Российские учёные создали наноматериал

Группа исследователей из Института теоретической и экспериментальной биофизики, а также МФТИ, синтезировала новый материал, представляющий собой почти невесомую ткань из нейлоновых нановолокон не более 15 нанометров в диаметре. Подробности на днях сообщили в Московском физико-техническом институте – государственном университете (МФТИ).

По своим фильтрующим и оптическим свойствам материал превосходит все описанные аналоги и может быть использован в фильтрах для защиты органов дыхания, а также проведения аналитических исследований и других практических целей.

«По соотношению степени задержания и массы фильтра и по соотношению задержания и сопротивления воздушному потоку новый материал превосходит существующие аналоги в несколько раз», — отметили в МФТИ. В работе для получения материала учёные использовали метод электропрядения. В нём в сторону подложки под действием электрического поля выбрасывается струя растворенного полимера, а с другой стороны от мишени распыляется этиловый спирт. Сталкиваясь в воздухе, эти пары осаждаются на мишени. В результате, учёные получали волокна с максимальным диаметром в 15 нанометров — это уже в несколько раз меньше длины свободного пробега молекул воздуха, (расстояние, которое в среднем успевает пролететь одна молекула перед столкновением с другой) что приводит к снижению сопротивления фильтра воздушному потоку почти на две трети. Плотность нового материала составила 10-20 миллиграммов на квадратный метр, и при этом он получился практически полностью прозрачным (пропускает около 95% света — больше, чем оконные стекла). Испытания показали, что такие невесомые и практически невидимые ткани задерживают не менее 98% частиц пыли в проходящем воздухе. В экспериментах ученые использовали частицы от 0,2 до 0,3 микрометров диаметром — именно такие субмикронные пылинки не задерживаются носоглоткой, а проникают в лёгкие и тем провоцируют многие опасные заболевания.

Среди возможных применений своего материала учёные называют не только очистку воздуха и воды, но также и различные биологические исследования: если через новый фильтр пропустить анализируемый воздух или воду, а потом положить его под микроскоп, то задержанные нановолокнами микроорганизмы будут прекрасно видны под микроскопом.

Источник: Catalogmineralov.ru

Компании Hitachi-Maxell удалось увеличить в два раза емкость литий-ионных аккумуляторных батарей

Недавно представители японской компании Hitachi-Maxell Ltd объявили об окончании разработки новой технологии производства литий-ионных аккумуляторных батарей. Использование специального материала на основе кремния для изготовления отрицательного электрода позволяет поднять в два раза показатель плотности хранения энергии, кроме этого, новые батареи способны работать в более жестких режимах эксплуатации, нежели батареи предыдущего поколения. Первые образцы новых батарей будут продемонстрированы представителями компании Hitachi-Maxell на выставке 2-nd Wearable Expo, которая будет проходить в Токио 13-15 января 2016 года.

Новая технология получила название ULSiON, ее основу составляет новый материал SiO-C, который представляет собой основу из оксида кремния SiO, покрытую слоем углерода. Специальная гранулированная структура материала кремниевого основания позволяет значительно уменьшить величину сокращения или увеличения объема материала в процессе заряда и разрядки аккумулятора, что является большой проблемой, приводящей к постепенному разрушению отрицательного электрода аккумуляторных батарей.

«Использование нового материала позволило нам создать компактные литий-ионные аккумуляторы, ширина которых составляет 13 миллиметров. При этом, емкость этих аккумуляторов в два раза превышает емкость аналогичных по размерам батарей предыдущего поколения» — пишут представители компании Hitachi-Maxell.

Кроме увеличения емкости, новая технология позволяет аккумулятору сохранять работоспособность в большем диапазоне рабочего напряжения. Напряжение отсечки, минимально допустимое напряжение разряда батареи, составляет у нового аккумулятора 2.0 В, что придает ему некоторое дополнительное количество электрической емкости. Кривая тока разряда у литий-ионного аккумулятора с новым отрицательным электродом более плавна даже в районе низкого напряжения и это обеспечивает высокую эффективность его работы во всем диапазоне напряжений.

Основной областью применения аккумуляторов ULSiON станут, конечно же, смартфоны, планшетные компьютеры и другая портативная электроника. Однако, компания Hitachi-Maxell планирует начать выпуск малогабаритных аккумуляторов относительно небольшой емкости, таких, как показаны на снимке, которые предназначены, в первую очередь, для питания встраиваемых, носимых электронных устройств и малопотребляющих устройств, относящихся к классу так называемого Интернета Вещей.

