Зелёные крыши не только красиво, но и полезно
Зеленые крыши, то есть покрытые растительностью, набирают популярность как устойчивая стратегия охлаждения городов и снижения энергопотребления. Новое исследование, проведенное Индирой Адильхановой и профессором Гын Ён Юн из Университета Кёнхи совместно с профессором Университета Нового Южного Уэльса Маттеосом (Мэтом) Сантамоурисом, показало, что обширное озеленение крыш зданий может значительно снизить температуру в масштабах города и снизить затраты на электроэнергию.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Cities, является первым, в котором анализируется преобразующее влияние зеленых крыш на потребление энергии в городах и климатические условия. Результаты показали, что зеленые крыши могут охлаждать Сеул, столицу Южной Кореи, примерно на 1°C летом и сокращать потребность в энергии, связанная с охлаждением, почти на 8% при максимальном покрытии.
Профессор Сантамоурис специализируется на разработке технологий и стратегий смягчения последствий жары для охлаждения городов, пострадавших от перегрева. Сеул, Южная Корея, является одним из таких городов, где изменение климата и быстрая урбанизация влияют на масштабы проблем перегрева, увеличения потребностей в потреблении энергии и отрицательно влияют на здоровье.
Зеленые крыши являются многообещающей стратегией снижения потребления тепла и энергии в городах. Благодаря возможности установки на новых зданиях и модернизации они представляют собой масштабируемое природное решение для решения проблем, связанных с городской жарой.
Для исследования исследовательская группа провела крупномасштабное моделирование климата и энергопотребления зданий в рамках трех сценариев озеленения, чтобы оценить потенциал зеленых крыш для снижения температуры и потребностей Сеула в охлаждении в самый жаркий летний месяц, август. Они специально сосредоточились на неорошаемых обширных зеленых крышах — типе легких зеленых крыш с возможностью крупномасштабного внедрения и меньшими затратами на техническое обслуживание.
Моделирование показало, что чем выше степень покрытия систем зеленых крыш, тем значительнее их влияние на температуру и потребление энергии в городе. При максимальном 100% покрытии зелеными крышами средняя температура в Сеуле в августе снизилась на 1,1°C, а затраты на охлаждение сократились на 7,7%.
Источник:
Индира Адильханова и др., Зеленые крыши экономят энергию в городах и борются с региональным изменением климата (Indira Adilkhanova et al, Green roofs save energy in cities and fight regional climate change), Nature Cities (2024). DOI: 10.1038/s44284-024-00035-7
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Зеленые крыши, то есть покрытые растительностью, набирают популярность как устойчивая стратегия охлаждения городов и снижения энергопотребления. Новое исследование, проведенное Индирой Адильхановой и профессором Гын Ён Юн из Университета Кёнхи совместно с профессором Университета Нового Южного Уэльса Маттеосом (Мэтом) Сантамоурисом, показало, что обширное озеленение крыш зданий может значительно снизить температуру в масштабах города и снизить затраты на электроэнергию.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Cities, является первым, в котором анализируется преобразующее влияние зеленых крыш на потребление энергии в городах и климатические условия. Результаты показали, что зеленые крыши могут охлаждать Сеул, столицу Южной Кореи, примерно на 1°C летом и сокращать потребность в энергии, связанная с охлаждением, почти на 8% при максимальном покрытии.
Профессор Сантамоурис специализируется на разработке технологий и стратегий смягчения последствий жары для охлаждения городов, пострадавших от перегрева. Сеул, Южная Корея, является одним из таких городов, где изменение климата и быстрая урбанизация влияют на масштабы проблем перегрева, увеличения потребностей в потреблении энергии и отрицательно влияют на здоровье.
Зеленые крыши являются многообещающей стратегией снижения потребления тепла и энергии в городах. Благодаря возможности установки на новых зданиях и модернизации они представляют собой масштабируемое природное решение для решения проблем, связанных с городской жарой.
Для исследования исследовательская группа провела крупномасштабное моделирование климата и энергопотребления зданий в рамках трех сценариев озеленения, чтобы оценить потенциал зеленых крыш для снижения температуры и потребностей Сеула в охлаждении в самый жаркий летний месяц, август. Они специально сосредоточились на неорошаемых обширных зеленых крышах — типе легких зеленых крыш с возможностью крупномасштабного внедрения и меньшими затратами на техническое обслуживание.
Моделирование показало, что чем выше степень покрытия систем зеленых крыш, тем значительнее их влияние на температуру и потребление энергии в городе. При максимальном 100% покрытии зелеными крышами средняя температура в Сеуле в августе снизилась на 1,1°C, а затраты на охлаждение сократились на 7,7%.
Источник:
Индира Адильханова и др., Зеленые крыши экономят энергию в городах и борются с региональным изменением климата (Indira Adilkhanova et al, Green roofs save energy in cities and fight regional climate change), Nature Cities (2024). DOI: 10.1038/s44284-024-00035-7
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Астрономический прибор пригодился физикам-ядерщикам
Группа исследователей из Университета Окаямы в Японии использовала оборудование, изначально предназначенное для астрономических наблюдений, чтобы исследовать изменения в структуре ядер атомов. В своей работе, опубликованной в журнале Scientific Reports, ученые продемонстрировали, как их многослойная полупроводниковая камера Комптона может регистрировать поляризацию гамма-лучей, испускаемых атомными ядрами, что позволяет раскрыть их внутреннюю структуру.
Камера Комптона включает в себя полупроводниковый датчик изображения из теллурида кадмия (CdTe), который изначально был разработан для астрономических наблюдений. Он обладает высокой эффективностью обнаружения и точностью определения положения гамма-квантов. Исследовательская группа использовала эту камеру в экспериментах по ядерной спектроскопии для изучения изменений в структуре ядер атомов.
В своих экспериментах ученые направляли пучки протонов на мишень из тонкой железной пленки, создавая первое возбужденное состояние ядер 56Fe. Испускаемые гамма-лучи были измерены и выявили пиковую структуру. Команде удалось извлечь распределение угла азимута рассеяния гамма-квантов.
Исследователи подчеркивают, что их метод значительно снижает неопределенности в определении спина и четности квантовых состояний в редких атомных ядрах. Это открывает новые возможности для изучения редких и экзотических ядер, которые играют важную роль в понимании фундаментальных законов природы и происхождения химических элементов во Вселенной.
Источник:
С. Го и др., Демонстрация ядерной гамма-поляриметрии на основе многослойной комптоновской камеры CdTe (S. Go et al, Demonstration of nuclear gamma-ray polarimetry based on a multi-layer CdTe Compton camera), Scientific Reports (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-52692-2
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Группа исследователей из Университета Окаямы в Японии использовала оборудование, изначально предназначенное для астрономических наблюдений, чтобы исследовать изменения в структуре ядер атомов. В своей работе, опубликованной в журнале Scientific Reports, ученые продемонстрировали, как их многослойная полупроводниковая камера Комптона может регистрировать поляризацию гамма-лучей, испускаемых атомными ядрами, что позволяет раскрыть их внутреннюю структуру.
Камера Комптона включает в себя полупроводниковый датчик изображения из теллурида кадмия (CdTe), который изначально был разработан для астрономических наблюдений. Он обладает высокой эффективностью обнаружения и точностью определения положения гамма-квантов. Исследовательская группа использовала эту камеру в экспериментах по ядерной спектроскопии для изучения изменений в структуре ядер атомов.
В своих экспериментах ученые направляли пучки протонов на мишень из тонкой железной пленки, создавая первое возбужденное состояние ядер 56Fe. Испускаемые гамма-лучи были измерены и выявили пиковую структуру. Команде удалось извлечь распределение угла азимута рассеяния гамма-квантов.
Исследователи подчеркивают, что их метод значительно снижает неопределенности в определении спина и четности квантовых состояний в редких атомных ядрах. Это открывает новые возможности для изучения редких и экзотических ядер, которые играют важную роль в понимании фундаментальных законов природы и происхождения химических элементов во Вселенной.
Источник:
С. Го и др., Демонстрация ядерной гамма-поляриметрии на основе многослойной комптоновской камеры CdTe (S. Go et al, Demonstration of nuclear gamma-ray polarimetry based on a multi-layer CdTe Compton camera), Scientific Reports (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-52692-2
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Новая технология обработки изображений, вдохновленная человеческим глазом
Традиционные методы обработки изображений, основанные на цифровых сигнальных процессорах и искусственном интеллекте (ИИ), требуют значительных вычислительных ресурсов и энергии. Эти ограничения побудили исследователей искать более эффективные и энергосберегающие подходы.
В этой связи ученые из Пенсильванского университета разработали инновационную технологию метаповерхности, которая открывает новые возможности для обработки изображений. Метаповерхность представляет собой оптический элемент, напоминающий предметное стекло, но обладающий уникальными свойствами управления светом. Она состоит из крошечных наноструктур, расположенных под разными углами, которые взаимодействуют со светом и изменяют его направление, фазу и поляризацию.
Исследователи под руководством доцента Синцзе Ни из кафедры электротехники и информационных технологий Пенсильванского университета продемонстрировали, что метаповерхность способна преобразовывать изображения из декартовой системы координат, где пиксели расположены прямыми рядами и столбцами, в логарифмическую полярную систему. Эта система координат напоминает расположение световых рецепторов в человеческом глазу, где более плотное расположение рецепторов в центральной части обеспечивает более высокое разрешение, а в периферийных областях плотность рецепторов уменьшается.
Метаповерхность выполняет эту преобразование в реальном времени, до того, как изображение захватывается камерой. Благодаря этому последующая обработка изображения компьютером и искусственным интеллектом становится более эффективной и требует меньше энергии и пропускной способности. Исследователи считают, что метаповерхность может стать ключевой технологией для будущих систем машинного зрения и обработки изображений, где требуется высокая производительность и низкое энергопотребление.
Кроме того, метаповерхность может использоваться для управления цветом и фазой света, что открывает возможности для создания новых оптических устройств, таких как голографические дисплеи, линзы с изменяемым фокусным расстоянием и оптические датчики. Эта революционная технология имеет потенциал для широкого спектра приложений в различных областях, включая медицину, промышленность, безопасность и научные исследования.
Источник:
Синван Чжан и др., Полностью оптические преобразования геометрических изображений с помощью ультратонких метаповерхностей (Xingwang Zhang et al, All-optical geometric image transformations enabled by ultrathin metasurfaces), Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43981-x
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Традиционные методы обработки изображений, основанные на цифровых сигнальных процессорах и искусственном интеллекте (ИИ), требуют значительных вычислительных ресурсов и энергии. Эти ограничения побудили исследователей искать более эффективные и энергосберегающие подходы.
В этой связи ученые из Пенсильванского университета разработали инновационную технологию метаповерхности, которая открывает новые возможности для обработки изображений. Метаповерхность представляет собой оптический элемент, напоминающий предметное стекло, но обладающий уникальными свойствами управления светом. Она состоит из крошечных наноструктур, расположенных под разными углами, которые взаимодействуют со светом и изменяют его направление, фазу и поляризацию.
Исследователи под руководством доцента Синцзе Ни из кафедры электротехники и информационных технологий Пенсильванского университета продемонстрировали, что метаповерхность способна преобразовывать изображения из декартовой системы координат, где пиксели расположены прямыми рядами и столбцами, в логарифмическую полярную систему. Эта система координат напоминает расположение световых рецепторов в человеческом глазу, где более плотное расположение рецепторов в центральной части обеспечивает более высокое разрешение, а в периферийных областях плотность рецепторов уменьшается.
