Робот, способный предугадывать и имитировать человеческие эмоции
Встречайте Emo – робота нового поколения с человекоподобным лицом, созданного в Creative Machines Lab в Колумбийской инженерной школе. Emo не просто отражает широкий спектр чувств: он может прогнозировать и синхронизировать свои выражения с вашими, начиная улыбаться за 840 миллисекунд до того, как улыбнетесь вы. Эмо работает с помощью 26 актуаторов и оснащен высокоразрешающими камерами для установления зрительного контакта, важного для невербального общения.
Одним из основных вызовов на пути создания Emo было техническое проектирование функционально выразительного роботизированного лица, а также разработка алгоритмов, позволяющих роботу улавливать подходящее время для определённой эмоции, чтобы выглядеть естественно и искренне. Исследователи разработали две модели ИИ: одна предсказывает человеческие выражения лица, а другая вырабатывает соответствующие моторные команды для их имитации.
Обучение робота созданию лицевых выражений имитирует человеческий процесс обучения - Emo самостоятельно исследует и учится через метод "самомоделирования", аналогичный нашей способности представлять, как мы выглядим во время определённых эмоций.
Исследование показывает, что интеграция предвидения и подражания человеческим выражениям лица может значительно улучшить качество взаимодействия и доверие между людьми и роботами. В ближайшем будущем, Emo будет дополнен функцией вербального общения с использованием больших языковых моделей, вроде ChatGPT.
Источник:
DOI: 10.1126/scirobotics.adi4724, DOI: 10.1126/scirobotics.ado5755
=======================
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!
Встречайте Emo – робота нового поколения с человекоподобным лицом, созданного в Creative Machines Lab в Колумбийской инженерной школе. Emo не просто отражает широкий спектр чувств: он может прогнозировать и синхронизировать свои выражения с вашими, начиная улыбаться за 840 миллисекунд до того, как улыбнетесь вы. Эмо работает с помощью 26 актуаторов и оснащен высокоразрешающими камерами для установления зрительного контакта, важного для невербального общения.
Одним из основных вызовов на пути создания Emo было техническое проектирование функционально выразительного роботизированного лица, а также разработка алгоритмов, позволяющих роботу улавливать подходящее время для определённой эмоции, чтобы выглядеть естественно и искренне. Исследователи разработали две модели ИИ: одна предсказывает человеческие выражения лица, а другая вырабатывает соответствующие моторные команды для их имитации.
Обучение робота созданию лицевых выражений имитирует человеческий процесс обучения - Emo самостоятельно исследует и учится через метод "самомоделирования", аналогичный нашей способности представлять, как мы выглядим во время определённых эмоций.
Исследование показывает, что интеграция предвидения и подражания человеческим выражениям лица может значительно улучшить качество взаимодействия и доверие между людьми и роботами. В ближайшем будущем, Emo будет дополнен функцией вербального общения с использованием больших языковых моделей, вроде ChatGPT.
Источник:
DOI: 10.1126/scirobotics.adi4724, DOI: 10.1126/scirobotics.ado5755
=======================
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
Запуск ChatGPT из под DOS на Toshiba T1200 (8086 проц, 640 кило оперативки, а HDD неисправен)
Спойлер: требуется промежуточный ПК с запущенным сетевым клиентом, но, опять же, работает!!!
https://habr.com/ru/articles/804059/
Спойлер: требуется промежуточный ПК с запущенным сетевым клиентом, но, опять же, работает!!!
https://habr.com/ru/articles/804059/
Хабр
ChatGPT клиент для MS-DOS
Благодаря стараниям ретро энтузиаста Yeo Kheng Meng (очень рекомендую его сайт, много интересного по ретро технике) можно юзать ChatGPT на DOS машинах. Кто владеет языком рекомендую Оригинальный пост...
Новая технология гибких и высокоэффективных солнечных панелей
Группа материаловедов из Государственной ключевой лаборатории управления и контроля энергосистем при университете Цинхуа и Центра превосходства в нанонауках Национального центра нанонауки и технологий в Пекине, Китай, разработала новый метод химического осаждения из ванн (CBD), который улучшает эффективность преобразования энергии гибких солнечных элементов на основе перовскита, делая их более практичными.
Гибкие перовскитные солнечные элементы (FPSCs) имеют множество потенциальных применений в аэрокосмической отрасли и гибкой электронике, однако их практическое использование ограничивалось низкой эффективностью преобразования энергии. Новый метод производства позволил увеличить эффективность гибких солнечных элементов, что может способствовать их более широкому распространению.
Текущие FPSCs страдают от более низкой эффективности по сравнению с жесткими перовскитными элементами из-за мягких и неоднородных особенностей гибкого базового материала, такого как полиэтилентерефталат (PET), на котором формируются пленки перовскита. Также они менее долговечны, поскольку в гибких субстратах есть поры, через которые вода и кислород проникают в материалы перовскита и разрушают их.
Новый метод производства использует сульфат олова SnSO4 вместо хлорида олова SnCl2 как предшественник олова для осаждения SnO2, что делает новый метод совместимым с гибкими субстратами, чувствительными к кислотам. Оксид олова служит электронным транспортным слоем в FPSC, что критически важно для эффективности преобразования энергии.
Команда достигла нового рекорда самой высокой эффективности преобразования энергии FPSC - 25,09% и была сертифицирована на уровне 24,90%. Также была продемонстрирована долговечность солнечных элементов на SnSO4, которые сохраняли 90% своей эффективности после 10 000 изгибов. Гибкие солнечные элементы на основе SnSO4 также показали повышенную стабильность при высоких температурах по сравнению с элементами на SnCl2.
Новый метод производства позволил повторять результаты и дал возможность производителям повторно использовать ванны, что увеличило практичность масштабного производства FPSC.
Конечная цель - перевести эти высокоэффективные FPSC от лабораторного масштаба к промышленному производству, что позволит широко применять данную технологию в различных областях, от носимой электроники и портативных приборов до аэрокосмических источников энергии и крупномасштабных решений в области возобновляемой энергии.
Источник:
DOI: 10.23919/IEN.2024.0001
=======================
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 материаловедов из Государственной ключевой лаборатории управления и контроля энергосистем при университете Цинхуа и Центра превосходства в нанонауках Национального центра нанонауки и технологий в Пекине, Китай, разработала новый метод химического осаждения из ванн (CBD), который улучшает эффективность преобразования энергии гибких солнечных элементов на основе перовскита, делая их более практичными.
Гибкие перовскитные солнечные элементы (FPSCs) имеют множество потенциальных применений в аэрокосмической отрасли и гибкой электронике, однако их практическое использование ограничивалось низкой эффективностью преобразования энергии. Новый метод производства позволил увеличить эффективность гибких солнечных элементов, что может способствовать их более широкому распространению.
Текущие FPSCs страдают от более низкой эффективности по сравнению с жесткими перовскитными элементами из-за мягких и неоднородных особенностей гибкого базового материала, такого как полиэтилентерефталат (PET), на котором формируются пленки перовскита. Также они менее долговечны, поскольку в гибких субстратах есть поры, через которые вода и кислород проникают в материалы перовскита и разрушают их.
Новый метод производства использует сульфат олова SnSO4 вместо хлорида олова SnCl2 как предшественник олова для осаждения SnO2, что делает новый метод совместимым с гибкими субстратами, чувствительными к кислотам. Оксид олова служит электронным транспортным слоем в FPSC, что критически важно для эффективности преобразования энергии.
Команда достигла нового рекорда самой высокой эффективности преобразования энергии FPSC - 25,09% и была сертифицирована на уровне 24,90%. Также была продемонстрирована долговечность солнечных элементов на SnSO4, которые сохраняли 90% своей эффективности после 10 000 изгибов. Гибкие солнечные элементы на основе SnSO4 также показали повышенную стабильность при высоких температурах по сравнению с элементами на SnCl2.
Новый метод производства позволил повторять результаты и дал возможность производителям повторно использовать ванны, что увеличило практичность масштабного производства FPSC.
Конечная цель - перевести эти высокоэффективные FPSC от лабораторного масштаба к промышленному производству, что позволит широко применять данную технологию в различных областях, от носимой электроники и портативных приборов до аэрокосмических источников энергии и крупномасштабных решений в области возобновляемой энергии.
Источник:
DOI: 10.23919/IEN.2024.0001
=======================
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
Звук будущего: учёные изучали сверхпроводимость, а получили звуковой усилитель.
Вы когда-нибудь задумывались, как будет слышаться прогресс? Учёные из амстердамской лаборатории AMOLF и их коллеги из Германии, Швейцарии и Австрии сделали шаг к ответу на этот вопрос, создав метаматериал с удивительными звуковыми свойствами. Он обещает новый уровень в работе датчиков и оборудования для обработки информации.
Этот метаматериал является первым примером так называемой "бозонной цепи Китаева", которая получила свои уникальные свойства благодаря тому, что является топологическим материалом. За основу взяты наномеханические резонаторы, взаимодействующие с лазерным светом через радиационное давление.
"Цепь Китаева" – теоретическая модель, описывающая поведение электронов в сверхпроводящих материалах, особенно в нанопроволоках, которая примечательна предсказанием особых возбуждений на концах нанопроволок - нулевых мод Майораны - которые представляют интерес для квантовых вычислений.