Новая версия мобильного компьютера от Honeywell

Компания Honeywell (г.Мористаун, штат Нью-Джерси, США, крупный американский производитель электронных систем управления и автоматизации) представила новую версию мобильного компьютера с поддержкой операционных систем windows и android. Подробности на днях сообщили в профильных кругах.

Мобильное решение нового поколения разработано с учётом будущих потребностей покупателей. Компания Honeywell (NYSE: HON) представляет новое поколение мобильных устройств для рабочего персонала – портативный мобильный компьютер Dolphin™ 75e. Высоконадёжное устройство выполнено в элегантном корпусе, обладает интуитивно понятным интерфейсом, а также поддерживает операционные системы Windows Embedded 8.1 Handheld и Android™ 4.4 KitKat. Dolphin 75e открывает широкие возможности для повышения эффективности бизнес-процессов предприятий по всему миру.

Предоставляя возможность выбора операционной системы, универсальный мобильный компьютер Dolphin 75e позволяет пользователю получить преимущества гибкой поддержки и повышения производительности, а также возможность обновления операционной системы до Windows Embedded Handheld 10 или Android 5.0 Lollipop в будущем. Летом 2015г. Honeywell планирует представить устройства с поддержкой этих операционных систем.

Honeywell помогает предприятиям повышать свою эффективность с помощью мобильных решений и планирует запустить специальную программу для разработчиков программного обеспечения (ПО). Цель программы — предоставление независимым поставщикам программного обеспечениядоступа к разработке приложений для мобильных платформ следующего поколения. Данная программа позволит разработчикам начать создавать приложения еще до того как оборудование будет поставлено на предприятия. Для получения дополнительной информации заинтересованные разработчики могут обратиться к их менеджеру в компании Honeywell.
Мобильный компьютер Dolphin 75e отвечает актуальным потребностям предприятий – с его помощью можно осуществлять аудит, инвентаризацию и управление активами, контролировать размещение товаров на полках, взаимодействовать с клиентами, производить регистрацию грузов и прибывающих на склад товаров, а также контролировать процессы с использованием голосового управления. Устройство позволяет пользователю быстро переключаться между несколькими приложениями.

Компактный размер и эргономичный дизайн устройства в сочетании с превосходным пользовательским интерфейсом позволяют свести к минимуму время на обучение персонала. Прочный корпус, соответствующий требованиям класса IP67, и мощный аккумулятор рассчитаны, как минимум, на полную рабочую смену.

Dolphin 75e оснащён четырёхъядерным процессором Qualcomm® Snapdragon ™ 805 с тактовой частотой 2,26 ГГЦ, 2 Гб оперативной памяти, 16 Гб флэш-памяти, стандартом беспроводных локальных сетей 802.11 a/b/g/n/ac и емкостным сенсорным экраном с возможностью работы в перчатках. Мобильный компьютер оснащен различными режимами ввода и вывода, что позволяет работать с несколькими приложениями одновременно и повышать производительность рабочих процессов.

«Наша приоритетная задача – предоставить пользователю оборудование мирового класса, которое повышает эффективность работы наших клиентов, удовлетворяет разнообразные потребности бизнеса, а также помогает предприятиям получить максимальную отдачу от инвестиций в технологии, – отметил Тейлор Смит (Taylor Smith), генеральный директор по мобильным устройствам Honeywell Scanning & Mobility. – Honeywell понимает, что каждое предприятие имеет уникальный набор бизнес-задач и возможностей для повышения производительности рабочего процесса, и именно поэтому мы разработали решение, поддерживающее две операционные системы — Android и Windows».

Портативный мобильный компьютер Dolphin 75e будет доступен к предзаказу в мае, поставки начнутся в июне 2015г.

Источник: Logistics.ru

«Графеновый бигмак» становится большим шагом на пути создания компьютерных чипов следующего поколения.

В 2004 году была открыта двумерная пленка из атомов углерода, известная как графен. Благодаря его уникальным физическим, химическим и электрическим свойствам ученые пророчат этому материалу большое будущее в области материаловедения, в области создания гибких прозрачных дисплеев, более емких аккумуляторных батарей и более быстрых малогабаритных электронных устройств. Теперь, исследователи из Манчестерского университета сделали следующий шаг, шаг к замене кремния графеном в чипах компьютерных микросхем. Они создали структуру, состоящую из слоев графена и второго двухслойного материала, нитрида бора, назвав ее «графеновым бигмаком».

Исследователи использовали слои нитрата бора не только, что бы разделить два слоя графена. С помощью этого они изучили то, как ведет себя графен, полностью изолированный от окружающей среды в «капсуле» из другого вещества. Ведь в точно таких условиях будет находиться графен внутри чипов в будущем.