Метаповерхность выполняет эту преобразование в реальном времени, до того, как изображение захватывается камерой. Благодаря этому последующая обработка изображения компьютером и искусственным интеллектом становится более эффективной и требует меньше энергии и пропускной способности. Исследователи считают, что метаповерхность может стать ключевой технологией для будущих систем машинного зрения и обработки изображений, где требуется высокая производительность и низкое энергопотребление.
Кроме того, метаповерхность может использоваться для управления цветом и фазой света, что открывает возможности для создания новых оптических устройств, таких как голографические дисплеи, линзы с изменяемым фокусным расстоянием и оптические датчики. Эта революционная технология имеет потенциал для широкого спектра приложений в различных областях, включая медицину, промышленность, безопасность и научные исследования.
Источник:
Синван Чжан и др., Полностью оптические преобразования геометрических изображений с помощью ультратонких метаповерхностей (Xingwang Zhang et al, All-optical geometric image transformations enabled by ultrathin metasurfaces), Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43981-x
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Поиск фундаментальных ограничений теорий о квантовой запутанности
Ученые из Университета Оттавы раскрывают тайны квантовой запутанности, бросая вызов традиционным представлениям. В новом исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters (PRL), они исследуют возможности расширений квантовой теории с помощью концепции нелокальных "ящиков".
Нелокальные "ящики" — это теоретические конструкции, которые иллюстрируют аспекты квантовой запутанности и нелокальности. Они представляют собой абстрактные устройства, которые могут связывать удаленные частицы способами, которые противоречат классической физике. Эти расширения квантовой теории позволяют исследовать границы нашего понимания Вселенной.
В своем исследовании исследователи использовали концепцию нетривиальной сложности коммуникации (NCC) для оценки возможности нелокальных ящиков. NCC измеряет затраты на двустороннюю связь, необходимую для создания коррелированных событий. Исследователи обнаружили, что теоретические расширения квантовой теории, которые предсказывают корреляции, превышающие пределы NCC, считаются нефизическими.
Результаты исследования демонстрируют, что принцип нетривиальной сложности коммуникации накладывает фундаментальные ограничения на возможные расширения квантовой теории. Это ограничение имеет важные последствия для нашего понимания квантовой запутанности.
Много сложных словечек, да. Если нито ничего не понял, то учёные поставили себе цель найти фундаментальные ограничения теорий и гипотез, которые могут так или иначе объяснять явления в квантовой физике, которые в настоящий момент пока что носят характер феномена. То есть они есть, мы понимаем, как это работает, но почему - не понимаем. В квантовой физике к таким феноменам относятся квантовая запутанность и нелокальность. Учёные решили пойти по пути "а что если" и стали анализировать все возможные схемы коммуникаций между удалёнными частицами, в том числе и противоречащие известным сейчас законам физики.
Источник:
Пьер Боттерон и др., Расширение известной области нелокальных блоков, которые разрушают коммуникационную сложность (Pierre Botteron et al, Extending the Known Region of Nonlocal Boxes that Collapse Communication Complexity), Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.070201
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Ученые из Университета Оттавы раскрывают тайны квантовой запутанности, бросая вызов традиционным представлениям. В новом исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters (PRL), они исследуют возможности расширений квантовой теории с помощью концепции нелокальных "ящиков".
Нелокальные "ящики" — это теоретические конструкции, которые иллюстрируют аспекты квантовой запутанности и нелокальности. Они представляют собой абстрактные устройства, которые могут связывать удаленные частицы способами, которые противоречат классической физике. Эти расширения квантовой теории позволяют исследовать границы нашего понимания Вселенной.
В своем исследовании исследователи использовали концепцию нетривиальной сложности коммуникации (NCC) для оценки возможности нелокальных ящиков. NCC измеряет затраты на двустороннюю связь, необходимую для создания коррелированных событий. Исследователи обнаружили, что теоретические расширения квантовой теории, которые предсказывают корреляции, превышающие пределы NCC, считаются нефизическими.
Результаты исследования демонстрируют, что принцип нетривиальной сложности коммуникации накладывает фундаментальные ограничения на возможные расширения квантовой теории. Это ограничение имеет важные последствия для нашего понимания квантовой запутанности.
Много сложных словечек, да. Если нито ничего не понял, то учёные поставили себе цель найти фундаментальные ограничения теорий и гипотез, которые могут так или иначе объяснять явления в квантовой физике, которые в настоящий момент пока что носят характер феномена. То есть они есть, мы понимаем, как это работает, но почему - не понимаем. В квантовой физике к таким феноменам относятся квантовая запутанность и нелокальность. Учёные решили пойти по пути "а что если" и стали анализировать все возможные схемы коммуникаций между удалёнными частицами, в том числе и противоречащие известным сейчас законам физики.
Источник:
Пьер Боттерон и др., Расширение известной области нелокальных блоков, которые разрушают коммуникационную сложность (Pierre Botteron et al, Extending the Known Region of Nonlocal Boxes that Collapse Communication Complexity), Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.070201
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2🤔1
Трехмерная микроскопия со структурированным освещением
В современной микроскопии результаты улучшения аппаратного и программного обеспечения позволили добиться значительных успехов в изучении мельчайших структур. Однако путь к трехмерной микроскопии со структурированным освещением (3DSIM) был омрачен сложностями, связанными с модуляцией поляризации. Новая система высокоскоростной модуляции 3DSIM под названием "DMD-3DSIM" прокладывает путь к новым открытиям, сочетая цифровой дисплей с технологией сверхвысокого разрешения.
Исследовательская группа под руководством профессора Пэн Си из Пекинского университета разработала передовую систему, которая объединяет цифровое микрозеркальное устройство (DMD) и электрооптический модулятор (EOM). DMD-3DSIM отличается исключительным пространственным разрешением, в два раза превышающим аналогичные показатели традиционных методов визуализации широкого поля зрения, что позволяет получать ранее недоступные детали внутриклеточных структур.
DMD-3DSIM раскрывает сложные механизмы субклеточных объектов, таких как ядерные поры, микротрубочки, актиновые нити и митохондрии, с беспрецедентной ясностью. Ее возможности были продемонстрированы в исследованиях растительных клеток, таких как клеточные стенки в листьях олеандра и полые структуры в листьях черных водорослей. При изучении среза почки мыши система выявила отчетливый эффект поляризации актиновых филаментов.
Новаторская особенность DMD-3DSIM заключается в его открытости. Группа профессора Си опубликовала все аппаратные компоненты и управляющие механизмы системы в открытом доступе на GitHub, тем самым способствуя сотрудничеству и ускоряя научные открытия.
Источник:
Янин Ли и др., Трехмерная структурированная микроскопия с модуляцией высокоскоростной автополяризационной синхронизации (Yaning Li et al, High-speed autopolarization synchronization modulation three-dimensional structured illumination microscopy), Advanced Photonics Nexus (2023). DOI: 10.1117/1.APN.3.1.016001
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
В современной микроскопии результаты улучшения аппаратного и программного обеспечения позволили добиться значительных успехов в изучении мельчайших структур. Однако путь к трехмерной микроскопии со структурированным освещением (3DSIM) был омрачен сложностями, связанными с модуляцией поляризации. Новая система высокоскоростной модуляции 3DSIM под названием "DMD-3DSIM" прокладывает путь к новым открытиям, сочетая цифровой дисплей с технологией сверхвысокого разрешения.
Исследовательская группа под руководством профессора Пэн Си из Пекинского университета разработала передовую систему, которая объединяет цифровое микрозеркальное устройство (DMD) и электрооптический модулятор (EOM). DMD-3DSIM отличается исключительным пространственным разрешением, в два раза превышающим аналогичные показатели традиционных методов визуализации широкого поля зрения, что позволяет получать ранее недоступные детали внутриклеточных структур.
DMD-3DSIM раскрывает сложные механизмы субклеточных объектов, таких как ядерные поры, микротрубочки, актиновые нити и митохондрии, с беспрецедентной ясностью. Ее возможности были продемонстрированы в исследованиях растительных клеток, таких как клеточные стенки в листьях олеандра и полые структуры в листьях черных водорослей. При изучении среза почки мыши система выявила отчетливый эффект поляризации актиновых филаментов.
Новаторская особенность DMD-3DSIM заключается в его открытости. Группа профессора Си опубликовала все аппаратные компоненты и управляющие механизмы системы в открытом доступе на GitHub, тем самым способствуя сотрудничеству и ускоряя научные открытия.
Источник:
Янин Ли и др., Трехмерная структурированная микроскопия с модуляцией высокоскоростной автополяризационной синхронизации (Yaning Li et al, High-speed autopolarization synchronization modulation three-dimensional structured illumination microscopy), Advanced Photonics Nexus (2023). DOI: 10.1117/1.APN.3.1.016001
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Магнитные ураганы: прорыв в сверхбыстрых вычислениях
Исследователи из Оксфордского университета совершили революционный прорыв в области создания и использования магнитных вихрей в тонких мембранах, которые легко интегрируются с кремнием. Эти вихри, подобно ураганам, способны перемещаться со скоростью до километра в секунду, и их можно использовать в качестве носителей информации для нового поколения экологически чистых и сверхскоростных вычислительных устройств.
Ранее такие вихри можно было создавать только в материалах с ограниченной совместимостью с кремнием, что затрудняло их практическое применение. Однако, благодаря изобретению новых магнитных пленок, которые можно отделить от их первоначальных кристаллических подложек и перенести на любую желаемую платформу, этот барьер был преодолен.
Руководителем проекта выступил доктор Хариом Джани с факультета физики Оксфордского университета, в сотрудничестве с Национальным университетом Сингапура и Swiss Light Source. "Вычисления на основе кремния становятся слишком энергоемкими для следующего поколения вычислительных задач, таких как искусственный интеллект и автономные устройства", - объясняет доктор Джани. "Их совершенствование потребует новых подходов к вычислениям, которые будут одновременно быстрыми, энергоэффективными и дополнят существующие технологии".
"Мы исследуем возможность использования магнитных вихрей в антиферромагнетиках - специальном классе материалов, которые работают в 100-1000 раз быстрее, чем современные устройства. Однако прежде возникла проблема: эти вихри можно было создавать только на твердых кристаллических подложках, несовместимых с современной технологией на основе кремния. Поэтому нашей целью было перенести эти необычные вихри на кремний".
"Для этого мы создали сверхтонкие кристаллические мембраны из гематита (основного компонента ржавчины, а значит, и экологически чистого) с магнитными вихрями, которые успешно переносились на кремниевые пластины. Этот метод предоставил нам беспрецедентный уровень контроля над формой, размерами и взаимным расположением вихрей, что значительно повысило их эффективность".
Профессор Паоло Радаелли, руководитель исследовательской группы доктора Джани, подчеркнул: "Это открытие имеет далеко идущие последствия для будущего вычислительной техники. Интеграция с кремнием позволяет легко масштабировать эту технологию, открывая путь к созданию компактных, сверхбыстрых и энергоэффективных устройств. Более того, сверхбыстрые вихревые токи могут использоваться не только для передачи данных, но и для выполнения сложных вычислений, таких как распознавание образов и машинное обучение".
Исследователи ожидают, что их изобретение будет реализовано в следующих поколениях компьютеров, устройств Интернета вещей, датчиков и автономных системах. Это революционное открытие приближает нас к эпохе экологически чистых и ультрабыстрых вычислений, которые обещают беспрецедентную скорость и эффективность.