Лидер группы AMOLF Эвольд Верхаген отметил: "Нас привлекала математически идентичная модель, которая описывала бы волны, такие как свет или звук, а не электроны."
Созданный аналог - Бозонная цепь Китаева – это цепь связанных резонаторов, или метаматериал, состоящий из "атомов" материала, где резонаторы и их связи контролируют поведение метаматериала – распространение звуковых волн. Создание особых связей между резонаторами было возможным благодаря "оптическим" пружинам, создающимся с помощью лазерного света.
Результаты исследования поразительны: полученный оптический связующий механизм математически напоминает сверхпроводящие связи в фермионной цепи Китаева. Но если в последней наблюдается сверхпроводимость, то в бозонной цепи оптические связи дополняются функцией усиления механических вибраций. Как следствие, звуковые волны усиливаются экспоненциально по мере их распространения вдоль цепи. При этом в обратном направлении передача вибраций запрещена.
Особый интерес представляет топологический характер материала. Верхаген подчеркивает, что топологическая защита делает усиление в принципе нечувствительным к помехам. Однако при определённых условиях система может быть чрезвычайно чувствительной к небольшим возмущениям, что ведёт к новым возможностям в сенсорных технологиях.
Источник:
DOI: 10.1038/s41586-024-07174-w
=======================
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!
Вы когда-нибудь задумывались, как будет слышаться прогресс? Учёные из амстердамской лаборатории AMOLF и их коллеги из Германии, Швейцарии и Австрии сделали шаг к ответу на этот вопрос, создав метаматериал с удивительными звуковыми свойствами. Он обещает новый уровень в работе датчиков и оборудования для обработки информации.
Этот метаматериал является первым примером так называемой "бозонной цепи Китаева", которая получила свои уникальные свойства благодаря тому, что является топологическим материалом. За основу взяты наномеханические резонаторы, взаимодействующие с лазерным светом через радиационное давление.
"Цепь Китаева" – теоретическая модель, описывающая поведение электронов в сверхпроводящих материалах, особенно в нанопроволоках, которая примечательна предсказанием особых возбуждений на концах нанопроволок - нулевых мод Майораны - которые представляют интерес для квантовых вычислений.
Лидер группы AMOLF Эвольд Верхаген отметил: "Нас привлекала математически идентичная модель, которая описывала бы волны, такие как свет или звук, а не электроны."
Созданный аналог - Бозонная цепь Китаева – это цепь связанных резонаторов, или метаматериал, состоящий из "атомов" материала, где резонаторы и их связи контролируют поведение метаматериала – распространение звуковых волн. Создание особых связей между резонаторами было возможным благодаря "оптическим" пружинам, создающимся с помощью лазерного света.
Результаты исследования поразительны: полученный оптический связующий механизм математически напоминает сверхпроводящие связи в фермионной цепи Китаева. Но если в последней наблюдается сверхпроводимость, то в бозонной цепи оптические связи дополняются функцией усиления механических вибраций. Как следствие, звуковые волны усиливаются экспоненциально по мере их распространения вдоль цепи. При этом в обратном направлении передача вибраций запрещена.
Особый интерес представляет топологический характер материала. Верхаген подчеркивает, что топологическая защита делает усиление в принципе нечувствительным к помехам. Однако при определённых условиях система может быть чрезвычайно чувствительной к небольшим возмущениям, что ведёт к новым возможностям в сенсорных технологиях.
Источник:
DOI: 10.1038/s41586-024-07174-w
=======================
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
Революционные имплантируемые батареи, работающие за счёт кислорода в организме
Китайские исследователи представили прорыв в медицинских технологиях, создав имплантируемую батарею, функционирующую на кислороде, постоянно присутствующем в теле человека. Это открытие, опубликованное 27 марта в журнале Chem, предлагает альтернативу традиционным батареям, встроенным в имплантируемые медицинские устройства, такие как кардиостимуляторы и нейростимуляторы, избавляя от необходимости проводить инвазивные операции по их замене.
Научная группа под руководством Сижэн Лю из Технологического университета Тяньцзиня использовала для электродов безопасный и эффективный натриевый сплав и нанопористое золото. Они подвергаются химическим реакциям с кислородом в организме, вырабатывая электричество. Батарея защищена мягкой и гибкой полимерной плёнкой с порами.
Имплантируя батарею под кожу крыс, учёные обнаружили, что она вырабатывает стабильное напряжение 1.3-1.4 В с мощностью тока 2.6 микроватт на квадратный сантиметр. Этого пока недостаточно для питания медицинских устройств, однако вполне достаточно для доказательства самой концепции.
Также была оценена реакция крыс на воспалительные процессы, метаболические изменения и регенерацию тканей вокруг имплантированной батареи. Животные не показали признаков воспаления, а продукты реакции батареи, такие как натриевые и гидроксидные ионы, а также низкие уровни перекиси водорода, утилизировались организмом без вреда для почек и печени. Вдобавок, область имплантации хорошо заживала: шерсть на спинах крыс полностью отросла через четыре недели после процедуры, а вокруг батареи регенерировались кровеносные сосуды.
Интересный момент, на который указал Сижэн Лю, связан с неожиданным результатом: нестабильностью выходного напряжения сразу после операции. Исследователи пришли к выводу, что для стабильной работы батареи необходимо время на заживление раны и регенерацию кровеносных сосудов, обеспечивающих подачу кислорода. Это открытие также указывает на потенциал батареи в отслеживании процесса заживления ран.
Следующим шагом для команды будет усовершенствование батареи для увеличения эффективности энергодоставки, работа над материалами электродов и оптимизация конструкции батареи. Лю отметил, что масштабируемость производства данного типа батарей, а также выбор экономически выгодных материалов могут снизить затраты.
Кроме использования в медицинских устройствах, у новой батареи могут найтись и другие применения. В частности, она может оказать влияние на лечение рака, лишая опухолевые клетки кислорода или превращая энергию батареи в тепло для уничтожения раковых клеток. Использование батареи в качестве источника новой энергии и потенциальных биотерапий представляет собой волнующие перспективы для будущих исследований.
Источник:
DOI: 10.1016/j.chempr.2024.02.012
=======================
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!
Китайские исследователи представили прорыв в медицинских технологиях, создав имплантируемую батарею, функционирующую на кислороде, постоянно присутствующем в теле человека. Это открытие, опубликованное 27 марта в журнале Chem, предлагает альтернативу традиционным батареям, встроенным в имплантируемые медицинские устройства, такие как кардиостимуляторы и нейростимуляторы, избавляя от необходимости проводить инвазивные операции по их замене.
Научная группа под руководством Сижэн Лю из Технологического университета Тяньцзиня использовала для электродов безопасный и эффективный натриевый сплав и нанопористое золото. Они подвергаются химическим реакциям с кислородом в организме, вырабатывая электричество. Батарея защищена мягкой и гибкой полимерной плёнкой с порами.
Имплантируя батарею под кожу крыс, учёные обнаружили, что она вырабатывает стабильное напряжение 1.3-1.4 В с мощностью тока 2.6 микроватт на квадратный сантиметр. Этого пока недостаточно для питания медицинских устройств, однако вполне достаточно для доказательства самой концепции.
Также была оценена реакция крыс на воспалительные процессы, метаболические изменения и регенерацию тканей вокруг имплантированной батареи. Животные не показали признаков воспаления, а продукты реакции батареи, такие как натриевые и гидроксидные ионы, а также низкие уровни перекиси водорода, утилизировались организмом без вреда для почек и печени. Вдобавок, область имплантации хорошо заживала: шерсть на спинах крыс полностью отросла через четыре недели после процедуры, а вокруг батареи регенерировались кровеносные сосуды.
Интересный момент, на который указал Сижэн Лю, связан с неожиданным результатом: нестабильностью выходного напряжения сразу после операции. Исследователи пришли к выводу, что для стабильной работы батареи необходимо время на заживление раны и регенерацию кровеносных сосудов, обеспечивающих подачу кислорода. Это открытие также указывает на потенциал батареи в отслеживании процесса заживления ран.
Следующим шагом для команды будет усовершенствование батареи для увеличения эффективности энергодоставки, работа над материалами электродов и оптимизация конструкции батареи. Лю отметил, что масштабируемость производства данного типа батарей, а также выбор экономически выгодных материалов могут снизить затраты.
Кроме использования в медицинских устройствах, у новой батареи могут найтись и другие применения. В частности, она может оказать влияние на лечение рака, лишая опухолевые клетки кислорода или превращая энергию батареи в тепло для уничтожения раковых клеток. Использование батареи в качестве источника новой энергии и потенциальных биотерапий представляет собой волнующие перспективы для будущих исследований.
Источник:
DOI: 10.1016/j.chempr.2024.02.012
=======================
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
Прорыв в области теплоотвода: новый материал от корейских учёных
Команда учёных под руководством доктора Чхве Чхоль У создала уникальный материал для эффективного рассеивания тепла, который может перевернуть индустрию охлаждения электроники. Это открытие воплощает мечту многих инженеров: магния оксид с особыми свойствами, образующий нанокристаллический защитный слой без лишней суеты с обработкой поверхности. Подробности исследования опубликованы в журнале "Small Methods".
