Голографические коммуникаторы из "Звёздных войн" всё ближе!

Конечно, они не будут выглядеть точно также, как в культовых фильмах Лукаса, а изображение будет наверняка цветным и уж точно не дёргаться. Но это в будущем, а пока - ещё один маленький шажок человечества к голографическим коммуникациям, а именно - создали потенциальный голографический датчик.

В чём суть? Обычная матрица вашего смартфона или камеры может регистрировать и преобразовывать в сигнал только "плоскую картинку", то есть в ней нет глубины, информации в третьем измерении о расстоянии до объектов. Конечно, перспектива может косвенным образом говорить о том, насколько далеко объект, однако если мы имеем чёткое представление о его размере. Попробуйте закрыть один глаз и поймёте о чем я.

С одной стороны проблема решается добавлением ещё одного "глаза", и так сейчас и делают, ставят два и больше датчиков. Но это связано с некоторыми проблемами, например - у вас два и более видеопотоков, которые надо обрабатывать, чтобы восстановить трехмерную картинку.

А тут сделали ОДИН датчик, который может воспринимать ещё и объём. "Кааак?" - спросите вы!
Это называется датчиком светового поля. Такие были и раньше, но это были очень сложные системы из микролинз, которые по сути являются такими же "многоглазками", которые "смотрят" на объект под разными углами.
Исследовательская группа из Национального университета Сингапура (NUS) сделало новую "многоглазку", однако без линз и необходимости одновременной регистрации и передачи нескольких изображений. Они использовали модифицированные нанокристаллы перовскита. Там всё сложно, но если по итогам - эти нанокристаллы излучают свет разной длины волны в зависимости от того, под каким углом на них падает другой свет, от регистрируемого объекта. Таким образом матрица с такими кристаллами может одновременно подавать сразу несколько "картинок" разной длины волны в зависимости от угла зрения.

Да, бдительный читатель сразу поймет, что получается закодированная при помощи цвета карта объёмного тела. Это имеет ограничение по расстоянию, на больших дистанциях угловые разности на разных цветовых "картинках" слишком маленькие, и изображение пока монохромное в итоге. Однако датчик получился гораздо проще своих предшественников и может похвастаться неплохим разрешением и регистрировать достаточно мелкие детали на расстоянии до 1,5 метров.

https://phys.org/news/2023-05-scientists-light-field-sensor-3d-scene.html

Приветствую всех новых подписчиков!

Вот уж не ожидал, что тестирование новой функции телеги, благодаря которой можно делиться целыми папками с сообществами, за два дня приведёт более 1к подписчиков. Мощно! Приходится досрочно снимать с паузы проект )

Понимаю, что многие из вас подписались по инерции, и если вам не интересна тематика канала, расстраиваться не буду! А писать здесь я буду про технические науки, технологии и изобретения, в основном будут новости, а также статьи и видео со страниц на других площадках. Пока речь идёт о дублировании контента, в текущей обстановке пока не понимаю, какую площадку сделать основной.

И, пользуясь случаем, раз вас так внезапно много стало, прошу подписаться на страницы на других площадках. Я ещё в раздумьях, где какой эксклюзивный контент будет, но то, что он будет - это точно. Просто дублировать как-то скучно.

Ютуб https://www.youtube.com/@_In_Genium_
ВК https://vk.com/public203851543
Дзен https://dzen.ru/id/5f2538d17434236dff1f366a?share_to=link

19-20 августа (сб.-вс.) 2023
Москва, Университет МИСИС
Научно-просветительский форум «Ученые против мифов. Тихо! Идут раскопки»

Камера, мотор. “Цветущая Сахара, 10000-й год до новой эры. Изможденный мамонт тянет блок на стройку пирамиды. Молодой жрец предсказывает на бересте катастрофу Титаника. Спустя тысячи лет алчные археологи находят свиток с пророчеством, но завидев славянские руны, закапывают всё обратно… “ Стоп, хватит!

Этот форум для тех, кто устал от ахинеи на экране. Для тех, кто готов взглянуть на мир глазами учёных. Для тех, кто жаждет докопаться до истины.

Тихо! Идут раскопки.

Подробная программа и билеты »»» https://clck.ru/34scDT
Официальный мерч »»» https://gen.ru/collection/uchyonie-protiv-mifov