Источник:
Хариом Яни и др., Пространственно реконфигурируемые антиферромагнитные состояния в топологически богатых автономных наномембранах (Hariom Jani et al, Spatially reconfigurable antiferromagnetic states in topologically rich free-standing nanomembranes), Nature Materials (2024). DOI: 10.1117/1.APN.3.1.016001
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Исследователи из Оксфордского университета совершили революционный прорыв в области создания и использования магнитных вихрей в тонких мембранах, которые легко интегрируются с кремнием. Эти вихри, подобно ураганам, способны перемещаться со скоростью до километра в секунду, и их можно использовать в качестве носителей информации для нового поколения экологически чистых и сверхскоростных вычислительных устройств.
Ранее такие вихри можно было создавать только в материалах с ограниченной совместимостью с кремнием, что затрудняло их практическое применение. Однако, благодаря изобретению новых магнитных пленок, которые можно отделить от их первоначальных кристаллических подложек и перенести на любую желаемую платформу, этот барьер был преодолен.
Руководителем проекта выступил доктор Хариом Джани с факультета физики Оксфордского университета, в сотрудничестве с Национальным университетом Сингапура и Swiss Light Source. "Вычисления на основе кремния становятся слишком энергоемкими для следующего поколения вычислительных задач, таких как искусственный интеллект и автономные устройства", - объясняет доктор Джани. "Их совершенствование потребует новых подходов к вычислениям, которые будут одновременно быстрыми, энергоэффективными и дополнят существующие технологии".
"Мы исследуем возможность использования магнитных вихрей в антиферромагнетиках - специальном классе материалов, которые работают в 100-1000 раз быстрее, чем современные устройства. Однако прежде возникла проблема: эти вихри можно было создавать только на твердых кристаллических подложках, несовместимых с современной технологией на основе кремния. Поэтому нашей целью было перенести эти необычные вихри на кремний".
"Для этого мы создали сверхтонкие кристаллические мембраны из гематита (основного компонента ржавчины, а значит, и экологически чистого) с магнитными вихрями, которые успешно переносились на кремниевые пластины. Этот метод предоставил нам беспрецедентный уровень контроля над формой, размерами и взаимным расположением вихрей, что значительно повысило их эффективность".
Профессор Паоло Радаелли, руководитель исследовательской группы доктора Джани, подчеркнул: "Это открытие имеет далеко идущие последствия для будущего вычислительной техники. Интеграция с кремнием позволяет легко масштабировать эту технологию, открывая путь к созданию компактных, сверхбыстрых и энергоэффективных устройств. Более того, сверхбыстрые вихревые токи могут использоваться не только для передачи данных, но и для выполнения сложных вычислений, таких как распознавание образов и машинное обучение".
Исследователи ожидают, что их изобретение будет реализовано в следующих поколениях компьютеров, устройств Интернета вещей, датчиков и автономных системах. Это революционное открытие приближает нас к эпохе экологически чистых и ультрабыстрых вычислений, которые обещают беспрецедентную скорость и эффективность.
Источник:
Хариом Яни и др., Пространственно реконфигурируемые антиферромагнитные состояния в топологически богатых автономных наномембранах (Hariom Jani et al, Spatially reconfigurable antiferromagnetic states in topologically rich free-standing nanomembranes), Nature Materials (2024). DOI: 10.1117/1.APN.3.1.016001
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Кальциевые аккумуляторы
Группа исследователей из Китая удалось создать уникальную батарею на основе кальция, способную выдержать до 700 циклов зарядки при комнатной температуре. Результаты их исследования были опубликованы в престижном журнале Nature.
В настоящее время в большинстве потребительских устройств используются литиевые батареи. Однако литий является редким и дорогим материалом, что ограничивает его доступность и увеличивает стоимость производства. Кроме того, литиевые батареи подвержены быстрому старению и требуют особых мер безопасности для предотвращения перезаряда.
Ученые рассматривают кальций как перспективную альтернативу литию, поскольку он более распространен и доступен. Его запасы в земной коре в 2500 раз превышают запасы лития. Предыдущие исследования показали, что кальций может использоваться в перезаряжаемых батареях, но для этого необходимо решить ряд технологических проблем.
Одной из основных проблем, с которыми столкнулись исследователи, являлся поиск подходящих материалов для электролита и электродов. Электролит должен быть совместим как с кальцием, так и с кислородом, а электроды должны обеспечивать стабильность и безопасность.
Чтобы преодолеть эти трудности, китайские инженеры разработали инновационный жидкий электролит, который способен работать с обоими компонентами батареи. Они использовали двухэлектронный окислительно-восстановительный процесс и тщательно сбалансировали пропорции материалов.
В результате была создана батарея на основе кальция и кислорода, способная выдерживать до 700 циклов зарядки при комнатной температуре — это значительный прогресс по сравнению с предыдущими исследованиями. Кроме того, исследователям удалось встроить батарею в гибкие волокна, что открывает возможности для использования в носимых устройствах и других инновационных приложениях.
Разработка аккумуляторов на основе кальция имеет огромный потенциал для изменения рынка потребительской электроники. Они обладают более высокой плотностью энергии, более дешевой стоимостью и более длительным сроком службы по сравнению с литиевыми батареями. Кроме того, их гибкость позволяет создавать новые форм-факторы и носить их удобно.
Источник:
Лей Йе и др., Перезаряжаемая кальциево-кислородная батарея, работающая при комнатной температуре (Lei Ye et al, A rechargeable calcium–oxygen battery that operates at room temperature), Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-023-06949-x
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Группа исследователей из Китая удалось создать уникальную батарею на основе кальция, способную выдержать до 700 циклов зарядки при комнатной температуре. Результаты их исследования были опубликованы в престижном журнале Nature.
В настоящее время в большинстве потребительских устройств используются литиевые батареи. Однако литий является редким и дорогим материалом, что ограничивает его доступность и увеличивает стоимость производства. Кроме того, литиевые батареи подвержены быстрому старению и требуют особых мер безопасности для предотвращения перезаряда.
Ученые рассматривают кальций как перспективную альтернативу литию, поскольку он более распространен и доступен. Его запасы в земной коре в 2500 раз превышают запасы лития. Предыдущие исследования показали, что кальций может использоваться в перезаряжаемых батареях, но для этого необходимо решить ряд технологических проблем.
Одной из основных проблем, с которыми столкнулись исследователи, являлся поиск подходящих материалов для электролита и электродов. Электролит должен быть совместим как с кальцием, так и с кислородом, а электроды должны обеспечивать стабильность и безопасность.
Чтобы преодолеть эти трудности, китайские инженеры разработали инновационный жидкий электролит, который способен работать с обоими компонентами батареи. Они использовали двухэлектронный окислительно-восстановительный процесс и тщательно сбалансировали пропорции материалов.
В результате была создана батарея на основе кальция и кислорода, способная выдерживать до 700 циклов зарядки при комнатной температуре — это значительный прогресс по сравнению с предыдущими исследованиями. Кроме того, исследователям удалось встроить батарею в гибкие волокна, что открывает возможности для использования в носимых устройствах и других инновационных приложениях.
Разработка аккумуляторов на основе кальция имеет огромный потенциал для изменения рынка потребительской электроники. Они обладают более высокой плотностью энергии, более дешевой стоимостью и более длительным сроком службы по сравнению с литиевыми батареями. Кроме того, их гибкость позволяет создавать новые форм-факторы и носить их удобно.
Источник:
Лей Йе и др., Перезаряжаемая кальциево-кислородная батарея, работающая при комнатной температуре (Lei Ye et al, A rechargeable calcium–oxygen battery that operates at room temperature), Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-023-06949-x
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Оптическая нейросеть с цветовым кодированием
Профессор Марио Хемниц и доктор Беннет Фишер из Института фотонных технологий имени Лейбница (IPHT) в Йене в партнерстве с международной командой исследователей разработали принципиально новый подход к разработке энергоэффективных вычислительных систем для ИИ. Инновация заключается в использовании уникальных взаимодействий световых волн внутри оптических волокон вместо традиционных электронных компонентов.
В отличие от традиционных компьютерных систем, которые состоят из тысяч электронных компонентов, система Хемница и Фишера использует единственное оптическое волокно, способное выполнять задачи различных нейронных сетей со скоростью света. Этот подход позволяет сократить потребление энергии на порядки по сравнению с существующими системами, основанными на микросхемах.
Ключевым механизмом в системе Хемница и Фишера является передача информации посредством смешивания световых частот. Данные кодируются в цветовых каналах сверхкоротких световых импульсов, которые переносят информацию по волокну. Различные комбинации, усиления или ослабления импульсов приводят к появлению новых цветовых комбинаций на выходе волокна, что позволяет прогнозировать типы данных или контексты.
Благодаря своей высокой скорости и энергоэффективности, система, разработанная Хемницем и Фишером, имеет потенциал для использования в самых разнообразных сферах, включая биотехнологии и медицину. Например, она может применяться для анализа изображений, поиска лекарств или выявления заболеваний на ранних стадиях. Кроме того, система может быть использована для разработки новых форм персонализированной медицины, где лечение адаптируется к индивидуальным особенностям каждого пациента.
Источник:
Беннет Фишер и др., Нейроморфные вычисления посредством широкополосной генерации частот на основе деления (Bennet Fischer et al, Neuromorphic Computing via Fission‐based Broadband Frequency Generation), Advanced Science (2023). DOI: 10.1002/advs.202303835
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Профессор Марио Хемниц и доктор Беннет Фишер из Института фотонных технологий имени Лейбница (IPHT) в Йене в партнерстве с международной командой исследователей разработали принципиально новый подход к разработке энергоэффективных вычислительных систем для ИИ. Инновация заключается в использовании уникальных взаимодействий световых волн внутри оптических волокон вместо традиционных электронных компонентов.
В отличие от традиционных компьютерных систем, которые состоят из тысяч электронных компонентов, система Хемница и Фишера использует единственное оптическое волокно, способное выполнять задачи различных нейронных сетей со скоростью света. Этот подход позволяет сократить потребление энергии на порядки по сравнению с существующими системами, основанными на микросхемах.
Ключевым механизмом в системе Хемница и Фишера является передача информации посредством смешивания световых частот. Данные кодируются в цветовых каналах сверхкоротких световых импульсов, которые переносят информацию по волокну. Различные комбинации, усиления или ослабления импульсов приводят к появлению новых цветовых комбинаций на выходе волокна, что позволяет прогнозировать типы данных или контексты.
Благодаря своей высокой скорости и энергоэффективности, система, разработанная Хемницем и Фишером, имеет потенциал для использования в самых разнообразных сферах, включая биотехнологии и медицину. Например, она может применяться для анализа изображений, поиска лекарств или выявления заболеваний на ранних стадиях. Кроме того, система может быть использована для разработки новых форм персонализированной медицины, где лечение адаптируется к индивидуальным особенностям каждого пациента.
Источник:
Беннет Фишер и др., Нейроморфные вычисления посредством широкополосной генерации частот на основе деления (Bennet Fischer et al, Neuromorphic Computing via Fission‐based Broadband Frequency Generation), Advanced Science (2023). DOI: 10.1002/advs.202303835
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Голография, зависимая от угла зрения
Команда исследователей из Университета науки и технологий Пхохана (POSTECH) добилась значительного прогресса в области голографических технологий, разработав зависимые от угла голограммы с множеством функций с использованием метаповерхностей. Эта технология открывает новые возможности для создания кинематографических и реалистичных 3D-голограмм, которые представляют различные изображения в зависимости от угла обзора.
Метаповерхности представляют собой искусственные наноструктуры, способные точно манипулировать характеристиками света. Они невероятно тонкие и легкие, примерно в одну сотую толщины человеческого волоса, что делает их перспективными для применения в миниатюрных дисплеях, таких как устройства виртуальной и дополненной реальности.