С прогрессом технологий электроника становится всё мельче и умнее, а это значит – всё горячее. Современные алюминиевые радиаторы, порой, уже не справляются с задачей вывести все это тепло. В игру вступает магнезия с её низкой стоимостью и замечательными термическими свойствами. Однако её любовь к высоким температурам и влаге (до 1800°C и гигроскопичность) вносили сомнения в её востребованность. Но не теперь!
Магия материаловедения в деле: добавки в процессе спекания на ура формируют слои нанокомпозита, защищая материал от водной стихии и одновременно снижая температуру обработки – всё это лепит из магнезии прекрасный теплоотводящий наполнитель.
С такой инновацией на горизонте, корейские эксперты ожидают, что до 2025 года рынок теплоотводящих материалов для электромобилей может разогреться до 9,7 триллионов корейских вон. Прощайте, проблемы с влагой и непомерные температуры спекания! Учёные уверены, что их дешёвый и качественный магнезиальный наполнитель займёт доминирующие позиции на рынке керамических материалов для теплоотвода.
Источник:
DOI: 10.1002/smtd.202300969
=======================
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 учёных под руководством доктора Чхве Чхоль У создала уникальный материал для эффективного рассеивания тепла, который может перевернуть индустрию охлаждения электроники. Это открытие воплощает мечту многих инженеров: магния оксид с особыми свойствами, образующий нанокристаллический защитный слой без лишней суеты с обработкой поверхности. Подробности исследования опубликованы в журнале "Small Methods".
С прогрессом технологий электроника становится всё мельче и умнее, а это значит – всё горячее. Современные алюминиевые радиаторы, порой, уже не справляются с задачей вывести все это тепло. В игру вступает магнезия с её низкой стоимостью и замечательными термическими свойствами. Однако её любовь к высоким температурам и влаге (до 1800°C и гигроскопичность) вносили сомнения в её востребованность. Но не теперь!
Магия материаловедения в деле: добавки в процессе спекания на ура формируют слои нанокомпозита, защищая материал от водной стихии и одновременно снижая температуру обработки – всё это лепит из магнезии прекрасный теплоотводящий наполнитель.
С такой инновацией на горизонте, корейские эксперты ожидают, что до 2025 года рынок теплоотводящих материалов для электромобилей может разогреться до 9,7 триллионов корейских вон. Прощайте, проблемы с влагой и непомерные температуры спекания! Учёные уверены, что их дешёвый и качественный магнезиальный наполнитель займёт доминирующие позиции на рынке керамических материалов для теплоотвода.
Источник:
DOI: 10.1002/smtd.202300969
=======================
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
Фуллертрубки - впервые в "объективе" и в реальности
Учёные впервые "поймали" уникальные трубочки из углерода, которые ранее существовали только в теории. Это открытие может открыть новые горизонты в зелёной энергетике! Их назвали фуллертрубками, и состоят они из 130 атомов углерода.
Углерод поистине удивительный химический элемент, что только из него не получали в последнее время, один только графен чего стоит. Учёным доподлинно были известны две разновидности устойчивых молекулярных образований из углерода - углеродные нанотрубки - это скрученные в трубочки листы графена, и фуллерены - сферы из таких же листов. В теории не отрицалась возможность существования комбинации этих структур.
Но сейчас, возглавляя международную команду ученых, докторант по физике из Университета Монреаля Эммануэль Буррет успешно продемонстрировал их в реальной жизни и даже сумел сфотографировать некоторые из них.
Фуллерен C60 состоит из 60 атомов углерода и имеет форму футбольного мяча. Он относительно мал, сферичен и очень распространен. Фуллерены C120 встречаются реже. Они длиннее и имеют форму трубки, закрытой с обоих концов двумя половинками фуллерена C60. Фуллертруба C130 (или C130-D5h, ее полное научное название) более вытянута, чем C120, и встречается еще реже. Чтобы выделить ее, Буррет и его команда создали электрическую дугу между двумя графитовыми электродами для получения сажи, содержащей молекулы фуллерена и фуллертрубы. Затем с помощью теории функционала плотности (DFT) была рассчитана электронная структура этих молекул.
Используя специальное программное обеспечение, Буррет смог описать структуру молекулы C130: это трубка с двумя полусферами на концах, из-за чего она выглядит как микроскопическая капсула. Ее длина чуть меньше 2 нанометров, а ширина - 1 нм.
"Структура трубки в основном состоит из атомов, расположенных в виде шестиугольников, - говорит Буррет. - На двух концах эти шестиугольники соединены с пятиугольниками, что придает им округлую форму".
Открытие фуллертрубы C130 - важный шаг в развитии нанотехнологий и материаловедения. Демонстрация существования этой молекулы в реальности открывает новые возможности для ее изучения и потенциального применения. Одним из возможных применений фуллертрубы C130 может стать производство водорода. В настоящее время для этого используются катализаторы на основе платины и рубидия, которые являются редкими и дорогостоящими элементами. Замена их углеродными структурами, такими как C130, позволила бы производить водород более "зеленым" способом.
Источник:
DOI: 10.1021/jacs.3c09082
=======================
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!
Учёные впервые "поймали" уникальные трубочки из углерода, которые ранее существовали только в теории. Это открытие может открыть новые горизонты в зелёной энергетике! Их назвали фуллертрубками, и состоят они из 130 атомов углерода.
Углерод поистине удивительный химический элемент, что только из него не получали в последнее время, один только графен чего стоит. Учёным доподлинно были известны две разновидности устойчивых молекулярных образований из углерода - углеродные нанотрубки - это скрученные в трубочки листы графена, и фуллерены - сферы из таких же листов. В теории не отрицалась возможность существования комбинации этих структур.
Но сейчас, возглавляя международную команду ученых, докторант по физике из Университета Монреаля Эммануэль Буррет успешно продемонстрировал их в реальной жизни и даже сумел сфотографировать некоторые из них.
Фуллерен C60 состоит из 60 атомов углерода и имеет форму футбольного мяча. Он относительно мал, сферичен и очень распространен. Фуллерены C120 встречаются реже. Они длиннее и имеют форму трубки, закрытой с обоих концов двумя половинками фуллерена C60. Фуллертруба C130 (или C130-D5h, ее полное научное название) более вытянута, чем C120, и встречается еще реже. Чтобы выделить ее, Буррет и его команда создали электрическую дугу между двумя графитовыми электродами для получения сажи, содержащей молекулы фуллерена и фуллертрубы. Затем с помощью теории функционала плотности (DFT) была рассчитана электронная структура этих молекул.
Используя специальное программное обеспечение, Буррет смог описать структуру молекулы C130: это трубка с двумя полусферами на концах, из-за чего она выглядит как микроскопическая капсула. Ее длина чуть меньше 2 нанометров, а ширина - 1 нм.
"Структура трубки в основном состоит из атомов, расположенных в виде шестиугольников, - говорит Буррет. - На двух концах эти шестиугольники соединены с пятиугольниками, что придает им округлую форму".
Открытие фуллертрубы C130 - важный шаг в развитии нанотехнологий и материаловедения. Демонстрация существования этой молекулы в реальности открывает новые возможности для ее изучения и потенциального применения. Одним из возможных применений фуллертрубы C130 может стать производство водорода. В настоящее время для этого используются катализаторы на основе платины и рубидия, которые являются редкими и дорогостоящими элементами. Замена их углеродными структурами, такими как C130, позволила бы производить водород более "зеленым" способом.
Источник:
DOI: 10.1021/jacs.3c09082
=======================
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
Компактные чудо-микроскопы: меньше размер — больше возможностей
В мире, где информация имеет решающее значение, оптические технологии вступают в новую эру миниатюризации. Речь про те самые микроскопы, без которых не обходится ни одна лаборатория и которые проливают свет на микроскопические тайны живых организмов, сегодня становятся ещё умнее и компактнее.
Всё благодаря технологии металинз - она позволяет ужать размеры устройства, помогая учёным рассмотреть мельчайшие детали клеток и микроорганизмов. Представьте, теперь классические методы визуализации - светлое поле, тёмное поле и флуоресценция - могут ужиться в одном приборе размером в несколько сантиметров!
Исследовательская группа профессора Тао Ли и Шайнинга Чжу из Нанкинского университета добилась настоящего прорыва, создав многофункциональный микроскоп, который способен работать в трёх режимах. Секрет кроется в уникальной системе подсветки на волноводных структурах, которая снижает уровень шума и делает изображение чётче.
Этот волшебный прибор обладает разрешающей способностью примерно 714 нанометров - достаточно, чтобы увидеть даже мелкие детали клеточного строения. И да, для любителей точных цифр – работает он на длине волны 470 нанометров, золотой стандарт для флуоресцентной микроскопии.
Итак, вдумайтесь, перед нами не просто уменьшенная версия хорошего старого микроскопа, а полноценный многофункциональный центр для изучения микромира. Научные прорывы в данной области обещают революцию в биомедицинских исследованиях и диагностике, предоставляя возможность наблюдать за живым организмом в реальном времени. Это действительно крутой шаг в микроскопическом искусстве, который открывает новые горизонты для открытий не только сегодня, но и в будущем.