«Создание многослойной структуры позволило нам изолировать графен от отрицательного влияния окружающей среды и управлять электронными свойствами графена с помощью методов, реализация которых была невозможна в обычных условиях» — рассказывает доктор Леонид Пономаренко. — «Мы никогда не видели графен, выступающий в роли электрического изолятора, если он только не был специально обработан. В нашем случае высококачественная графеновая пленка становится идеальным изолятором впервые»

«Графен, заключенный в капсулу из нитрида бора и изолированный от окружающей среды представляет собой наилучшую и самую совершенную платформу для будущей графеновой электроники благодаря тому, что в данном случае в силу вступают новые, ранее неизвестные нам законы физики» — добавил профессор Андрей Гейм, который наряду с профессором Константином Новоселовым был награжден Нобелевской премией в области физики в прошлом году за открытие графена в 2004 году.

«Изоляция графена от окружающей среды решает несколько тяжелых проблем, связанных со стабильностью свойств этого материала, которые ранее нависали подобно грозовым облакам над дорогой графнеа в будущее электроники. Нам удалось реализовать в маленьком масштабе, но все указывает на то, что это без труда может быть сделано и в крупном масштабе» — рассказывает Андрей Гейм. — «Создание транзисторов на основе изолированного графена, имеющих характеристики лучшие, чем достигнутые ныне, является вопросом нескольких месяцев».

Документ, описывающий достижение, сделанное группой ученых, опубликован в журнале Nature Physics под названием «Tunable metal-insulator transition in double-layer graphene heterostructures».

Источник

Невероятный факт в советской науке

Статью эту я увидел на в Гайдпарке, откуда и ее и перепечатываю. Без изменений, без купюр. Ибо — достойна. Я не могу поручиться за правдивость ее, за подлинность и так далее, но хочется верить, что все так и было, и что еще не все потеряно для нашей страны..

—-
Гайдпаркер: Юрий Александрович

Источник: История подлинная, все мои неточности и ляпы прошу считать моей попыткой запутать вероятного противника. Автор: Случайный свидетель

Прочитав эту историю, сам оставался под долгим впечатлением. История, на мой взгляд, будет наиболее интересна людям, сведующим в технической стороне компьютера.

«История подлинная, все мои неточности и ляпы прошу считать моей попыткой запутать вероятного противника. Любителей точной и полной информации адресую к специальной литературе. Если она есть, конечно. Если же её нет, советую компетентным органам и просто бдительным товарищам перестать наконец бдеть именно по этому вопросу полувековой давности.
Других поводов достаточно. Описанная ниже технология очевидна сейчас любому специалисту в любой точке планеты.
Неочевидно только то, в каком масштабе и для каких целей наши ученые её давным-давно применили. Их прославлять надо, пока последние живы, а не прятать.
Лет десять назад в одном знаменитом, некогда тихом и скромном питерском вузе взялись наконец за откачку немереного количества мерзкой болотной жижи из одного давно затопленного подвала.
Когда эта грандиозная работа была завершена, на дне подвала среди прочего склизкого хлама нашелся довольно тяжелый ящик с корпусом из нержавейки. Внутри ящик оказался полон чистейшего, очень мягкого золота и не менее чистейшего кремния, в очень сложной комбинации на почти микроскопическом уровне.
На кафедре этажом выше нашелся седой профессор, который с аспирантских времен помнил, что это такое. Это был привет из конца 50-х. Ящик тщательно промыли и высушили. Профессор подал на вход ящика один электрический сигнал, на выходе получил другой – спустя сорок лет пребывания в грязной воде прибор работал!
В ответ на вопрос, что это за хрень, профессор задал своим аспирантам весьма головоломную математическую задачку с простыми значениями на входе и на выходе. Изрядно поприседав, аспиранты элегантно уложились всего в несколько сотен строк программного текста. Пока они были этим заняты, профессору тоже пришлось потрудиться – он смастерил из подручных материалов два весьма примитивных преобразователя электрических сигналов, а потом подсоединил к ним клавиатуру на входе в ящик и дисплей на выходе из него.
После этого началось удивительнейшее соревнование загадочного советского ящика образца пятьдесят затертого года с современным чудом американской технической мысли – IBM-кой образца 2000-го.
После многочисленных сбоев и отладок, написанная аспирантами программка наконец стала давать те же правильные ответы, что и ящик. Разница заключалась только в том, что золотой ящик давал ответы мгновенно, а компьютер хоть на пару секунд, но задумывался.
Особенно веселым получилось утреннее соревнование. Профессор включил ящик, ввел данные, сразу получил ответ и принялся ухмыляясь смотреть, как его аспиранты три минуты сидят перед окошком загрузки Windows.
Конечно, современный компьютер мог много чего еще, но с конкретной поставленной сложной математической задачей золотой ящик справлялся несомненно лучше.
Любопытно, что в этом самом месте этого рассказа мой собственный двухъядерный комп образца 2010-го года, словно обидевшись, вдруг взял и завис. Честное слово! Мне пришлось матерясь набирать текст досюда заново, теперь уже в ворде с бэкапами, а не в окне рассказчика на сайте. А вот золотой ящик за время тех испытаний не зависал ни разу. Как выяснилось впоследствии, он вообще не был на это способен. И поэтому ему оставалось только одно: исправно работать.
Самым поразительным для аспирантов было то, что никакой операционной системы, а тем более поддерживаемой ей программы расчета в ящике быть не могло в принципе. Загружаться и виснуть там было нечему.