Использование метаповерхностей позволило команде создать систему, которая управляет светом, чтобы передавать только определенную фазу информации под заданным углом. Это приводит к созданию разнообразных изображений в зависимости от угла зрения.
В ходе экспериментов метаповерхность команды генерировала четкие трехмерные голографические изображения под углами +35° и -35° для левой круговой поляризации. Примечательно, что команде удалось получить разные изображения падающего света, используя одну метаповерхность, в зависимости от конкретной поляризации.
Эти результаты в области голографии открывает новые горизонты для создания более реалистичных и интерактивных голографических дисплеев, которые могут найти применение в различных областях, таких как развлечения, образование и медицина.
Источник:
Сабиха Латиф и др., Спин-селективное управление угловой дисперсией в диэлектрических метаповерхностях для многоканальных метаголографических дисплеев (Sabiha Latif et al, Spin-Selective Angular Dispersion Control in Dielectric Metasurfaces for Multichannel Meta-Holographic Displays), Nano Letters (2024). DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c04064
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Команда исследователей из Университета науки и технологий Пхохана (POSTECH) добилась значительного прогресса в области голографических технологий, разработав зависимые от угла голограммы с множеством функций с использованием метаповерхностей. Эта технология открывает новые возможности для создания кинематографических и реалистичных 3D-голограмм, которые представляют различные изображения в зависимости от угла обзора.
Метаповерхности представляют собой искусственные наноструктуры, способные точно манипулировать характеристиками света. Они невероятно тонкие и легкие, примерно в одну сотую толщины человеческого волоса, что делает их перспективными для применения в миниатюрных дисплеях, таких как устройства виртуальной и дополненной реальности.
Использование метаповерхностей позволило команде создать систему, которая управляет светом, чтобы передавать только определенную фазу информации под заданным углом. Это приводит к созданию разнообразных изображений в зависимости от угла зрения.
В ходе экспериментов метаповерхность команды генерировала четкие трехмерные голографические изображения под углами +35° и -35° для левой круговой поляризации. Примечательно, что команде удалось получить разные изображения падающего света, используя одну метаповерхность, в зависимости от конкретной поляризации.
Эти результаты в области голографии открывает новые горизонты для создания более реалистичных и интерактивных голографических дисплеев, которые могут найти применение в различных областях, таких как развлечения, образование и медицина.
Источник:
Сабиха Латиф и др., Спин-селективное управление угловой дисперсией в диэлектрических метаповерхностях для многоканальных метаголографических дисплеев (Sabiha Latif et al, Spin-Selective Angular Dispersion Control in Dielectric Metasurfaces for Multichannel Meta-Holographic Displays), Nano Letters (2024). DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c04064
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Новые подходы к усовершенствованию натрий-ионных аккумуляторов
Натрий-ионные батареи все еще имеют ряд недостатков, которые можно было бы устранить путем оптимизации материалов батарей. Одним из вариантов является легирование материала катода посторонними элементами. Команда из HZB и Университета имени Гумбольдта в Берлине изучила влияние легирования скандием и магнием. Чтобы получить полную картину, ученые собирали данные на рентгеновских источниках BESSY II, PETRA III и SOLARIS и обнаружили два конкурирующих механизма, определяющих стабильность катодов. Их исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.
Литий-ионные аккумуляторы (LIB) имеют наивысшую возможную плотность энергии на килограмм, но ресурсы лития ограничены. Натрий, с другой стороны, имеет практически неограниченные запасы и является вторым лучшим вариантом с точки зрения плотности энергии. Поэтому натрий-ионные батареи (SIB) были бы хорошей альтернативой, особенно если вес батарей не является основной проблемой, например, в системах стационарного хранения энергии.
Эксперты убеждены, что емкость таких батарей можно значительно увеличить за счет целенаправленного проектирования материалов и структуры катодов. Особо перспективными считаются катодные материалы из слоистых оксидов переходных металлов с элементами никеля и марганца (NMO-катоды). Они образуют структуры-хозяева, в которых ионы натрия хранятся при разряде и снова высвобождаются при заряде.
Однако существует риск химических реакций, которые могут первоначально увеличить емкость, но в конечном итоге ухудшить материал катода из-за локальных структурных изменений. Это приводит к сокращению срока службы натрий-ионных батарей.
В ходе исследований на трех различных источниках рентгеновского излучения эксперты пытались разобраться во влиянии двух элементов. На BESSY II они анализировали образцы с помощью резонансного инеластического рентгеновского рассеяния (RIXS) и рентгеновской спектроскопии поглощения (XAS) в области мягкого и твердого рентгеновского излучения. На PETRA III они оценивали структурные изменения с помощью рентгеновской дифракции (XRD) и анализа функции распределения пар (PDF) с использованием твердого рентгеновского излучения. Для получения более подробной информации о магнии они провели дополнительные исследования с помощью мягкой рентгеновской спектроскопии поглощения на линии PIRX в SOLARIS.
Хотя легирование скандием вызывает меньше структурных изменений во время электрохимического цикла, чем легирование магнием, оно не улучшает стабильность. Легирование магнием подавляет реакцию окисления кислорода в NMO еще больше. Это также было неожиданно, поскольку известно, что магний вызывает реакцию окисления кислорода в слоистых марганцевых оксидах. С помощью комбинации передовых методов рентгеновской спектроскопии было показано, что для улучшения долговременной производительности важно не только подавление фазовых переходов, но и взаимодействие между никелем и активностью окисления.
Источник:
Юнчунь Ли и др., Конкурирующие механизмы определения окислительно-восстановительного потенциала кислорода в легированных слоистых оксидах на основе Ni–Mn для натрий-ионных батарей (Yongchun Li et al, Competing Mechanisms Determine Oxygen Redox in Doped Ni–Mn Based Layered Oxides for Na‐Ion Batteries), Advanced Materials (2024). DOI: 10.1002/adma.202309842
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Натрий-ионные батареи все еще имеют ряд недостатков, которые можно было бы устранить путем оптимизации материалов батарей. Одним из вариантов является легирование материала катода посторонними элементами. Команда из HZB и Университета имени Гумбольдта в Берлине изучила влияние легирования скандием и магнием. Чтобы получить полную картину, ученые собирали данные на рентгеновских источниках BESSY II, PETRA III и SOLARIS и обнаружили два конкурирующих механизма, определяющих стабильность катодов. Их исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.
Литий-ионные аккумуляторы (LIB) имеют наивысшую возможную плотность энергии на килограмм, но ресурсы лития ограничены. Натрий, с другой стороны, имеет практически неограниченные запасы и является вторым лучшим вариантом с точки зрения плотности энергии. Поэтому натрий-ионные батареи (SIB) были бы хорошей альтернативой, особенно если вес батарей не является основной проблемой, например, в системах стационарного хранения энергии.
Эксперты убеждены, что емкость таких батарей можно значительно увеличить за счет целенаправленного проектирования материалов и структуры катодов. Особо перспективными считаются катодные материалы из слоистых оксидов переходных металлов с элементами никеля и марганца (NMO-катоды). Они образуют структуры-хозяева, в которых ионы натрия хранятся при разряде и снова высвобождаются при заряде.
Однако существует риск химических реакций, которые могут первоначально увеличить емкость, но в конечном итоге ухудшить материал катода из-за локальных структурных изменений. Это приводит к сокращению срока службы натрий-ионных батарей.
В ходе исследований на трех различных источниках рентгеновского излучения эксперты пытались разобраться во влиянии двух элементов. На BESSY II они анализировали образцы с помощью резонансного инеластического рентгеновского рассеяния (RIXS) и рентгеновской спектроскопии поглощения (XAS) в области мягкого и твердого рентгеновского излучения. На PETRA III они оценивали структурные изменения с помощью рентгеновской дифракции (XRD) и анализа функции распределения пар (PDF) с использованием твердого рентгеновского излучения. Для получения более подробной информации о магнии они провели дополнительные исследования с помощью мягкой рентгеновской спектроскопии поглощения на линии PIRX в SOLARIS.
Хотя легирование скандием вызывает меньше структурных изменений во время электрохимического цикла, чем легирование магнием, оно не улучшает стабильность. Легирование магнием подавляет реакцию окисления кислорода в NMO еще больше. Это также было неожиданно, поскольку известно, что магний вызывает реакцию окисления кислорода в слоистых марганцевых оксидах. С помощью комбинации передовых методов рентгеновской спектроскопии было показано, что для улучшения долговременной производительности важно не только подавление фазовых переходов, но и взаимодействие между никелем и активностью окисления.
Источник:
Юнчунь Ли и др., Конкурирующие механизмы определения окислительно-восстановительного потенциала кислорода в легированных слоистых оксидах на основе Ni–Mn для натрий-ионных батарей (Yongchun Li et al, Competing Mechanisms Determine Oxygen Redox in Doped Ni–Mn Based Layered Oxides for Na‐Ion Batteries), Advanced Materials (2024). DOI: 10.1002/adma.202309842
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Искусственный интеллект может развивать доверие, подобно людям
Исследование, опубликованное в журнале «Management Science», показывает, что агенты искусственного интеллекта (ИИ) могут выстраивать доверие, подобно людям. «Подобное человеческому доверие и надежное поведение ИИ могут возникать из чистого процесса обучения методом проб и ошибок, и условия для развития доверия ИИ схожи с теми, которые позволяют развивать доверие людям», — говорит Ян (Диана) Ву из Университета штата Сан-Хосе. «Открытие способности ИИ имитировать человеческое поведение в плане доверия исключительно с помощью процессов самообучения отражает условия, способствующие формированию доверия у людей».
Исследователи говорят, что это не просто обучение ИИ играть в игру; это важный шаг к созданию интеллектуальных систем, способных развивать социальный интеллект и доверие через чистое самообучение и взаимодействие. Эта статья - первый шаг к созданию многоагентных систем поддержки принятия решений, в которых взаимодействующие искусственные агенты могут использовать социальный интеллект для достижения лучших результатов.
Исследование проводилось с использованием многоагентной системы, в которой агенты ИИ взаимодействовали друг с другом в многократных раундах игры в доверие. Агенты ИИ смогли развить доверие и надежность, подобные человеческим, без какого-либо предварительного знания о правилах игры. Исследование имеет важные последствия для разработки социально интеллектуальных систем ИИ, которые могут использоваться в различных приложениях, например, в электронной коммерции, финансовых услугах и здравоохранении.
Источник:
Джейсон Сянхуа Ву и др., Создание социально интеллектуальных систем искусственного интеллекта: данные из игры на доверие с использованием искусственных агентов с глубоким обучением (Jason Xianghua Wu et al, Building Socially Intelligent AI Systems: Evidence from the Trust Game Using Artificial Agents with Deep Learning), Management Science (2023). DOI: 10.1287/mnsc.2023.4782
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Исследование, опубликованное в журнале «Management Science», показывает, что агенты искусственного интеллекта (ИИ) могут выстраивать доверие, подобно людям. «Подобное человеческому доверие и надежное поведение ИИ могут возникать из чистого процесса обучения методом проб и ошибок, и условия для развития доверия ИИ схожи с теми, которые позволяют развивать доверие людям», — говорит Ян (Диана) Ву из Университета штата Сан-Хосе. «Открытие способности ИИ имитировать человеческое поведение в плане доверия исключительно с помощью процессов самообучения отражает условия, способствующие формированию доверия у людей».
Исследователи говорят, что это не просто обучение ИИ играть в игру; это важный шаг к созданию интеллектуальных систем, способных развивать социальный интеллект и доверие через чистое самообучение и взаимодействие. Эта статья - первый шаг к созданию многоагентных систем поддержки принятия решений, в которых взаимодействующие искусственные агенты могут использовать социальный интеллект для достижения лучших результатов.