Источник:
DOI: 10.34133/adi.0023
=======================
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 мире, где информация имеет решающее значение, оптические технологии вступают в новую эру миниатюризации. Речь про те самые микроскопы, без которых не обходится ни одна лаборатория и которые проливают свет на микроскопические тайны живых организмов, сегодня становятся ещё умнее и компактнее.
Всё благодаря технологии металинз - она позволяет ужать размеры устройства, помогая учёным рассмотреть мельчайшие детали клеток и микроорганизмов. Представьте, теперь классические методы визуализации - светлое поле, тёмное поле и флуоресценция - могут ужиться в одном приборе размером в несколько сантиметров!
Исследовательская группа профессора Тао Ли и Шайнинга Чжу из Нанкинского университета добилась настоящего прорыва, создав многофункциональный микроскоп, который способен работать в трёх режимах. Секрет кроется в уникальной системе подсветки на волноводных структурах, которая снижает уровень шума и делает изображение чётче.
Этот волшебный прибор обладает разрешающей способностью примерно 714 нанометров - достаточно, чтобы увидеть даже мелкие детали клеточного строения. И да, для любителей точных цифр – работает он на длине волны 470 нанометров, золотой стандарт для флуоресцентной микроскопии.
Итак, вдумайтесь, перед нами не просто уменьшенная версия хорошего старого микроскопа, а полноценный многофункциональный центр для изучения микромира. Научные прорывы в данной области обещают революцию в биомедицинских исследованиях и диагностике, предоставляя возможность наблюдать за живым организмом в реальном времени. Это действительно крутой шаг в микроскопическом искусстве, который открывает новые горизонты для открытий не только сегодня, но и в будущем.
Источник:
DOI: 10.34133/adi.0023
=======================
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
Термоэлектрика становится гибкой: новый композит обещает переворот в энергии будущего
А вот и горячие новости из мира холодной энергетики: ученые создали гибкий композитный материал, который обещает повысить эффективность и снизить стоимость термоэлектрических устройств. Это значит, что вскоре мы сможем превращать ненужное тепло в полезное электричество с еще большей выгодой.
Термоэлектрические устройства уже давно нам известны своими способностями волшебным образом генерировать электричество из отходящего тепла и обеспечивать охлаждение без каких-либо хладагентов. Их экологичность и вариативность использования привлекает внимание специалистов в самых разных областях – от восстановления энергетических отходов теплоты в традиционных отраслях промышленности до создания систем точного управления температурой и устройств непрерывной подачи энергии в передовых новых отраслях.
Главная проблема термоэлектрики - это невысокая эффективность и сложность интеграции в гибкие системы, особенно если сравнивать с прочими технологиями преобразования энергии. Однако, команда исследователей под руководством главного исследователя Ким Чама из отделения наноконвергенции Государственного научно-технического университета технополиса Тэгу перевернула этот рынок вверх дном, создав уникальный композит, сочетающий в себе традиционные неорганические термоэлектрические материалы и проводящие полимеры.
Благодаря новому производственному процессу, который научился смешивать органические и неорганические компоненты, без потери однородности и плотности, ученые сделали шаг вперед в промышленном изготовлении композитов. Получившийся материал обладает не только выдающимися термоэлектрическими характеристиками, но и гибкостью и потенциалом сокращения затрат.
Ким Чам уверен, что открытия, сделанные в ходе их исследования, максимально раскроют потенциал экологически чистой термоэлектрической технологии. Команда теперь стремится к тому, чтобы усовершенствовать технологию производства для коммерческого использования композитов, чтобы охватить широкий круг приложений, от классических до перспективных новых индустрий.
Источник:
DOI: 10.1021/acsami.3c11235
=======================
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!
А вот и горячие новости из мира холодной энергетики: ученые создали гибкий композитный материал, который обещает повысить эффективность и снизить стоимость термоэлектрических устройств. Это значит, что вскоре мы сможем превращать ненужное тепло в полезное электричество с еще большей выгодой.
Термоэлектрические устройства уже давно нам известны своими способностями волшебным образом генерировать электричество из отходящего тепла и обеспечивать охлаждение без каких-либо хладагентов. Их экологичность и вариативность использования привлекает внимание специалистов в самых разных областях – от восстановления энергетических отходов теплоты в традиционных отраслях промышленности до создания систем точного управления температурой и устройств непрерывной подачи энергии в передовых новых отраслях.
Главная проблема термоэлектрики - это невысокая эффективность и сложность интеграции в гибкие системы, особенно если сравнивать с прочими технологиями преобразования энергии. Однако, команда исследователей под руководством главного исследователя Ким Чама из отделения наноконвергенции Государственного научно-технического университета технополиса Тэгу перевернула этот рынок вверх дном, создав уникальный композит, сочетающий в себе традиционные неорганические термоэлектрические материалы и проводящие полимеры.
Благодаря новому производственному процессу, который научился смешивать органические и неорганические компоненты, без потери однородности и плотности, ученые сделали шаг вперед в промышленном изготовлении композитов. Получившийся материал обладает не только выдающимися термоэлектрическими характеристиками, но и гибкостью и потенциалом сокращения затрат.
Ким Чам уверен, что открытия, сделанные в ходе их исследования, максимально раскроют потенциал экологически чистой термоэлектрической технологии. Команда теперь стремится к тому, чтобы усовершенствовать технологию производства для коммерческого использования композитов, чтобы охватить широкий круг приложений, от классических до перспективных новых индустрий.
Источник:
DOI: 10.1021/acsami.3c11235
=======================
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
Наночастица на воздушной подушке
Вам доводилось играть в детстве в горячий мяч? Полагаю, все знакомы с этой игрой, ну или хотя бы представляют по одному только названию, про что эта игра. Люди науки тоже знакомы с такой игрой, и даже решили вывести её на новый научный уровень. Ученые из Университета Инсбрука сыграли в нечто подобное, но вместо мяча у них была наночастица, а вместо рук — ультравысокий вакуум.
В мире экспериментальной физики случилось небывалое: команда под руководством Трейси Нортап из отделения экспериментальной физики Университета Инсбрука достигла нового рекорда. Исследователи создали наномеханический осциллятор, парящий в вакууме, чья способность сохранять энергию побила все мыслимые рекорды — качественный фактор превысил отметку в 10 миллиардов. Это означает, что новый нано-герой теряет энергию в сотни раз медленнее своих предшественников. Да, в сравнении с ним, даже самые экономичные электроприборы кажутся расточительными.
Это стало возможным благодаря экстремально низкому давлению окружающей среды, что не давало молекулам воздуха "толкать" осциллятор и сбивать его с курса. Вакуум — лучший друг для наночастицы, жаждущей полёта без препятствий.
А почему это так важно? Новоявленный чемпион по долговечности нано-движений может стать идеальной основой для суперчувствительных детекторов и новых экспериментов в области квантовой физики. Представьте себе девайсы, которые будут реагировать на любой, даже самый незначительный сигнал, или же эксперименты позволяющие увидеть, как взаимодействуют макроскопические тела и квантовый мир.
Источник:
DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.133602
=======================
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!
Вам доводилось играть в детстве в горячий мяч? Полагаю, все знакомы с этой игрой, ну или хотя бы представляют по одному только названию, про что эта игра. Люди науки тоже знакомы с такой игрой, и даже решили вывести её на новый научный уровень. Ученые из Университета Инсбрука сыграли в нечто подобное, но вместо мяча у них была наночастица, а вместо рук — ультравысокий вакуум.
В мире экспериментальной физики случилось небывалое: команда под руководством Трейси Нортап из отделения экспериментальной физики Университета Инсбрука достигла нового рекорда. Исследователи создали наномеханический осциллятор, парящий в вакууме, чья способность сохранять энергию побила все мыслимые рекорды — качественный фактор превысил отметку в 10 миллиардов. Это означает, что новый нано-герой теряет энергию в сотни раз медленнее своих предшественников. Да, в сравнении с ним, даже самые экономичные электроприборы кажутся расточительными.
Это стало возможным благодаря экстремально низкому давлению окружающей среды, что не давало молекулам воздуха "толкать" осциллятор и сбивать его с курса. Вакуум — лучший друг для наночастицы, жаждущей полёта без препятствий.
А почему это так важно? Новоявленный чемпион по долговечности нано-движений может стать идеальной основой для суперчувствительных детекторов и новых экспериментов в области квантовой физики. Представьте себе девайсы, которые будут реагировать на любой, даже самый незначительный сигнал, или же эксперименты позволяющие увидеть, как взаимодействуют макроскопические тела и квантовый мир.
Источник:
DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.133602
=======================
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
Ученые сближают звук и магнетизм для будущего вычислений
Встречайте новых героев информационной гонки: магноны и фононы. И они не просто встретились, но и "пожали руки" — всё это благодаря ученым из Центра науки о восходящих материалах RIKEN в Японии. Они создали прочную связь между магнитными волнами и звуком, что может стать отправной точкой для эры гибридных волновых устройств, работающих при комнатной температуре.
Современные вычислительные устройства — это, в основном, эстафета электронов, наряду с ними, правда, шустрят другие носителя заряда, дефекты, нагрев и прочее, но в основном это пока электроны. Но почему бы не пригласить к участию в "гонке" свет и звук? Получится ли у них обойти электроны если не по скорости, так по энергоэффективности и экологии? Именно это и исследовали ученые, ведь в их распоряжении оказались особенные кандидаты — магноны и фононы.