И тем не менее, эта длинная программа расчета как-то в ящике всё же работала.
Наконец к потрясенным аспирантам пришло понимание — сложнейшие компьютерные операции были реализованы в этом ящике не на программном, а на аппаратном уровне – «в железе», то есть в золоте.
Невероятной золотой паутиной распускались и цвели там на бескрайних кремниевых плитах тангенсы и котангенсы, синусы и косинусы, а также прочие сотни математических операций и логических блоков, объединенных между собой такими же проводами с одной целью – мгновенно дать правильный итоговый ответ. Какая там загрузка операционной системы! Ограничением быстродействия ящика была только скорость света.
С точки зрения физических законов аспирантам всё стало наконец просто и понятно. Но недоумение осталось – сколько же нужно было нанороботов, чтобы сплести эту грандиозную паутину, сколько нужно было инженеров, чтобы ее спроектировать! И главное зачем? Ящик решал достаточно ограниченную компьютерную задачу, саму по себе мало кому интересную. Мгновенное быстродействие ящика было совершенно бессмысленно, если по обеим его сторонам стояли люди с данными на бумажках. И вот тут к ошалевшим аспирантам пришло настоящее понимание – этот золотой ящик очевидно являлся всего лишь маленькой подпрограммкой большого программного комплекса. У него должны были быть десятки или сотни таких же собратьев. Найденный в подвале золотой ящик был когда-то просто ненароком потерян или оставлен как сувенир на память. Очевидно, их было столько, что о пропаже легко забыли. Это казалось полным безумием – сделать хотя бы один такой случайно потерянный ящик и для современной России было бы нешуточной задачей.
Порывшись в своих архивах, профессор протянул аспирантам порядком пожелтевшую страницу местной ленинградской газеты. Там был опубликован скромный и краткий некролог бывшему заведующему их кафедры. Под некрологом стояли имена Брежнева, Подгорного, Суслова, Андропова и всех прочих членов Политбюро СССР, одного нобелевского лауреата, а также фамилии нескольких совершенно неизвестных товарищей.
Некролог скромному завкафедрой с такими подписями не мог появиться в центральной печати – он привлек бы внимание. В маленькой местной газете он вызвал конечно еще большее недоумение, но так решило Политбюро. В отличие от нынешних чекистов, они всё-таки осмелились его поблагодарить, невзирая на государственную тайну.