Исследование проводилось с использованием многоагентной системы, в которой агенты ИИ взаимодействовали друг с другом в многократных раундах игры в доверие. Агенты ИИ смогли развить доверие и надежность, подобные человеческим, без какого-либо предварительного знания о правилах игры. Исследование имеет важные последствия для разработки социально интеллектуальных систем ИИ, которые могут использоваться в различных приложениях, например, в электронной коммерции, финансовых услугах и здравоохранении.
Источник:
Джейсон Сянхуа Ву и др., Создание социально интеллектуальных систем искусственного интеллекта: данные из игры на доверие с использованием искусственных агентов с глубоким обучением (Jason Xianghua Wu et al, Building Socially Intelligent AI Systems: Evidence from the Trust Game Using Artificial Agents with Deep Learning), Management Science (2023). DOI: 10.1287/mnsc.2023.4782
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍1
Материал, который самовосстанавливается и светится
Исследовательская группа в Центре устойчивых ресурсов RIKEN смогла разработать самовосстанавливающийся материал, способный излучать большое количество флуоресценции при поглощении света. Это открытие, опубликованное в журнале Journal of the American Chemical Society, может стать отправной точкой для создания новых материалов, таких как органические солнечные элементы, более прочных по сравнению с существующими.
В 2019 году Чжаомин Хоу и его команда в RIKEN CSRS успешно кополимеризовали этилен и анизилпропилен с использованием катализатора из редкоземельного металла. Полученный двойной кополимер проявил замечательные свойства самовосстановления после повреждений. Мягкие компоненты кополимера, чередующиеся единицы этилена и анизилпропилена, в сочетании с твердыми кристаллическими единицами цепей этилен-этилен, выступали в качестве физических связующих точек, образуя нанофазово-разделенную структуру, которая оказалась важной для самовосстановления.
Основываясь на этом успехе, они включили люминесцентную единицу, стирилпирен, в мономер, а затем получили полимеры, которые также включали анизилпропилен и этилен. В результате этого процесса был получен самовосстанавливающийся материал с флуоресцентными характеристиками всего за один шаг.
"Флуоресцентные материалы очень полезны, так как могут использоваться в органических светодиодных дисплеях (OLED), органических полвых транзисторах (OFET) и солнечных элементах. Одной из основных проблем этих материалов, однако, является их короткий срок службы во время использования. Наш новый материал может обеспечить более длительный срок службы продуктов и повышенную надежность", - говорит Масаёси Нисиура, сотрудник, работавший с Хоу над этим исследованием.
Было сделано дополнительное открытие. Полученный кополимер не только оказался прочным, но и проявил самовосстановление без внешних стимулов или энергии. Его прочность при растяжении полностью восстанавливалась в течение 24 часов, что демонстрирует высокую скорость самовосстановления по сравнению с двойными кополимерами. Материал мог самовосстанавливаться даже в воде, кислотных и щелочных растворах, что дает ему потенциальное применение в различных областях.
Источник:
Линь Хуанг и др., Синтез прочных и флуоресцентных самовосстанавливающихся эластомеров путем катализируемой скандием терполимеризации пиренилэтенилстирола, этилена и анизилпропилена (Lin Huang et al, Synthesis of Tough and Fluorescent Self-Healing Elastomers by Scandium-Catalyzed Terpolymerization of Pyrenylethenylstyrene, Ethylene, and Anisylpropylene), Journal of the American Chemical Society (2024). DOI: 10.1021/jacs.3c12342
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Исследовательская группа в Центре устойчивых ресурсов RIKEN смогла разработать самовосстанавливающийся материал, способный излучать большое количество флуоресценции при поглощении света. Это открытие, опубликованное в журнале Journal of the American Chemical Society, может стать отправной точкой для создания новых материалов, таких как органические солнечные элементы, более прочных по сравнению с существующими.
В 2019 году Чжаомин Хоу и его команда в RIKEN CSRS успешно кополимеризовали этилен и анизилпропилен с использованием катализатора из редкоземельного металла. Полученный двойной кополимер проявил замечательные свойства самовосстановления после повреждений. Мягкие компоненты кополимера, чередующиеся единицы этилена и анизилпропилена, в сочетании с твердыми кристаллическими единицами цепей этилен-этилен, выступали в качестве физических связующих точек, образуя нанофазово-разделенную структуру, которая оказалась важной для самовосстановления.
Основываясь на этом успехе, они включили люминесцентную единицу, стирилпирен, в мономер, а затем получили полимеры, которые также включали анизилпропилен и этилен. В результате этого процесса был получен самовосстанавливающийся материал с флуоресцентными характеристиками всего за один шаг.
"Флуоресцентные материалы очень полезны, так как могут использоваться в органических светодиодных дисплеях (OLED), органических полвых транзисторах (OFET) и солнечных элементах. Одной из основных проблем этих материалов, однако, является их короткий срок службы во время использования. Наш новый материал может обеспечить более длительный срок службы продуктов и повышенную надежность", - говорит Масаёси Нисиура, сотрудник, работавший с Хоу над этим исследованием.
Было сделано дополнительное открытие. Полученный кополимер не только оказался прочным, но и проявил самовосстановление без внешних стимулов или энергии. Его прочность при растяжении полностью восстанавливалась в течение 24 часов, что демонстрирует высокую скорость самовосстановления по сравнению с двойными кополимерами. Материал мог самовосстанавливаться даже в воде, кислотных и щелочных растворах, что дает ему потенциальное применение в различных областях.
Источник:
Линь Хуанг и др., Синтез прочных и флуоресцентных самовосстанавливающихся эластомеров путем катализируемой скандием терполимеризации пиренилэтенилстирола, этилена и анизилпропилена (Lin Huang et al, Synthesis of Tough and Fluorescent Self-Healing Elastomers by Scandium-Catalyzed Terpolymerization of Pyrenylethenylstyrene, Ethylene, and Anisylpropylene), Journal of the American Chemical Society (2024). DOI: 10.1021/jacs.3c12342
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3❤1
Инновационный сенсор прикосновения для робототехники и бионических приложений
Исследователи из Университета Циндао в Китае разработали уникальный сенсор прикосновения для робототехники и бионического применения, использующий передовые методы 3D-печати. Этот сенсор отличается высокой чувствительностью и может обнаруживать объекты без непосредственного контакта на расстоянии до 100 миллиметров.
Традиционные сенсоры в роботах и бионических устройствах обычно полагаются на физическую деформацию контактного слоя при прикосновении, что приводит к изменению электрической емкости. Однако такие системы ограничены в своей универсальности, так как их реакция на разные типы поверхностей недостаточно дифференцирована.
Новый сенсор отличается от традиционных тем, что он может воспринимать изменения в электрическом поле между объектом и сенсором, даже без физического контакта. Это значительно повышает его чувствительность и расширяет возможности устройств, использующих сенсоры прикосновения.
Сенсор изготавливается из композитного материала, полученного путем добавления небольшого количества графитового нитрида в полидиметилсилоксан. Полученную смесь можно обрабатывать с помощью специального 3D-принтера, что позволяет создавать решетчатую структуру сенсора с точным управлением ее формой и рисунком.
Исследователи протестировали возможности сенсора, поместив его на расстоянии от 5 до 100 мм от поверхности различных объектов. Сенсор успешно обнаруживал и различал объекты благодаря своей высокой чувствительности к изменениям электрического поля.
Инновационный сенсор прикосновения имеет большой потенциал для применения в различных областях, включая робототехнику, бионическое протезирование и создание электронных скинов для устройств, имитирующих человеческий сенсорный опыт. Его повышенная чувствительность и возможность бесконтактного обнаружения объектов открывают новые возможности для разработки более точных и универсальных устройств.
Источник:
Бинсян Ли и др., Полностью напечатанные бесконтактные сенсорные датчики на основе композитов GCN/PDMS: обеспечение обнаружения сверху, 3D-распознавание и беспроводная передача (Bingxiang Li et al, Fully printed non-contact touch sensors based on GCN/PDMS composites: enabling over-the-bottom detection, 3D recognition, and wireless transmission), Science and Technology of Advanced Materials (2024). DOI: 10.1080/14686996.2024.2311635
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Исследователи из Университета Циндао в Китае разработали уникальный сенсор прикосновения для робототехники и бионического применения, использующий передовые методы 3D-печати. Этот сенсор отличается высокой чувствительностью и может обнаруживать объекты без непосредственного контакта на расстоянии до 100 миллиметров.
Традиционные сенсоры в роботах и бионических устройствах обычно полагаются на физическую деформацию контактного слоя при прикосновении, что приводит к изменению электрической емкости. Однако такие системы ограничены в своей универсальности, так как их реакция на разные типы поверхностей недостаточно дифференцирована.
Новый сенсор отличается от традиционных тем, что он может воспринимать изменения в электрическом поле между объектом и сенсором, даже без физического контакта. Это значительно повышает его чувствительность и расширяет возможности устройств, использующих сенсоры прикосновения.
Сенсор изготавливается из композитного материала, полученного путем добавления небольшого количества графитового нитрида в полидиметилсилоксан. Полученную смесь можно обрабатывать с помощью специального 3D-принтера, что позволяет создавать решетчатую структуру сенсора с точным управлением ее формой и рисунком.
Исследователи протестировали возможности сенсора, поместив его на расстоянии от 5 до 100 мм от поверхности различных объектов. Сенсор успешно обнаруживал и различал объекты благодаря своей высокой чувствительности к изменениям электрического поля.
Инновационный сенсор прикосновения имеет большой потенциал для применения в различных областях, включая робототехнику, бионическое протезирование и создание электронных скинов для устройств, имитирующих человеческий сенсорный опыт. Его повышенная чувствительность и возможность бесконтактного обнаружения объектов открывают новые возможности для разработки более точных и универсальных устройств.
Источник:
Бинсян Ли и др., Полностью напечатанные бесконтактные сенсорные датчики на основе композитов GCN/PDMS: обеспечение обнаружения сверху, 3D-распознавание и беспроводная передача (Bingxiang Li et al, Fully printed non-contact touch sensors based on GCN/PDMS composites: enabling over-the-bottom detection, 3D recognition, and wireless transmission), Science and Technology of Advanced Materials (2024). DOI: 10.1080/14686996.2024.2311635
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3🎉2
Forwarded from АНТРОПОГЕНЕЗ.RU
6-7 апреля (сб.-вс.) 2024
Москва, Университет МИСИС
Научно-просветительский форум «Ученые против мифов. От примата до Гиппократа»
Каменный топор, ожерелье из зубов медведя, отвар целебных трав, приготовленный шаманом: атрибуты древнего человека. Наши предки давно отказались от каменных топоров, но лечебные практики далекого прошлого не желают уходить из нашей жизни.
Этот форум для тех, кто не верит шаманам XXI века и не боится расстаться с дремучими мифами. Хотите знать свои корни, но не желаете застрять в прошлом?
Пройдите с нами тернистым путём: от примата до Гиппократа
🩺 6 апреля: день Гиппократа
🐵 7 апреля: день примата
Вас поведут:
🎓 антрополог Станислав Дробышевский
🎓 врач и медицинский просветитель Алексей Водовозов
🎓 диетолог Александр Бурлаков
🎓 лингвист Светлана Бурлак
🎓 аллерголог Ольга Жоголева
🎓 кардиолог Алексей Утин
🎓 археолог Василий Новиков
🎓 эндокринолог Александр Циберкин
🎓 онколог Антонина Урлова
🎓 историк Владимир Волков
🎓 офтальмолог Анастасия Укина
🎓 молекулярный биолог Магомед Хайдаков
🎓 хирург-онколог Сергей Поликарпов
🎓 археолог Александр Очередной
🎓 невролог Анна Баженова
🎓 этнограф Андрей Туторский
🎓 невролог Марина Аникина
🎓 антрополог Татьяна Шведчикова
🎓 гастроэнтеролог Алексей Парамонов
🎓 научный журналист Александр Соколов
и др.