Магноны — это коллективные возбуждения спинов, представляющие магнитные свойства вещества, а фононы отвечают за звук, точнее, за его поверхностное распространение. Подружить их — значит, открыть новые горизонты в информационных технологиях, научив устройства воспринимать и обрабатывать информацию с помощью волн.
Проблема заключалась в несоответствии обычных поверхностных звуковых волн магнитным устройствам. Наши герои-исследователи разгадали этот "шифр" с помощью особых звуковых волн — поперечных упругих волн, которые гармонируют с магнитным полем. Заслуга их успеха — наноструктурированный резонатор поверхностных акустических волн, который ограничивает ультразвук в определенной области и усиливает поперечные звуковые волны, создавая тесную связь звука с магнитными волнами в тонкой пленке на комнатной температуре.
Источник:
DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.056704
=======================
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!
Встречайте новых героев информационной гонки: магноны и фононы. И они не просто встретились, но и "пожали руки" — всё это благодаря ученым из Центра науки о восходящих материалах RIKEN в Японии. Они создали прочную связь между магнитными волнами и звуком, что может стать отправной точкой для эры гибридных волновых устройств, работающих при комнатной температуре.
Современные вычислительные устройства — это, в основном, эстафета электронов, наряду с ними, правда, шустрят другие носителя заряда, дефекты, нагрев и прочее, но в основном это пока электроны. Но почему бы не пригласить к участию в "гонке" свет и звук? Получится ли у них обойти электроны если не по скорости, так по энергоэффективности и экологии? Именно это и исследовали ученые, ведь в их распоряжении оказались особенные кандидаты — магноны и фононы.
Магноны — это коллективные возбуждения спинов, представляющие магнитные свойства вещества, а фононы отвечают за звук, точнее, за его поверхностное распространение. Подружить их — значит, открыть новые горизонты в информационных технологиях, научив устройства воспринимать и обрабатывать информацию с помощью волн.
Проблема заключалась в несоответствии обычных поверхностных звуковых волн магнитным устройствам. Наши герои-исследователи разгадали этот "шифр" с помощью особых звуковых волн — поперечных упругих волн, которые гармонируют с магнитным полем. Заслуга их успеха — наноструктурированный резонатор поверхностных акустических волн, который ограничивает ультразвук в определенной области и усиливает поперечные звуковые волны, создавая тесную связь звука с магнитными волнами в тонкой пленке на комнатной температуре.
Источник:
DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.056704
=======================
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
Горячие новости: пустынные пески обещают революцию в хранении энергии
Забудьте о батарейках и встречайте нового игрока в области хранения энергии: простой песок! Речь, конечно, не о бытовых устройствах с аккумуляторами, а о массивных системах хранения энергии. Песок может стать ключом к новой эпохе чистой энергетики благодаря технологии, рожденной в лабораториях NREL.
Казалось бы, песок — материал простой и знакомый каждому. Но инженеры из Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) взглянули на него под другим углом, увидев в его песчинках идеальный аккумулятор тепла от возобновляемых источников. Скорее всего вам знакома ситуация, когда на морском берегу песок очень сильно нагревается в течении дня, в полдень бывает даже невозможно встать на песок босыми ногами, приходится бежать до воды как по раскалённым углям. Теперь представьте, что такой песок может хранить гораздо больше энергии и отдавать её по мере необходимости.
Технология, разработанная и уже запатентованная в NREL, позволяет нагревать песок до высоких температур с помощью энергии ветра или солнца и сохранять это тепло в песке в специальных силосах. Новаторский прототип успешно работает в лабораторных условиях, а компьютерное моделирование показывает, что промышленные образцы сохраняют более 95% тепла на протяжении не менее пяти дней.
Решения для длительного и массового хранения энергии, основанные на литиево-ионных батареях или с помощью гидравлического накопления - все эти технологии либо дороги, либо географически ограничены. В отличие от них, тепловая энергия, сохраненная при помощи песка, предназначена для длительного хранения и, при этом, относительно недорогая. Расчеты показывают, что каждый киловатт-час с песком обойдется всего лишь в $4-10, по сравнению с $300 у батарей.
Только не всякий песок подойдет для такой задачи. Исследователи протестировали различные типы твердых частиц, в том числе керамические материалы и альфа-кварц. В итоге выбрали особо чистый песок, добываемый на среднем западе США, который может выдерживать температуру до 1,200°C.
Источник:
DOI: 10.1016/j.solener.2023.111908
=======================
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!
Забудьте о батарейках и встречайте нового игрока в области хранения энергии: простой песок! Речь, конечно, не о бытовых устройствах с аккумуляторами, а о массивных системах хранения энергии. Песок может стать ключом к новой эпохе чистой энергетики благодаря технологии, рожденной в лабораториях NREL.
Казалось бы, песок — материал простой и знакомый каждому. Но инженеры из Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) взглянули на него под другим углом, увидев в его песчинках идеальный аккумулятор тепла от возобновляемых источников. Скорее всего вам знакома ситуация, когда на морском берегу песок очень сильно нагревается в течении дня, в полдень бывает даже невозможно встать на песок босыми ногами, приходится бежать до воды как по раскалённым углям. Теперь представьте, что такой песок может хранить гораздо больше энергии и отдавать её по мере необходимости.
Технология, разработанная и уже запатентованная в NREL, позволяет нагревать песок до высоких температур с помощью энергии ветра или солнца и сохранять это тепло в песке в специальных силосах. Новаторский прототип успешно работает в лабораторных условиях, а компьютерное моделирование показывает, что промышленные образцы сохраняют более 95% тепла на протяжении не менее пяти дней.
Решения для длительного и массового хранения энергии, основанные на литиево-ионных батареях или с помощью гидравлического накопления - все эти технологии либо дороги, либо географически ограничены. В отличие от них, тепловая энергия, сохраненная при помощи песка, предназначена для длительного хранения и, при этом, относительно недорогая. Расчеты показывают, что каждый киловатт-час с песком обойдется всего лишь в $4-10, по сравнению с $300 у батарей.
Только не всякий песок подойдет для такой задачи. Исследователи протестировали различные типы твердых частиц, в том числе керамические материалы и альфа-кварц. В итоге выбрали особо чистый песок, добываемый на среднем западе США, который может выдерживать температуру до 1,200°C.
Источник:
DOI: 10.1016/j.solener.2023.111908
=======================
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
Плазма под крышкой: как литий повысит эффективность токамаков
Учёные из Принстонской лаборатории плазменной физики (PPPL) всё ближе к тому, чтобы сделать энергию синтеза надежным источником для энергосетей, благодаря использованию лития для управления плазмой в токамаках.
Мечта о чистой и неиссякаемой энергии синтеза уже не за горами, а всё благодаря физикам из PPPL. Их последние исследования показывают, что покрытие внутренних стенок реактора жидким литием может решить проблему управления плазмой и увеличения ее стабильности. Это стало возможным благодаря новой методике, которая позволила определить оптимальную плотность нейтральных частиц на краю плазмы — ключ к эффективному дозированию ядерного синтеза.
Исследование, опубликованное в журнале Nuclear Fusion, стало результатом экспериментов в токамаке LTX-β. Этот уникальный аппарат позволяет создавать плазму в форме бублика и поддерживать её при помощи магнитных полей. Особенность LTX-β в том, что его стенки почти полностью покрыты литием, что резко снижает “отскоки” атомов водорода от стенок обратно в плазму и повышает её температуру на периферии. Это, в свою очередь, открывает дверь к созданию более компактных и энергоэффективных реакторов.
Работа команды показала закономерности связи между видом подачи топлива в плазму и ее стабильностью. Группа выяснила, насколько можно “наполнять плазму” до того, как начнутся проблемы со стабильностью, а нейтральный пучок вводить в систему можно также более точечно. Цель — достичь идеальных условий для длительного поддержания реакции, что сделает ядерный синтез практичной и выгодной частью энергосети.
Для наилучшего управления плазмой учёные изучают разницу температур её внутренней и внешней частей. В зависимости от распределения температуры, определяется профиль — пиковый или плоский. Именно плоский профиль позволяет добиться оптимального управления плазмой. Если же плотность нейтральных частиц превысит определенный порог, плазма начнет охлаждаться и возникнут нестабильности, называемые "режимами разрыва".
Источник:
DOI: 10.1088/1741-4326/ad2ca7
=======================
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!
Учёные из Принстонской лаборатории плазменной физики (PPPL) всё ближе к тому, чтобы сделать энергию синтеза надежным источником для энергосетей, благодаря использованию лития для управления плазмой в токамаках.
Мечта о чистой и неиссякаемой энергии синтеза уже не за горами, а всё благодаря физикам из PPPL. Их последние исследования показывают, что покрытие внутренних стенок реактора жидким литием может решить проблему управления плазмой и увеличения ее стабильности. Это стало возможным благодаря новой методике, которая позволила определить оптимальную плотность нейтральных частиц на краю плазмы — ключ к эффективному дозированию ядерного синтеза.
