всем мире отраслевые ассоциации, операторы и производители оборудования. В июле компания Ericsson продемонстрировала в Швеции передачу данных со скорость 5 Гбит в секунду через сеть 5G на частотах в диапазоне 15 ГГц. В тесте принимали участие представители японского оператора NTT DoCoMo и южнокорейского SKTelecom.

Весной 2013 года южнокорейская Samsung провела испытания 5G, передав данные на скорости более 1 Гбит в секунду. Тогда компания заявляла, что новая технология позволит абонентам просматривать онлайн-контент, требующий высоких скоростей мобильного интернета, например, 3D-фильмы высокого разрешения, игры, прямые трансляции видео сверхвысокой четкости.

Согласно прогнозу компании Ericsson, первыми странами, которые запустят 5G, станут Япония и Южная Корея, которые сейчас являются мировыми лидерами по количеству LTE-подключений, а также Северная Америка.

РИА Новости http://ria.ru/technology/20141119/1034187772.html#ixzz3JkAFxOll