Подробнее »»»
Темы выступлений:
День Гиппократа:
- От сахарной зависимости до диет “по группе крови”: 5 популярных мифов о питании
- Почему пусто в “аптеке под ногами” и стоит ли травиться травами?
- Дышать над картошкой или парить ноги в тазу? Что не так с рецептами «бабушкиной медицины»?
- Мифы о физиотерапии: луч света в ванне с грязью
- Поможет ли черника ослепшему от гаджетов? Исповедь офтальмолога
- Кроссворды против Альцгеймера: мифы о неизлечимой «болезни стариков»
- Что мешает нам жить вечно… ну или хотя бы пережить соседей? Проблемы науки о продлении жизни
День примата:
- Откуда взялись расы и с кем скрещивались “чистые сапиенсы”?
- Мифы о генетике славян: арийская гаплогруппа с монгольской примесью
- “Под мышкой каменный топор, а в руке копье”. Разоблачение небылиц о каменном веке
- Сначала было слово, и слово было “мууу”: мифы о том, как возникла речь
- Реальные папуасы: благородные дикари или свирепые каннибалы?
- “Глухарь”, которому 10 000 лет: как расследуют древние убийства?
- Большой взрыв внутри НЛО: топовые мифы по итогам 13 форумов “УПМ”
и др.
А также:
- Состязание “Ученые против фильмов”
- Ответы на вопросы зрителей в формате “Блиц”. Кто из докладчиков ответит на максимум вопросов за 3 минуты?
- Мастер-классы от медиков, антропологов, реконструкторов
- Выставка “Потрогай науку”: уникальные экспонаты, в том числе - черепа предков человека
- Выборы самого вредного оппонента. Кому достанется специальный “вредный приз”?
- Видео-вопросы зрителей, экспертов и независимого исследователя Захарии Деникина
- Призы за лучшие вопросы — научно-популярные книги и сувениры от ГенРу
- Ведущий форума: Александр Соколов
6 и 7 апреля (сб.-вс.) 2024
Москва, Университет МИСИС
Подробная программа и билеты »»»
Официальный мерч »»»
Трансляцию проведет Студия Петра Стерликова при поддержке Лаборатории Научных Видео
=======================
Антропогенез.ру - научно-просветительские проекты в области антропологии, палеонтологии, древнейшей истории и др.
Реклама ИНН: 780703583109, erid:2Vtzque5yna
Москва, Университет МИСИС
Научно-просветительский форум «Ученые против мифов. От примата до Гиппократа»
Каменный топор, ожерелье из зубов медведя, отвар целебных трав, приготовленный шаманом: атрибуты древнего человека. Наши предки давно отказались от каменных топоров, но лечебные практики далекого прошлого не желают уходить из нашей жизни.
Этот форум для тех, кто не верит шаманам XXI века и не боится расстаться с дремучими мифами. Хотите знать свои корни, но не желаете застрять в прошлом?
Пройдите с нами тернистым путём: от примата до Гиппократа
🩺 6 апреля: день Гиппократа
🐵 7 апреля: день примата
Вас поведут:
🎓 антрополог Станислав Дробышевский
🎓 врач и медицинский просветитель Алексей Водовозов
🎓 диетолог Александр Бурлаков
🎓 лингвист Светлана Бурлак
🎓 аллерголог Ольга Жоголева
🎓 кардиолог Алексей Утин
🎓 археолог Василий Новиков
🎓 эндокринолог Александр Циберкин
🎓 онколог Антонина Урлова
🎓 историк Владимир Волков
🎓 офтальмолог Анастасия Укина
🎓 молекулярный биолог Магомед Хайдаков
🎓 хирург-онколог Сергей Поликарпов
🎓 археолог Александр Очередной
🎓 невролог Анна Баженова
🎓 этнограф Андрей Туторский
🎓 невролог Марина Аникина
🎓 антрополог Татьяна Шведчикова
🎓 гастроэнтеролог Алексей Парамонов
🎓 научный журналист Александр Соколов
и др.
Подробнее »»»
Темы выступлений:
День Гиппократа:
- От сахарной зависимости до диет “по группе крови”: 5 популярных мифов о питании
- Почему пусто в “аптеке под ногами” и стоит ли травиться травами?
- Дышать над картошкой или парить ноги в тазу? Что не так с рецептами «бабушкиной медицины»?
- Мифы о физиотерапии: луч света в ванне с грязью
- Поможет ли черника ослепшему от гаджетов? Исповедь офтальмолога
- Кроссворды против Альцгеймера: мифы о неизлечимой «болезни стариков»
- Что мешает нам жить вечно… ну или хотя бы пережить соседей? Проблемы науки о продлении жизни
День примата:
- Откуда взялись расы и с кем скрещивались “чистые сапиенсы”?
- Мифы о генетике славян: арийская гаплогруппа с монгольской примесью
- “Под мышкой каменный топор, а в руке копье”. Разоблачение небылиц о каменном веке
- Сначала было слово, и слово было “мууу”: мифы о том, как возникла речь
- Реальные папуасы: благородные дикари или свирепые каннибалы?
- “Глухарь”, которому 10 000 лет: как расследуют древние убийства?
- Большой взрыв внутри НЛО: топовые мифы по итогам 13 форумов “УПМ”
и др.
А также:
- Состязание “Ученые против фильмов”
- Ответы на вопросы зрителей в формате “Блиц”. Кто из докладчиков ответит на максимум вопросов за 3 минуты?
- Мастер-классы от медиков, антропологов, реконструкторов
- Выставка “Потрогай науку”: уникальные экспонаты, в том числе - черепа предков человека
- Выборы самого вредного оппонента. Кому достанется специальный “вредный приз”?
- Видео-вопросы зрителей, экспертов и независимого исследователя Захарии Деникина
- Призы за лучшие вопросы — научно-популярные книги и сувениры от ГенРу
- Ведущий форума: Александр Соколов
6 и 7 апреля (сб.-вс.) 2024
Москва, Университет МИСИС
Подробная программа и билеты »»»
Официальный мерч »»»
Трансляцию проведет Студия Петра Стерликова при поддержке Лаборатории Научных Видео
=======================
Антропогенез.ру - научно-просветительские проекты в области антропологии, палеонтологии, древнейшей истории и др.
Реклама ИНН: 780703583109, erid:2Vtzque5yna
🔥1
Уникальная съемка сверхбыстрых процессов в электронных схемах через электронный микроскоп
Исследователи из Констанцского университета достигли успеха в съемке процессов, происходящих в чрезвычайно быстрых электронных схемах, в электронном микроскопе на ширине полосы десятков терагерц. Результаты исследования были опубликованы в Nature Communications.
Растущий спрос на все более быструю обработку информации ознаменовал начало новой эры исследований, сосредоточенных на высокоскоростной электронике, работающей на частотах, приближающихся к терагерцовому и петагерцовому режимам. В то время как существующие электронные устройства в основном функционируют в гигагерцовом диапазоне, передовые электронные устройства стремятся к миллиметровым волнам, а первые прототипы высокоскоростных транзисторов, гибридных фотонных платформ и терагерцовых метаустройств начинают соединять электронную и оптическую сферы.
Однако характеристика и диагностика таких устройств представляют собой серьезную проблему из-за ограничений имеющихся диагностических инструментов, особенно с точки зрения скорости и пространственного разрешения. Как измерить прорывное устройство, если оно самое быстрое и самое маленькое в своем роде?
В ответ на этот вызов группа исследователей из Констанцского университета теперь предлагает инновационное решение: они создают фемтосекундные электронные импульсы в просвечивающем электронном микроскопе, сжимают их с помощью инфракрасного лазерного света до всего лишь 80 фемтосекунд длительности и синхронизируют их с внутренними полями электронной линии передачи, запускаемой лазером, с помощью фотопроводящего переключателя. Затем, используя метод накачки-зондирования, исследователи напрямую детектируют локальные электромагнитные поля в своих электронных устройствах в зависимости от пространства и времени.
Этот новый тип зонда сверхбыстрого электронного пучка обеспечивает фемтосекундное, нанометровое и милливольтное разрешение в нормальных рабочих условиях, то есть не влияя на работу устройства in situ. Необходимо лишь сделать материал подложки достаточно тонким, чтобы он стал прозрачным для электронного пучка.
Источник:
Максимилиан Маттес и др., Фемтосекундный электронно-лучевой зонд сверхбыстрой электроники (Maximilian Mattes et al, Femtosecond electron beam probe of ultrafast electronics), Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-45744-8
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Исследователи из Констанцского университета достигли успеха в съемке процессов, происходящих в чрезвычайно быстрых электронных схемах, в электронном микроскопе на ширине полосы десятков терагерц. Результаты исследования были опубликованы в Nature Communications.
Растущий спрос на все более быструю обработку информации ознаменовал начало новой эры исследований, сосредоточенных на высокоскоростной электронике, работающей на частотах, приближающихся к терагерцовому и петагерцовому режимам. В то время как существующие электронные устройства в основном функционируют в гигагерцовом диапазоне, передовые электронные устройства стремятся к миллиметровым волнам, а первые прототипы высокоскоростных транзисторов, гибридных фотонных платформ и терагерцовых метаустройств начинают соединять электронную и оптическую сферы.
Однако характеристика и диагностика таких устройств представляют собой серьезную проблему из-за ограничений имеющихся диагностических инструментов, особенно с точки зрения скорости и пространственного разрешения. Как измерить прорывное устройство, если оно самое быстрое и самое маленькое в своем роде?
В ответ на этот вызов группа исследователей из Констанцского университета теперь предлагает инновационное решение: они создают фемтосекундные электронные импульсы в просвечивающем электронном микроскопе, сжимают их с помощью инфракрасного лазерного света до всего лишь 80 фемтосекунд длительности и синхронизируют их с внутренними полями электронной линии передачи, запускаемой лазером, с помощью фотопроводящего переключателя. Затем, используя метод накачки-зондирования, исследователи напрямую детектируют локальные электромагнитные поля в своих электронных устройствах в зависимости от пространства и времени.
Этот новый тип зонда сверхбыстрого электронного пучка обеспечивает фемтосекундное, нанометровое и милливольтное разрешение в нормальных рабочих условиях, то есть не влияя на работу устройства in situ. Необходимо лишь сделать материал подложки достаточно тонким, чтобы он стал прозрачным для электронного пучка.
Источник:
Максимилиан Маттес и др., Фемтосекундный электронно-лучевой зонд сверхбыстрой электроники (Maximilian Mattes et al, Femtosecond electron beam probe of ultrafast electronics), Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-45744-8
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Программируемый световой процессор
Ученые создали первый в мире перепрограммируемый световой процессор. По словам исследователей, это изобретение может открыть новую эру квантовых вычислений и связи.
Профессор Альберто Перуццо из Университета RMIT в Австралии, руководитель исследовательской группы, заявил, что созданное устройство на основе фотоники, использующее световые частицы для передачи информации, может минимизировать потери света и сделать квантовые вычисления успешными.
«Наша разработка повышает эффективность квантового фотонного процессора с точки зрения потерь света, что имеет решающее значение для поддержания вычислений», — сказал Перуццо, возглавляющий Центр передового опыта ARC по квантовым вычислениям и технологии связи (CQC2T) при Университете RMIT.