Исследование, опубликованное в журнале Nuclear Fusion, стало результатом экспериментов в токамаке LTX-β. Этот уникальный аппарат позволяет создавать плазму в форме бублика и поддерживать её при помощи магнитных полей. Особенность LTX-β в том, что его стенки почти полностью покрыты литием, что резко снижает “отскоки” атомов водорода от стенок обратно в плазму и повышает её температуру на периферии. Это, в свою очередь, открывает дверь к созданию более компактных и энергоэффективных реакторов.
Работа команды показала закономерности связи между видом подачи топлива в плазму и ее стабильностью. Группа выяснила, насколько можно “наполнять плазму” до того, как начнутся проблемы со стабильностью, а нейтральный пучок вводить в систему можно также более точечно. Цель — достичь идеальных условий для длительного поддержания реакции, что сделает ядерный синтез практичной и выгодной частью энергосети.
Для наилучшего управления плазмой учёные изучают разницу температур её внутренней и внешней частей. В зависимости от распределения температуры, определяется профиль — пиковый или плоский. Именно плоский профиль позволяет добиться оптимального управления плазмой. Если же плотность нейтральных частиц превысит определенный порог, плазма начнет охлаждаться и возникнут нестабильности, называемые "режимами разрыва".
Источник:
DOI: 10.1088/1741-4326/ad2ca7
=======================
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
Как мозг и хаос помогают искусственному интеллекту стать умнее
Искусственный интеллект вдохновился устройством человеческого мозга и нашёл в хаосе нового союзника. Учёные из Китая разработали алгоритм обучения, который использует хаотическую динамику для повышения эффективности нейронных сетей, ускорения их обучения и расширения возможностей.
Восьмидесятые годы прошлого века открыли для нас удивительный факт: мозг кролика использует хаос для обучения. С тех пор эта компания - хаос и мозг - всё чаще встречается в стенах лабораторий. Теперь хаотическая динамика, которая не боится изменений и любит новизну, начала раскрывать свои тайны учёным при создании искусственного интеллекта.
Исследователи Ван Зицзянь и Пэн Тао вместе с директором их лаборатории Луоаном Чэном решили посмотреть, как хаос может обучить искусственные спайковые нейронные сети (SNN) - пока ещё несовершенные копии мозга. Вдохновившись этим непредсказуемым двигателем, они внесли в SNN немного хаотических расчётов и получили потрясающие результаты. Оказывается, путём добавления всего одной функции потерь, похожей на энтропию, можно добиться внутреннего хаоса, который стимулирует нейросеть учиться лучше и быстрее.
Интересно, что такой метод не только ускоряет процесс обучения, но и повышает его качество, что подтвердили тестирования на различных нейроморфных данных. В отличие от "внешнего" хаоса, который не привёл к успеху, "внутренний" хаос видимо хранит секреты миллиардной эволюции мозга и намного эффективнее.
Спайковые сети обладают отменной способностью к анализу временных и пространственных данных и экономичны в расходе энергии, но ранее у них были проблемы с обучением. Теперь, кажется, "гениальный хаос" нашёл способ превратить эти неудачники в умников и трудяг.
Подружились мозг, хаос и машина - и что из этого вышло? Возможно, скоро мы увидим следующий скачок в искусственном интеллекте. А пока научный мир бурно обсуждает новый метод, который с лёгкостью сравнит возможности искусственных сетей с человеческим мозгом, мы можем готовиться к новой эре, где умные машины будут ещё умнее, а всё благодаря кажущемуся беспорядку. И помните, иногда в "хаосе" гениальных идей скрывается будущее!
Источник:
DOI: 10.1093/nsr/nwae037
=======================
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!
Искусственный интеллект вдохновился устройством человеческого мозга и нашёл в хаосе нового союзника. Учёные из Китая разработали алгоритм обучения, который использует хаотическую динамику для повышения эффективности нейронных сетей, ускорения их обучения и расширения возможностей.
Восьмидесятые годы прошлого века открыли для нас удивительный факт: мозг кролика использует хаос для обучения. С тех пор эта компания - хаос и мозг - всё чаще встречается в стенах лабораторий. Теперь хаотическая динамика, которая не боится изменений и любит новизну, начала раскрывать свои тайны учёным при создании искусственного интеллекта.
Исследователи Ван Зицзянь и Пэн Тао вместе с директором их лаборатории Луоаном Чэном решили посмотреть, как хаос может обучить искусственные спайковые нейронные сети (SNN) - пока ещё несовершенные копии мозга. Вдохновившись этим непредсказуемым двигателем, они внесли в SNN немного хаотических расчётов и получили потрясающие результаты. Оказывается, путём добавления всего одной функции потерь, похожей на энтропию, можно добиться внутреннего хаоса, который стимулирует нейросеть учиться лучше и быстрее.
Интересно, что такой метод не только ускоряет процесс обучения, но и повышает его качество, что подтвердили тестирования на различных нейроморфных данных. В отличие от "внешнего" хаоса, который не привёл к успеху, "внутренний" хаос видимо хранит секреты миллиардной эволюции мозга и намного эффективнее.
Спайковые сети обладают отменной способностью к анализу временных и пространственных данных и экономичны в расходе энергии, но ранее у них были проблемы с обучением. Теперь, кажется, "гениальный хаос" нашёл способ превратить эти неудачники в умников и трудяг.
Подружились мозг, хаос и машина - и что из этого вышло? Возможно, скоро мы увидим следующий скачок в искусственном интеллекте. А пока научный мир бурно обсуждает новый метод, который с лёгкостью сравнит возможности искусственных сетей с человеческим мозгом, мы можем готовиться к новой эре, где умные машины будут ещё умнее, а всё благодаря кажущемуся беспорядку. И помните, иногда в "хаосе" гениальных идей скрывается будущее!
Источник:
DOI: 10.1093/nsr/nwae037
=======================
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
Мозг в чипе: новый нейроморфный полупроводник
Команда южнокорейских учёных взяла лучшее от человеческого мозга, чтобы сотворить будущее искусственного интеллекта. Разработанная нейроморфная технология, щедро заряженная энергоэффективностью и оперативностью, обещает перевернуть представление о современной полупроводниковой электронике.
Ассоциации с киборгами и мозгом в банке – отставить. Настоящее бионическое чудо свершается в лаборатории профессора Квона Хёк-джуна из Отдела электротехники и информатики DGIST. И не где-нибудь, а в полупроводниках нового поколения для искусственного интеллекта.
Команда профессора Квона разработала синаптические полевые транзисторы. Да не простые, а из оксида гафния со слоями дисульфида олова. Получилось что-то вроде трехконтактного нейроморфного устройства, который может хранить информацию как настоящий нейрон в мозгу.
Результаты не замедлили сказаться и в цифрах: такой синапс реагирует в десять тысяч раз быстрее человеческого и потребляет мало энергии. Наука не стоит на месте, и современная энергоэффективность требует сверхскоростей. Исследователи предлагают использовать такое оборудование в самых разных приложениях, связанных с ИИ и машинным обучением.
Профессор Квон и его команда двигают нас к новой архитектуре вычислений с нивелированными недостатками по скорости и энергопотреблению. С этих пор искусственный интеллект сможет блеснуть не только "умом", но и "энергетическим аппетитом", достойным настоящего мозга. Ну а мы, как обычно, остаемся следить за тем, как бионические мечты становятся реальностью. Не будем также забывать о бионических снах, ведь именно в них рождаются законченные шедевры!
Источник:
DOI: 10.1002/advs.202308588
=======================
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 южнокорейских учёных взяла лучшее от человеческого мозга, чтобы сотворить будущее искусственного интеллекта. Разработанная нейроморфная технология, щедро заряженная энергоэффективностью и оперативностью, обещает перевернуть представление о современной полупроводниковой электронике.
Ассоциации с киборгами и мозгом в банке – отставить. Настоящее бионическое чудо свершается в лаборатории профессора Квона Хёк-джуна из Отдела электротехники и информатики DGIST. И не где-нибудь, а в полупроводниках нового поколения для искусственного интеллекта.
Команда профессора Квона разработала синаптические полевые транзисторы. Да не простые, а из оксида гафния со слоями дисульфида олова. Получилось что-то вроде трехконтактного нейроморфного устройства, который может хранить информацию как настоящий нейрон в мозгу.
Результаты не замедлили сказаться и в цифрах: такой синапс реагирует в десять тысяч раз быстрее человеческого и потребляет мало энергии. Наука не стоит на месте, и современная энергоэффективность требует сверхскоростей. Исследователи предлагают использовать такое оборудование в самых разных приложениях, связанных с ИИ и машинным обучением.
Профессор Квон и его команда двигают нас к новой архитектуре вычислений с нивелированными недостатками по скорости и энергопотреблению. С этих пор искусственный интеллект сможет блеснуть не только "умом", но и "энергетическим аппетитом", достойным настоящего мозга. Ну а мы, как обычно, остаемся следить за тем, как бионические мечты становятся реальностью. Не будем также забывать о бионических снах, ведь именно в них рождаются законченные шедевры!
Источник:
DOI: 10.1002/advs.202308588
=======================
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
Новый катод "разогрел" магниевые батарейки до невиданных возможностей
Холода больше не помеха для зарядок! Специалисты из Университета Тохоку создали уникальный материал для катода магниевых батарей, который любит попрохладнее и позволяет им быть эффективными даже при низких температурах. Прощайте, старомодные источники энергии!