По чертежам этого завкафедрой некогда работал огромный и очень странный завод. В его многочисленных цехах под ослепительным светом кварцевых ламп, в упор склонившись над микросхемами с крошечными паяльниками в руках, плели свои золотые нити около десяти тысяч молодых девушек, так называемая лимита. Никто другой на такой работе не задержался бы. Для нее не требовалось ни высшее, ни среднее образование – нужны были только безграничное терпение, зоркость и аккуратность. Простые крестьянские девушки, с детства привыкшие к вышиванию и куда более тяжелому труду, воспринимали эту работу как рай божий. Правда, у них постепенно падало зрение в ослепительном постоянном блеске золота, но на их место приходили новые. Ни одной из этих девушек не могло прийти в голову потребовать у государства компенсации за потерянное зрение. И дело было не только в тоталитарной системе – все эти работницы имели пусть очень приблизительное, но в общем правильное представление о том, что за удивительные штуковины они изготавливают. Эта золотая паутина была необходимой частью ракетно-ядерного щита их Родины. Девушки верили, что своими хрупкими руками и слепнувшими глазами они защищают свою страну.
Всем, кто видел хотя бы по телевизору старт космической ракеты, невольно кажется, что главное – это изготовить саму ракету. Это не так. Самое сложное – заставить эту здоровенную могучую неуклюжую дуру прилететь в точности куда надо и когда надо. Для этой задачи понадобились суперсложные математические расчеты с высокой степени интерактивности в режиме реального времени.
Бухгалтерские счеты и машинки «Феликс», имевшиеся в наличии к тому времени, для этой цели подходили не очень.
Над той же самой проблемой одновременно с нами мучились американцы. По сравнению с нами, они выбрали более легкий путь, использовав для управления ракетами полупроводниковые компьютеры. Это путь привел впоследствии к IT-революции, принес баснословные прибыли разработчикам и в общем сделал нашу жизнь такой, какая она сейчас есть.
Но вот для решения той конкретной задачи, за которую первые разработчики собственно и получили первые пентагоновские огромные деньги в пятидесятых, этот путь был не лучшим, а в каком-то смысле и просто халтурным. В случае упреждающего ядерного удара с советской стороны все компьютеры повышибало бы из строя электромагнитным импульсом в радиусе десятков и сотен километров от места каждого взрыва. А вот нашим ящикам из золота и кремния электромагнитный импульс был по барабану.
Кроме того, первые компьютеры, как собственно и современные, время от времени висли и подолгу перезагружались, материнские платы достаточно быстро выходили из строя – в общем, для управления ракетно-ядерным комплексом сверхдержавы это был не самый надежный вариант. Полагаю, американские разработчики прекрасно знали, что эту задачу можно решить аппаратно, как это сделали мы. Они просто отступили перед масштабом задачи. У США было достаточно золота и кремния, достаточно трудолюбивых инженеров, но где бы они нашли столько готовых потерять свое зрение молодых девушек.
В результате американские компьютерные фирмы впарили малосведущим в физике дядям из Вашингтона технологию с большими недостатками, но гораздо дешевле. Из-за этих недостатков компьютерной техники США оставалось надеяться только на свой упреждающий удар, сделанный до того, как их управляющие ракетами компьютеры выйдут из строя.
Вместо ядерного щита им пришлось делать ядерный меч, и соблазн первыми начать апокалипсис возрос у них многократно.
Выбрав неописуемую по трудности технологию, советские инженеры на этом не остановились. Они ненароком забрели в область новейших разработок XXI века. В их золотых микросхемах была аппаратно заложена троичная логика – вместо обычных компьютерных «да-нет» реализовано было третье значение – «не знаю». Конечно, компьютер тоже можно научить говорить «не знаю», но в них это делается на уровне алгоритмов и программных кодов, то есть теряются драгоценные секунды.
Наши ящики осознавали это логическое значение мгновенно. При нештатном поведении ракет и сбоях радиосигналов это иногда имело решающее значение. На старте космической гонки мы теряли ракеты реже, чем американцы, и летели наши ракеты метче конечно не только поэтому, но в том числе.

Напоследок я задумался о разной судьбе железяк с обеих сторон – участников той далекой гонки. Полагаю, что американские соперники наших золотых ящиков, первые компьютеры пятидесятых, сейчас находятся на свалках. Может, несколько сломанных оставили в музеях, кажется я даже видел один такой в музее аэронавтики и космической технике в Хьюстоне. Может, какой-то из них даже работает по особым случаям на запасных деталях, как со вставной челюстью. Время беспощадно к полупроводниковым компьютером. Собранные теми советскими девушками ящики из золота и кремния так же вечны, как и заложенные в них математические формулы – их можно включить через тысячу лет и получить правильный ответ. Эти ящики могут уничтожить только люди.

Почему-то хочется верить, что последующее поколение не переплавили эти ящики в золотишко, как некогда невежественные испанцы переплавляли в монеты золотые изделия ацтеков. Скорее всего, конечно, вместо них сейчас стоит на вахте мощный современный программный комплекс на какой-нибудь операционке, слизанной в свое время у американцев. А мне вот, например, было бы спокойнее на душе, если бы те сотни золотых ящиков оставались подпрограммами этого комплекса хотя бы на самых ответственных участках – именно там, где надо вовремя сказать «не знаю», и подождать более надежной информации.
Возможно, так оно и сделано.
Я подписываюсь сейчас пустым ником, потому что не ищу ни славы, ни хулы за эту потрясающую историю. Она не моя заслуга. Я просто пересказал своими словами и частично увидел на месте чужой рассказ.
С безграничным уважением к российским ученым и тем тысячам золотых девушек, ныне подслеповатых пенсионерок…