В ходе экспериментов команда перепрограммировала фотонный процессор, добившись производительности, эквивалентной 2500 устройствам, которые программируются обычным путём - путем изменения напряжения. Результаты исследования и анализ опубликованы в Nature Communications.
«Это инновационное решение может привести к созданию более компактной и масштабируемой платформы для квантовых фотонных процессоров», — сказал Перуццо.
Ян Ян, ведущий автор и аспирант Университета RMIT, отметил, что устройство полностью контролируемо, обеспечивает быстрое перепрограммирование с меньшим энергопотреблением и устраняет необходимость в создании множества специализированных устройств.
«Мы экспериментально продемонстрировали разную физическую динамику на одном устройстве», — сказал он.
Источник:
Ян Ян и др., Программируемый многомерный гамильтониан в массиве фотонных волноводов (Yang Yang et al, Programmable high-dimensional Hamiltonian in a photonic waveguide array), Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-023-44185-z
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Ученые создали первый в мире перепрограммируемый световой процессор. По словам исследователей, это изобретение может открыть новую эру квантовых вычислений и связи.
Профессор Альберто Перуццо из Университета RMIT в Австралии, руководитель исследовательской группы, заявил, что созданное устройство на основе фотоники, использующее световые частицы для передачи информации, может минимизировать потери света и сделать квантовые вычисления успешными.
«Наша разработка повышает эффективность квантового фотонного процессора с точки зрения потерь света, что имеет решающее значение для поддержания вычислений», — сказал Перуццо, возглавляющий Центр передового опыта ARC по квантовым вычислениям и технологии связи (CQC2T) при Университете RMIT.
В ходе экспериментов команда перепрограммировала фотонный процессор, добившись производительности, эквивалентной 2500 устройствам, которые программируются обычным путём - путем изменения напряжения. Результаты исследования и анализ опубликованы в Nature Communications.
«Это инновационное решение может привести к созданию более компактной и масштабируемой платформы для квантовых фотонных процессоров», — сказал Перуццо.
Ян Ян, ведущий автор и аспирант Университета RMIT, отметил, что устройство полностью контролируемо, обеспечивает быстрое перепрограммирование с меньшим энергопотреблением и устраняет необходимость в создании множества специализированных устройств.
«Мы экспериментально продемонстрировали разную физическую динамику на одном устройстве», — сказал он.
Источник:
Ян Ян и др., Программируемый многомерный гамильтониан в массиве фотонных волноводов (Yang Yang et al, Programmable high-dimensional Hamiltonian in a photonic waveguide array), Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-023-44185-z
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Инновационный микроволновый фотонный чип
Исследовательская группа во главе с профессором Ван Чен из Департамента электротехники Городского университета Гонконга (CityUHK) разработала ультрасовременный микроволновый фотонный чип, способный выполнять сверхбыструю электронную обработку аналоговых сигналов и вычисления с использованием оптики. Микросхема, которая в 1000 раз быстрее и потребляет меньше энергии, чем традиционный электронный процессор, имеет широкий спектр применений, включая системы беспроводной связи 5/6G, высокоточные радиолокационные системы, искусственный интеллект, компьютерное зрение и обработку изображений/видео. Результаты исследования команды были опубликованы в журнале Nature в статье под названием «Integrated Lithium Niobate Microwave Photonic Processing Engine». Это совместное исследование с Китайским университетом Гонконга (CUHK).
Быстрое расширение беспроводных сетей, Интернета вещей и облачных сервисов предъявляет значительные требования к базовым радиочастотным системам. Технология микроволновой фотоники (MWP), использующая оптические компоненты для генерации, передачи и обработки микроволновых сигналов, предлагает эффективные решения этих проблем. Однако интегрированным системам MWP было трудно одновременно достичь сверхвысокоскоростной обработки аналоговых сигналов с интеграцией на уровне чипа, высокой верностью и низким энергопотреблением.
«Чтобы решить эти проблемы, наша команда разработала систему MWP, которая объединяет сверхбыстрое электрооптическое (EO) преобразование с малопотерной многофункциональной обработкой сигналов на одном интегрированном чипе, что ранее не удавалось», — пояснил профессор Ван. Такая производительность обеспечивается интегрированным движком обработки MWP на основе тонкопленочной платформы из ниобата лития (LN), способной выполнять многоцелевые задачи обработки и вычисления аналоговых сигналов.
«Чип может выполнять высокоскоростные аналоговые вычисления с ультраширокими полосами обработки до 67 ГГц и исключительной точностью вычислений», — сказал Фэн Ханке, аспирант кафедры электротехники и первый автор статьи.
Команда также продемонстрировала, что микросхема способна реализовать сложные алгоритмы сигнальной обработки, такие как быстрое преобразование Фурье (БПФ) и свертка сверточных нейронных сетей (CNN). Высокоскоростная и энергоэффективная обработка БПФ имеет решающее значение для систем беспроводной связи, поскольку она ускоряет модуляцию и демодуляцию сигналов связи. Свертки CNN играют жизненно важную роль в системах искусственного интеллекта и компьютерного зрения, обеспечивая возможности быстрого распознавания образов и анализа данных.
Источник:
Ченг Ван, Интегрированный микроволновый фотонный процессор на основе ниобата лития (Cheng Wang, Integrated lithium niobate microwave photonic processing engine), Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07078-9
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Исследовательская группа во главе с профессором Ван Чен из Департамента электротехники Городского университета Гонконга (CityUHK) разработала ультрасовременный микроволновый фотонный чип, способный выполнять сверхбыструю электронную обработку аналоговых сигналов и вычисления с использованием оптики. Микросхема, которая в 1000 раз быстрее и потребляет меньше энергии, чем традиционный электронный процессор, имеет широкий спектр применений, включая системы беспроводной связи 5/6G, высокоточные радиолокационные системы, искусственный интеллект, компьютерное зрение и обработку изображений/видео. Результаты исследования команды были опубликованы в журнале Nature в статье под названием «Integrated Lithium Niobate Microwave Photonic Processing Engine». Это совместное исследование с Китайским университетом Гонконга (CUHK).
Быстрое расширение беспроводных сетей, Интернета вещей и облачных сервисов предъявляет значительные требования к базовым радиочастотным системам. Технология микроволновой фотоники (MWP), использующая оптические компоненты для генерации, передачи и обработки микроволновых сигналов, предлагает эффективные решения этих проблем. Однако интегрированным системам MWP было трудно одновременно достичь сверхвысокоскоростной обработки аналоговых сигналов с интеграцией на уровне чипа, высокой верностью и низким энергопотреблением.
«Чтобы решить эти проблемы, наша команда разработала систему MWP, которая объединяет сверхбыстрое электрооптическое (EO) преобразование с малопотерной многофункциональной обработкой сигналов на одном интегрированном чипе, что ранее не удавалось», — пояснил профессор Ван. Такая производительность обеспечивается интегрированным движком обработки MWP на основе тонкопленочной платформы из ниобата лития (LN), способной выполнять многоцелевые задачи обработки и вычисления аналоговых сигналов.
«Чип может выполнять высокоскоростные аналоговые вычисления с ультраширокими полосами обработки до 67 ГГц и исключительной точностью вычислений», — сказал Фэн Ханке, аспирант кафедры электротехники и первый автор статьи.
Команда также продемонстрировала, что микросхема способна реализовать сложные алгоритмы сигнальной обработки, такие как быстрое преобразование Фурье (БПФ) и свертка сверточных нейронных сетей (CNN). Высокоскоростная и энергоэффективная обработка БПФ имеет решающее значение для систем беспроводной связи, поскольку она ускоряет модуляцию и демодуляцию сигналов связи. Свертки CNN играют жизненно важную роль в системах искусственного интеллекта и компьютерного зрения, обеспечивая возможности быстрого распознавания образов и анализа данных.
Источник:
Ченг Ван, Интегрированный микроволновый фотонный процессор на основе ниобата лития (Cheng Wang, Integrated lithium niobate microwave photonic processing engine), Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07078-9
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Титановый сплав для 3D-печати, устойчивый к усталости
Команда исследователей во главе с профессорами Чжан Чжефэном и Чжан Чжэньцзюнем из Института металлургических исследований Китайской академии наук предложила новаторскую стратегию создания антиусталостного титанового сплава с помощью 3D-печати, отдельно регулируя его микроструктуру и дефекты. Данный подход называется поэтапным аддитивным изготовлением (NAMP). Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Аддитивное производство (AM), также известное как трехмерная (3D) печать, является революционной технологией в производственной сфере. Однако низкая усталостная прочность материалов, напечатанных на 3D-принтере, по сравнению с изделиями традиционного производства, серьезно ограничивает применение таких материалов в качестве структурных компонентов в важных областях, таких как освоение космоса и авиация.
В этом исследовании, основываясь на своих предыдущих теориях прогнозирования усталости, исследователи выдвинули новаторскую концепцию: микроструктуры, созданные с помощью 3D-печати (т. е. микроструктуры Net-AM), обладают естественно высокой усталостной прочностью. Однако итоговая низкая усталостная прочность может быть обусловлена негативным влиянием микропустот, возникающих в результате существующего процесса печати.
Чтобы проверить эту концепцию, они изобрели процесс поэтапного аддитивного производства (NAMP), включающий горячее изостатическое прессование (HIP) для устранения микропустот и последующую высокотемпературную обработку за короткое время (HTSt) для восстановления микроструктуры AM с тонкими мартенситными пластинами. Применение NAMP позволило успешно восстановить в титановом сплаве микроструктуру Net-AM с практически нулевой пористостью.
Примечательно, что микроструктура Net-AM обладает исключительно высокой усталостной прочностью, которая превосходит прочность всех других титановых сплавов, изготовленных с помощью аддитивных технологий и даже ковки. Микроструктура Net-AM также демонстрирует наивысшую удельную усталостную прочность (усталостная прочность/плотность) среди всех материалов, зарегистрированных в мире. Усталостные трещины в микроструктурах, изготовленных с использованием метода NAMP, обычно возникают на чистых первичных границах зерен β и мелких мартенситных пластинах.
Источник:
Роберт Ричи, Высокая усталостная прочность титанового сплава благодаря 3D-печати практически без пустот (Robert Ritchie, High fatigue resistance in a titanium alloy via near-void-free 3D printing), Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07048-1
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Команда исследователей во главе с профессорами Чжан Чжефэном и Чжан Чжэньцзюнем из Института металлургических исследований Китайской академии наук предложила новаторскую стратегию создания антиусталостного титанового сплава с помощью 3D-печати, отдельно регулируя его микроструктуру и дефекты. Данный подход называется поэтапным аддитивным изготовлением (NAMP). Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Аддитивное производство (AM), также известное как трехмерная (3D) печать, является революционной технологией в производственной сфере. Однако низкая усталостная прочность материалов, напечатанных на 3D-принтере, по сравнению с изделиями традиционного производства, серьезно ограничивает применение таких материалов в качестве структурных компонентов в важных областях, таких как освоение космоса и авиация.
В этом исследовании, основываясь на своих предыдущих теориях прогнозирования усталости, исследователи выдвинули новаторскую концепцию: микроструктуры, созданные с помощью 3D-печати (т. е. микроструктуры Net-AM), обладают естественно высокой усталостной прочностью. Однако итоговая низкая усталостная прочность может быть обусловлена негативным влиянием микропустот, возникающих в результате существующего процесса печати.