Ученые из Университета Тохоку не шутят - они изготовили катод из оксида каменной соли, запихнув туда ещё семь различных металлов и сделали там образом невозможное: теперь магниевая батарея чувствует себя на ура и при более низких температурах, чем ранее!
Это первый случай использования оксида каменной соли в качестве катодного материала для магниевых аккумуляторов. Высокоэнтропийная стратегия, использованная исследователями, позволила катионным дефектам активировать катод из оксида каменной соли.
Разработка также устраняет ключевое ограничение магниевых батарей - сложность транспортировки магния внутри твердых материалов. До сих пор для повышения подвижности магния в обычных катодных материалах, требовались очень высокие температуры. Однако материал, представленный исследователями из Университета Тохоку, эффективно работает всего при температуре 90°C, демонстрируя значительное снижение требуемой рабочей температуры.
Томоя Кавагути, профессор Института материаловедения Университета Тохоку (IMR), отмечает более широкие последствия этого исследования. "Литий находится в дефиците и распределен неравномерно, в то время как магний доступен в изобилии, что является более устойчивой и экономичной альтернативой”.
Конечно, бытовой аккумулятор нельзя просто так использовать даже при 90 градусах, и речь пока не идёт о массовом внедрении: там литиевые аккумуляторы прочно заняли свое место. Однако в системах массового и промышленного хранения энергии литиевые аккумуляторы являются крайне несовершенным решением, поэтому результаты команды учёных из университета Тохоку может стать основой будущих систем хранения.
Источник:
DOI: 10.1039/D3TA07942B
=======================
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!
Холода больше не помеха для зарядок! Специалисты из Университета Тохоку создали уникальный материал для катода магниевых батарей, который любит попрохладнее и позволяет им быть эффективными даже при низких температурах. Прощайте, старомодные источники энергии!
Ученые из Университета Тохоку не шутят - они изготовили катод из оксида каменной соли, запихнув туда ещё семь различных металлов и сделали там образом невозможное: теперь магниевая батарея чувствует себя на ура и при более низких температурах, чем ранее!
Это первый случай использования оксида каменной соли в качестве катодного материала для магниевых аккумуляторов. Высокоэнтропийная стратегия, использованная исследователями, позволила катионным дефектам активировать катод из оксида каменной соли.
Разработка также устраняет ключевое ограничение магниевых батарей - сложность транспортировки магния внутри твердых материалов. До сих пор для повышения подвижности магния в обычных катодных материалах, требовались очень высокие температуры. Однако материал, представленный исследователями из Университета Тохоку, эффективно работает всего при температуре 90°C, демонстрируя значительное снижение требуемой рабочей температуры.
Томоя Кавагути, профессор Института материаловедения Университета Тохоку (IMR), отмечает более широкие последствия этого исследования. "Литий находится в дефиците и распределен неравномерно, в то время как магний доступен в изобилии, что является более устойчивой и экономичной альтернативой”.
Конечно, бытовой аккумулятор нельзя просто так использовать даже при 90 градусах, и речь пока не идёт о массовом внедрении: там литиевые аккумуляторы прочно заняли свое место. Однако в системах массового и промышленного хранения энергии литиевые аккумуляторы являются крайне несовершенным решением, поэтому результаты команды учёных из университета Тохоку может стать основой будущих систем хранения.
Источник:
DOI: 10.1039/D3TA07942B
=======================
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
Прогресс в области натриевых батарей: как смогли "разбудить" неактивный фосфат железа
Открытие китайских исследователей обещает революцию в мире натриево-ионных батарей: активация "сонного" фосфата и удивительные результаты в масштабах и энергии.
Недорогой и надежный - так можно описать идеальный катод для наших будущих батарей. И, на удивление, железофосфатные катоды становятся главными героями на арене натриево-ионных аккумуляторов. Но у этих героев были свои сложности - они хоть и обещали большую емкость в теории, но отдавали почему-то заметно меньше.
Ученые из Китайской академии наук не стали мириться с этой несправедливостью и принялись "будить" ленивые фосфаты. В результате родилась новая технология, которая превращает "неактивные" молекулы в настоящих трудяг и повышает уровень энергоемкости катодов до значений, о которых ранее могли только мечтать.
Этот процесс можно сравнить с настоящим волшебством: простое добавление натрия железофосфата, известного как минерал марицит, в матрицу и получается катод с рекордной емкостью более 130 мАч/г и энергетической плотностью в 400 Вт·ч/кг. Это почти как разбудить спящую красавицу поцелуем.
Китайские маги из науки не только наглядно показали, как "разбудить" неактивные элементы в катоде, но и подтвердили это в реальных условиях, создав аккумуляторы, которые держат заряды как зубры.
Источник:
DOI: 10.1021/jacs.3c14452
=======================
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!
Открытие китайских исследователей обещает революцию в мире натриево-ионных батарей: активация "сонного" фосфата и удивительные результаты в масштабах и энергии.
Недорогой и надежный - так можно описать идеальный катод для наших будущих батарей. И, на удивление, железофосфатные катоды становятся главными героями на арене натриево-ионных аккумуляторов. Но у этих героев были свои сложности - они хоть и обещали большую емкость в теории, но отдавали почему-то заметно меньше.
Ученые из Китайской академии наук не стали мириться с этой несправедливостью и принялись "будить" ленивые фосфаты. В результате родилась новая технология, которая превращает "неактивные" молекулы в настоящих трудяг и повышает уровень энергоемкости катодов до значений, о которых ранее могли только мечтать.
Этот процесс можно сравнить с настоящим волшебством: простое добавление натрия железофосфата, известного как минерал марицит, в матрицу и получается катод с рекордной емкостью более 130 мАч/г и энергетической плотностью в 400 Вт·ч/кг. Это почти как разбудить спящую красавицу поцелуем.
Китайские маги из науки не только наглядно показали, как "разбудить" неактивные элементы в катоде, но и подтвердили это в реальных условиях, создав аккумуляторы, которые держат заряды как зубры.
Источник:
DOI: 10.1021/jacs.3c14452
=======================
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
Рождение новой батарейки из пепла старой: эко-способ переработки лития
Ученые нашли способ вернуть к жизни "уставшие" литиевые батареи, обещая революцию в переработке и достойное будущее для аккумуляторов.
Что делать со старыми литиевыми аккумуляторами, когда они отслужили свое? Вместо того чтобы отправлять их на свалку, исследователи из Китая предлагают элегантный метод переработки, который не только экологичен, но и весьма выгоден.
Профессор Се и его команда из Университета науки и технологий Хуачжун обнаружили, что активный литий можно извлечь из "умерших" аккумуляторов при помощи химического выщелачивания. Все гениальное просто: весь трюк заключается в использовании раствора полициклических ароматических углеводородов и эфирных растворителей.
Исследуя реагенты с разными окислительно-восстановительными потенциалами, команда нашла идеальный рецепт, который позволяет извлекать литий с высокой эффективностью. Уникальная настройка параметров делает возможным возвращение активного лития в строй: эффективное извлечение активного лития из отработавших батарей было достигнуто за счет оптимизации растворителя и технологических параметров. Восстановленный литий сразу готов реагировать с фосфатом железа, порождая высокопроизводительные материалы для катодов литий-железо-фосфатных батарей.
Важно отметить, что решения для извлечения лития работают в рамках замкнутой системы, что сводит к минимуму возможность загрязнения окружающей среды. Кроме того, реагенты для извлечения лития могут быть переработаны для повторного использования. По сравнению с другими технологиями вторичной переработки, этот метод имеет хорошие экономические преимущества и практические перспективы, и ожидается, что он будет способствовать устойчивому развитию литий-ионных аккумуляторов.
Источник:
DOI: 10.1016/j.scib.2024.02.034
=======================
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 нашли способ вернуть к жизни "уставшие" литиевые батареи, обещая революцию в переработке и достойное будущее для аккумуляторов.
Что делать со старыми литиевыми аккумуляторами, когда они отслужили свое? Вместо того чтобы отправлять их на свалку, исследователи из Китая предлагают элегантный метод переработки, который не только экологичен, но и весьма выгоден.
Профессор Се и его команда из Университета науки и технологий Хуачжун обнаружили, что активный литий можно извлечь из "умерших" аккумуляторов при помощи химического выщелачивания. Все гениальное просто: весь трюк заключается в использовании раствора полициклических ароматических углеводородов и эфирных растворителей.
Исследуя реагенты с разными окислительно-восстановительными потенциалами, команда нашла идеальный рецепт, который позволяет извлекать литий с высокой эффективностью. Уникальная настройка параметров делает возможным возвращение активного лития в строй: эффективное извлечение активного лития из отработавших батарей было достигнуто за счет оптимизации растворителя и технологических параметров. Восстановленный литий сразу готов реагировать с фосфатом железа, порождая высокопроизводительные материалы для катодов литий-железо-фосфатных батарей.
Важно отметить, что решения для извлечения лития работают в рамках замкнутой системы, что сводит к минимуму возможность загрязнения окружающей среды. Кроме того, реагенты для извлечения лития могут быть переработаны для повторного использования. По сравнению с другими технологиями вторичной переработки, этот метод имеет хорошие экономические преимущества и практические перспективы, и ожидается, что он будет способствовать устойчивому развитию литий-ионных аккумуляторов.
Источник:
DOI: 10.1016/j.scib.2024.02.034
=======================
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
Новый шаг в энергосбережении: метаповерхности помогут улучшить утилизацию энергии
Окружающая среда полна невостребованной энергии - от вибрации движущегося транспорта до шума больших городов. Недавние исследования открывают новую страницу в области сбора этой энергии благодаря разработке универсальных метаповерхностей, которые можно с легкостью переконфигурировать, словно кубики конструктора LEGO.
Забудьте о привычных солнечных панелях и ветряках, настало время гибких метаповерхностей, дающих вторую жизнь энергии, что ранее бесследно терялась. Изысканная технология, опубликованная в журнале Advanced Science, представляет собой многофункциональную метаповерхность, приспособленную к растяжению, элементы которой можно соединять для простоты использования в реальных условиях.
Метаматериалы, искусственные структуры, манипулирующие волновой энергией, теперь можно более эффективно использовать для сбора эластичных волн в пьезоэлектрических компонентах, повышая эффективность выработки электричества. Применение теории балок Тимошенко-Эренфеста позволило преодолеть ранее существовавшие ограничения на размер подобных элементов и частоту вибраций, что делает реализацию такой технологии не привязанной строго к одной частоте.
Инновационный подход исследователей из Южнокорейских университетов POSTECH и SKKU дал учёным возможность моделировать и контролировать эластичные метаповерхности, управляющие фазовой модуляцией эластичных волн. Появился так называемый TREM – переконфигурируемая эластичная метаповерхность, основанная на теории изгиба балок Тимошенко-Эренфеста, способен к модификации и настройке на различные волновые явления.
Значимостью этого прорыва стало демонстрируемое улучшение эффективности сбора энергии эластичными волнами, что увеличило электрическую мощность пьезоэлектрических компонентов в восемь раз, делая его перспективным для систем пьезоэлектрического энергосбора.
Профессор Чжунсук Ро из POSTECH с энтузиазмом подчеркнул значимость этой разработки не только для энергосбора, но и для мониторинга состояния конструкций, беспроводных сенсоров и Интернета вещей. И действительно, эти универсальные метаповерхности прорываются в различные сферы науки и технологий, обещая мир, где каждый шорох и движение богато энергетическими возможностями. И кто знает, может быть, скоро мы сможем заряжать свои гаджеты, просто идя по улицам, захватывая волну... энергетическую, разумеется.
Источник:
DOI: 10.1002/advs.202400090
=======================
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!
Окружающая среда полна невостребованной энергии - от вибрации движущегося транспорта до шума больших городов. Недавние исследования открывают новую страницу в области сбора этой энергии благодаря разработке универсальных метаповерхностей, которые можно с легкостью переконфигурировать, словно кубики конструктора LEGO.
Забудьте о привычных солнечных панелях и ветряках, настало время гибких метаповерхностей, дающих вторую жизнь энергии, что ранее бесследно терялась. Изысканная технология, опубликованная в журнале Advanced Science, представляет собой многофункциональную метаповерхность, приспособленную к растяжению, элементы которой можно соединять для простоты использования в реальных условиях.
Метаматериалы, искусственные структуры, манипулирующие волновой энергией, теперь можно более эффективно использовать для сбора эластичных волн в пьезоэлектрических компонентах, повышая эффективность выработки электричества. Применение теории балок Тимошенко-Эренфеста позволило преодолеть ранее существовавшие ограничения на размер подобных элементов и частоту вибраций, что делает реализацию такой технологии не привязанной строго к одной частоте.
Инновационный подход исследователей из Южнокорейских университетов POSTECH и SKKU дал учёным возможность моделировать и контролировать эластичные метаповерхности, управляющие фазовой модуляцией эластичных волн. Появился так называемый TREM – переконфигурируемая эластичная метаповерхность, основанная на теории изгиба балок Тимошенко-Эренфеста, способен к модификации и настройке на различные волновые явления.
Значимостью этого прорыва стало демонстрируемое улучшение эффективности сбора энергии эластичными волнами, что увеличило электрическую мощность пьезоэлектрических компонентов в восемь раз, делая его перспективным для систем пьезоэлектрического энергосбора.
Профессор Чжунсук Ро из POSTECH с энтузиазмом подчеркнул значимость этой разработки не только для энергосбора, но и для мониторинга состояния конструкций, беспроводных сенсоров и Интернета вещей. И действительно, эти универсальные метаповерхности прорываются в различные сферы науки и технологий, обещая мир, где каждый шорох и движение богато энергетическими возможностями. И кто знает, может быть, скоро мы сможем заряжать свои гаджеты, просто идя по улицам, захватывая волну... энергетическую, разумеется.
Источник:
DOI: 10.1002/advs.202400090
=======================
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
Создан новый стабильный и высокопроводящий ионно-литиевый проводник для твердотельных аккумуляторов
Исследователи из Токийского университета науки и корпорации Денсо разработали новый вид твердотельного электролита для твердотельных литий-ионных аккумуляторов, который обещает высокую безопасность, проводимость и работоспособность в широком диапазоне температур.
Группа японских ученых совершила значительный прорыв в разработке твердотельных литий-ионных (Li-ion) батарей, представив новый стабильный и высокопроводящий литиево-ионный проводник с пирохлорной структурой. Батареи на основе этих твердотельных электролитов будут обладать повышенной пожаробезопасностью, высокой плотностью энергии и переносного числа по сравнению с батареями на жидких электролитах, что делает их привлекательными для применения в электромобилях и других устройствах.
Ключевым отличием нового материала является его устойчивость к воздействию воздуха и влаги, а также высокая ионная проводимость, превосходящая показатели уже известных оксидных твердотельных электролитов. В рамках исследования, опубликованного в журнале Chemistry of Materials, был разработан конкретный состав Li1.25La0.58Nb2O6F с объемной ионной проводимостью 7.0 мS см⁻¹ и общей ионной проводимостью 3.9 мS см⁻¹ при комнатной температуре.
Новый материал сохраняет проводимость даже при температуре –10°C, что равно показателям стандартных оксидных электролитов при комнатной температуре. Следовательно, диапазон его рабочих температур составляет от –10 °C до 100 °C, что значительно расширяет область применения.
Особенностью материала также стал механизм ионной проводимости, при котором ионы лития последовательно перемещаются, изменяя связи с ионами фтора в структуре пирохлора. Эти изменения затрагивают местные стабильные и метастабильные позиции, что обеспечивает высокую ионную подвижность.
Этот прорыв открывает новые возможности для создания более безопасных и высокоэнергетических твердотельных аккумуляторов без риска утечки электролитов или выделения токсичных газов, характерных для сульфидных батарей. Материал подходит для применения в электромобилях, благодаря способности работать в широком диапазоне температур и поддерживать быструю зарядку. Кроме того, материал представляет интерес для миниатюризации аккумуляторов, бытовой техники и медицинских устройств благодаря своей стабильности и безопасности при повреждениях.
Источник:
DOI: 10.1021/acs.chemmater.3c03288
=======================
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 Токийского университета науки и корпорации Денсо разработали новый вид твердотельного электролита для твердотельных литий-ионных аккумуляторов, который обещает высокую безопасность, проводимость и работоспособность в широком диапазоне температур.
Группа японских ученых совершила значительный прорыв в разработке твердотельных литий-ионных (Li-ion) батарей, представив новый стабильный и высокопроводящий литиево-ионный проводник с пирохлорной структурой. Батареи на основе этих твердотельных электролитов будут обладать повышенной пожаробезопасностью, высокой плотностью энергии и переносного числа по сравнению с батареями на жидких электролитах, что делает их привлекательными для применения в электромобилях и других устройствах.
Ключевым отличием нового материала является его устойчивость к воздействию воздуха и влаги, а также высокая ионная проводимость, превосходящая показатели уже известных оксидных твердотельных электролитов. В рамках исследования, опубликованного в журнале Chemistry of Materials, был разработан конкретный состав Li1.25La0.58Nb2O6F с объемной ионной проводимостью 7.0 мS см⁻¹ и общей ионной проводимостью 3.9 мS см⁻¹ при комнатной температуре.
Новый материал сохраняет проводимость даже при температуре –10°C, что равно показателям стандартных оксидных электролитов при комнатной температуре. Следовательно, диапазон его рабочих температур составляет от –10 °C до 100 °C, что значительно расширяет область применения.
Особенностью материала также стал механизм ионной проводимости, при котором ионы лития последовательно перемещаются, изменяя связи с ионами фтора в структуре пирохлора. Эти изменения затрагивают местные стабильные и метастабильные позиции, что обеспечивает высокую ионную подвижность.
Этот прорыв открывает новые возможности для создания более безопасных и высокоэнергетических твердотельных аккумуляторов без риска утечки электролитов или выделения токсичных газов, характерных для сульфидных батарей. Материал подходит для применения в электромобилях, благодаря способности работать в широком диапазоне температур и поддерживать быструю зарядку. Кроме того, материал представляет интерес для миниатюризации аккумуляторов, бытовой техники и медицинских устройств благодаря своей стабильности и безопасности при повреждениях.
Источник:
DOI: 10.1021/acs.chemmater.3c03288
=======================
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