Чтобы проверить эту концепцию, они изобрели процесс поэтапного аддитивного производства (NAMP), включающий горячее изостатическое прессование (HIP) для устранения микропустот и последующую высокотемпературную обработку за короткое время (HTSt) для восстановления микроструктуры AM с тонкими мартенситными пластинами. Применение NAMP позволило успешно восстановить в титановом сплаве микроструктуру Net-AM с практически нулевой пористостью.
Примечательно, что микроструктура Net-AM обладает исключительно высокой усталостной прочностью, которая превосходит прочность всех других титановых сплавов, изготовленных с помощью аддитивных технологий и даже ковки. Микроструктура Net-AM также демонстрирует наивысшую удельную усталостную прочность (усталостная прочность/плотность) среди всех материалов, зарегистрированных в мире. Усталостные трещины в микроструктурах, изготовленных с использованием метода NAMP, обычно возникают на чистых первичных границах зерен β и мелких мартенситных пластинах.
Источник:
Роберт Ричи, Высокая усталостная прочность титанового сплава благодаря 3D-печати практически без пустот (Robert Ritchie, High fatigue resistance in a titanium alloy via near-void-free 3D printing), Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07048-1
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Биоинспирированные материалы
Биоинспирированные материалы (BIM) - это синтетические материалы, структура и свойства которых схожи с природными материалами или живой материей. Эти материалы обладают потенциалом для совершенствования конструкционных материалов, текстиля и защитного снаряжения благодаря своей долговечности и способности к самовосстановлению.
Доктор Ванесса Рестрепо, доцент кафедры машиностроения имени Дж. Майка Уокера, и ее команда в Лаборатории биоинспирированных материалов (BIM) стремятся создавать биоинспирированные материалы с улучшенными свойствами, сосредоточившись на природе белков для разработки композитов с жертвенными связями (связи, разрушающиеся до разрушения основной структурной связи) с использованием нелинейных адгезивных материалов.
Это исследование может оказать значительное влияние на электропроводную инфраструктуру в неблагоприятных погодных условиях. Используя эти материалы, кабели могут растягиваться и удлиняться, чтобы выдерживать дополнительный вес накопления льда или внезапного падения деревьев, вызванного сильным ветром. Такая гибкость может предотвратить обрыв кабелей, что означает меньше перебоев в подаче электроэнергии.
«Наша приверженность остается неизменной: продвигать биоинспирированные материалы и их применение в различных отраслях», — сказала Рестрепо. «Мы полны энтузиазма по поводу потенциального воздействия этих материалов и их вклада в более устойчивую и долговечную разработку продуктов».
По словам Рестрепо, нелинейные адгезивы относятся к поведению сила-смещение, которое отклоняется от билинейного пути, в отличие от обычных адгезивов. В отличие от традиционных адгезивов, зависимость сила-смещение для нелинейных адгезивов не следует прямому двухэтапному образцу. Вместо этого он демонстрирует более сложное и изменчивое поведение при приложении внешних сил.
В своем исследовании Рестрепо использует кросс-масштабную стратегию, объединяя нелинейные адгезивные материалы и магниты с противоположной ориентацией для формирования композитов с жертвенными связями, подобных тем, что встречаются в белках, таких как интерфейс перламутра. Эта гениальная конструкция позволяет материалам выдерживать значительные нагрузки и восстанавливать свою структурную целостность после повреждения.
Исследования в области биоинспирированных материалов находятся на передовой инноваций в области материаловедения. Их исключительные свойства имеют потенциал произвести революцию в различных отраслях, включая строительство, автомобилестроение и медицину. Поскольку исследования в этой области продолжаются, мы можем ожидать захватывающих прорывов, которые приведут к разработке еще более прочных, долговечных и устойчивых материалов.
Источник:
Ванесса Рестрепо и др., Межмасштабное проектирование энергорассеивающих композитов с использованием самовосстанавливающихся интерфейсов на основе жертвенных связей (Vanessa Restrepo et al, Cross-scale design of energy dissipative composites using self-repairing interfaces based on sacrificial bonds), Materials & Design (2023). DOI: 10.1038/s41586-024-07048-1
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Биоинспирированные материалы (BIM) - это синтетические материалы, структура и свойства которых схожи с природными материалами или живой материей. Эти материалы обладают потенциалом для совершенствования конструкционных материалов, текстиля и защитного снаряжения благодаря своей долговечности и способности к самовосстановлению.
Доктор Ванесса Рестрепо, доцент кафедры машиностроения имени Дж. Майка Уокера, и ее команда в Лаборатории биоинспирированных материалов (BIM) стремятся создавать биоинспирированные материалы с улучшенными свойствами, сосредоточившись на природе белков для разработки композитов с жертвенными связями (связи, разрушающиеся до разрушения основной структурной связи) с использованием нелинейных адгезивных материалов.
Это исследование может оказать значительное влияние на электропроводную инфраструктуру в неблагоприятных погодных условиях. Используя эти материалы, кабели могут растягиваться и удлиняться, чтобы выдерживать дополнительный вес накопления льда или внезапного падения деревьев, вызванного сильным ветром. Такая гибкость может предотвратить обрыв кабелей, что означает меньше перебоев в подаче электроэнергии.
«Наша приверженность остается неизменной: продвигать биоинспирированные материалы и их применение в различных отраслях», — сказала Рестрепо. «Мы полны энтузиазма по поводу потенциального воздействия этих материалов и их вклада в более устойчивую и долговечную разработку продуктов».
По словам Рестрепо, нелинейные адгезивы относятся к поведению сила-смещение, которое отклоняется от билинейного пути, в отличие от обычных адгезивов. В отличие от традиционных адгезивов, зависимость сила-смещение для нелинейных адгезивов не следует прямому двухэтапному образцу. Вместо этого он демонстрирует более сложное и изменчивое поведение при приложении внешних сил.
В своем исследовании Рестрепо использует кросс-масштабную стратегию, объединяя нелинейные адгезивные материалы и магниты с противоположной ориентацией для формирования композитов с жертвенными связями, подобных тем, что встречаются в белках, таких как интерфейс перламутра. Эта гениальная конструкция позволяет материалам выдерживать значительные нагрузки и восстанавливать свою структурную целостность после повреждения.
Исследования в области биоинспирированных материалов находятся на передовой инноваций в области материаловедения. Их исключительные свойства имеют потенциал произвести революцию в различных отраслях, включая строительство, автомобилестроение и медицину. Поскольку исследования в этой области продолжаются, мы можем ожидать захватывающих прорывов, которые приведут к разработке еще более прочных, долговечных и устойчивых материалов.
Источник:
Ванесса Рестрепо и др., Межмасштабное проектирование энергорассеивающих композитов с использованием самовосстанавливающихся интерфейсов на основе жертвенных связей (Vanessa Restrepo et al, Cross-scale design of energy dissipative composites using self-repairing interfaces based on sacrificial bonds), Materials & Design (2023). DOI: 10.1038/s41586-024-07048-1
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Использование пористого углерода с наночастицами азота в калиево-ионных гибридных конденсаторах
Развитие эффективных и экономичных технологий хранения энергии имеет решающее значение для удовлетворения растущих энергетических потребностей. Литий-ионные батареи (LIB) доминируют на рынке, но их высокая стоимость, ограниченные запасы лития и относительно низкая плотность мощности требуют разработки альтернативных решений. Калиево-ионные гибридные конденсаторы (PIHC) привлекают внимание как перспективная альтернатива LIB благодаря своей доступности, низкой стоимости и высокой плотности мощности/энергии.
Двухуглеродные PIHC (DC-PIHC) используют емкостной углеродный катод и углеродный анод аккумуляторного типа. Однако медленная кинетика реакции и значительное объемное расширение в углеродных анодах ограничивают их производительность и срок службы.
Исследователи из Китайского университета науки и технологий (USTC) разработали новый тип пористого углерода, легированного азотом по краям, для использования в качестве анода в DC-PIHC. Эта структура обладает несколькими преимуществами: пористость обеспечивает высокую площадь поверхности для хранения заряда и облегчает диффузию ионов калия; наночастицы азота на кромках повышают электрохимическую активность и стабильность материала, пиррольный и пиридиновый азот выступают в качестве активных центров, способствуя реакции вставки/удаления ионов калия; уменьшенное объемное расширение и структурная стабильность благодаря легированию азотом обеспечивают длительный срок службы анода.
Анод из пористого углерода с азотом по краям продемонстрировал превосходную производительность в DC-PIHC: емкость до 126 мАч/г, что значительно выше, чем у традиционных углеродных анодов; более 1000 циклов с сохранением 80% исходной емкости; показатели плотности мощности достигают 105 Вт/кг.
Пористый углерод, легированный азотом по краям, является перспективным материалом для анодов в DC-PIHC. Его улучшенная электрохимическая производительность и длительный срок службы открывают новые возможности для разработки высокопроизводительных и экономичных устройств хранения энергии.
Источник:
Чжэнь Пан и др., Пористый углеродный анод с высокой концентрацией легированного азотом по краю с использованием безшаблевой стратегии для высокопроизводительных калий-ионных гибридных конденсаторов (Zhen Pan et al, A High-Concentration Edge-Nitrogen-Doped Porous Carbon Anode via Template Free Strategy for High-Performance Potassium-Ion Hybrid Capacitors), Energy Material Advances (2024). DOI: 10.34133/energymatadv.0080
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Развитие эффективных и экономичных технологий хранения энергии имеет решающее значение для удовлетворения растущих энергетических потребностей. Литий-ионные батареи (LIB) доминируют на рынке, но их высокая стоимость, ограниченные запасы лития и относительно низкая плотность мощности требуют разработки альтернативных решений. Калиево-ионные гибридные конденсаторы (PIHC) привлекают внимание как перспективная альтернатива LIB благодаря своей доступности, низкой стоимости и высокой плотности мощности/энергии.
Двухуглеродные PIHC (DC-PIHC) используют емкостной углеродный катод и углеродный анод аккумуляторного типа. Однако медленная кинетика реакции и значительное объемное расширение в углеродных анодах ограничивают их производительность и срок службы.
Исследователи из Китайского университета науки и технологий (USTC) разработали новый тип пористого углерода, легированного азотом по краям, для использования в качестве анода в DC-PIHC. Эта структура обладает несколькими преимуществами: пористость обеспечивает высокую площадь поверхности для хранения заряда и облегчает диффузию ионов калия; наночастицы азота на кромках повышают электрохимическую активность и стабильность материала, пиррольный и пиридиновый азот выступают в качестве активных центров, способствуя реакции вставки/удаления ионов калия; уменьшенное объемное расширение и структурная стабильность благодаря легированию азотом обеспечивают длительный срок службы анода.
Анод из пористого углерода с азотом по краям продемонстрировал превосходную производительность в DC-PIHC: емкость до 126 мАч/г, что значительно выше, чем у традиционных углеродных анодов; более 1000 циклов с сохранением 80% исходной емкости; показатели плотности мощности достигают 105 Вт/кг.
Пористый углерод, легированный азотом по краям, является перспективным материалом для анодов в DC-PIHC. Его улучшенная электрохимическая производительность и длительный срок службы открывают новые возможности для разработки высокопроизводительных и экономичных устройств хранения энергии.
Источник:
Чжэнь Пан и др., Пористый углеродный анод с высокой концентрацией легированного азотом по краю с использованием безшаблевой стратегии для высокопроизводительных калий-ионных гибридных конденсаторов (Zhen Pan et al, A High-Concentration Edge-Nitrogen-Doped Porous Carbon Anode via Template Free Strategy for High-Performance Potassium-Ion Hybrid Capacitors), Energy Material Advances (2024). DOI: 10.34133/energymatadv.0080
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3