Графен теперь тоже зелёный

Известный эксперт по переработке отходов Эндж Нзихоу разработал новую технологию, которая позволяет преобразовывать отходы биомассы в графен с использованием нетоксичного железного катализатора.
Это означает, что теперь можно избежать использования опасных химических веществ, драгоценных металлов и ископаемого топлива, которые ранее использовались в подобных процессах. В ходе исследования, проведенного совместно с доцентом кафедры гражданского строительства и охраны окружающей среды Принстонского университета Клэр Уайт, Нзихоу обнаружил механизм преобразования отходов биомассы в графен на нано- и атомном уровнях. Результаты их исследований были опубликованы в журналах ChemSusChem и Applied Nano Materials.
Одним из главных достижений этой новой технологии является возможность получения графена из биомассы. Вместо опасных химических веществ и дорогостоящих технологий, исследователи использовали катализатор из оксида железа, который позволяет преобразовать богатую целлюлозой биомассу в углеродные материалы.
Ученые продолжают совершенствовать процесс, чтобы увеличить размер областей чистого графена и снизить количество дефектов в конечном материале. Это позволит получить графен еще более высокого качества и расширить его применение в различных областях, таких как электроника, энергетика и материаловедение.
Технология, разработанная Нзихоу и Уайт, представляет собой экологически чистый и эффективный способ производства графена, который может иметь большое значение для будущего развития науки и технологий. Она также способствует устойчивому использованию биомассы, что помогает снизить негативное воздействие на окружающую среду и содействует переходу к более устойчивым и экологически безопасным процессам производства.

Источник:

https://phys.org/news/2023-07-reveal-secrets-green-graphene.html

Солнечная крыша не взлетела

Солнечная крыша, разработанная компанией Tesla, (имеется в виду солнечные панели на крыше) не оправдала ожиданий, поскольку в итоге за последние 7 лет было оснащено всего 3000 домов в США.
Многие клиенты, заключившие контракты на установку солнечных панелей, столкнулись с существенным повышением цен в 2021 году. В дальнейшем тенденция не изменилась, и компания Tesla продолжала увеличивать цены на солнечные установки. Только в этом году рост цен был двукратным.
В результате повышения цен, более 6 300 клиентов решили расторгнуть контракты. Дело дошло до коллективного иска против компании Илона Маска.
Однако, Tesla согласилась выплатить 6 миллионов долларов для урегулирования коллективного иска, связанного с повышением цен на солнечные системы. Сумма выплаты компенсации составляет 6 080 000 долларов США, из которых 863 600 долларов будут направлены в фонд автоматических выплат.
И всё же использование солнечной энергии компанией Tesla значительно выросло: объем только первом квартале 2023 года составил 67 МВт, что на 40% больше, чем в 2022 году. Это говорит о том, что несмотря на сложности с продажами и повышением цен, интерес к солнечным установкам Tesla все еще растет.

Источник: https://www.carscoops.com/2023/07/tesla-agrees-to-6-million-settlement-over-solar-roof-price-hikes/

Атом... Ещё атом... Получился сверхпроводник!

В недавнем исследовании, опубликованном в Nature Physics, исследовательская группа из Университета Цюриха под руководством профессора Титуса Нойперта, работающая в тесном сотрудничестве с физиками из Института физики микроструктур Макса Планка, представила новый подход к созданию сверхпроводников.
Их собирают. Вручную. Атом за атомом.
Дело в том, что теоретически атомные структуры, которые должны иметь свойства сверхпроводимости, в целом известны. Предсказать их не трудно, тем более что имеющиеся инструменты позволяют предсказывать структуры достаточно точно. Однако в природе таких структур вероятнее всего нет вообще, а изготовить их классическими методами технологий материалов также скорее всего не получится.
Остаётся самый очевидный вариант - собирать их "ручками", вооружёнными сканирующим туннельными микроскопом, атом за атомом.
Трудно сказать, возможно ли таким способом производить сверхпроводники в промышленных масштабах, однако они не всегда требуются в больших количествах. Например, сверхпроводники применяются в квантовых компьютерах, и их там надо совсем немного. Тем более с научной точки зрения результаты впечатляющие, так как удалось воспроизвести два новых типа сверхпроводимости, которые ранее были предсказаны только теоретически.

Источник: https://phys.org/news/2023-07-superconductors-built-atom.html

С зелёной энергетикой всё слишком хорошо...

Как сообщает Управление энергетической информации США (EIA), к 2035 году в Техасе ожидается удвоение производства солнечной энергии и энергии ветра. Однако, если не произойдет модернизации энергосистемы штата, эта огромная энергия будет производиться вхолостую.
Недавнее исследование EIA по ограничениям передачи энергии из возобновляемых источников в Техасе выявило, что отсутствие расширения электросети ERCOT (Совет по надежности электроснабжения Техаса) приведет к перегрузкам и потерям. Согласно исследованию, потери возникают из-за недостаточной пропускной способности сети и избыточной генерации в периоды высокой доступности солнышка и ветра.
Для обеспечения эффективной работоспособности и надежности энергосистемы авторы исследования пришли к невероятному выводу: необходимо найти баланс между предложением и спросом на электроэнергию!
В 2022 году ERCOT уже сократила 5% от общей доступной ветровой генерации и 9% от общей доступной солнечной генерации на коммунальном уровне. Однако, согласно прогнозам EIA, к 2035 году сокращение ветровой мощности в ERCOT может достигнуть 13%, а сокращение солнечной мощности - 19%.
Это происходит из-за отсутствия существенных улучшений в передающей сети ERCOT. Это особенно важно, учитывая, что Техас является одним из крупнейших потребителей энергии в США. EIA предлагает использование аккумуляторных батарей для смягчения проблемы перегрузок и сокращений в периоды высокого спроса и интенсивной генерации энергии от солнца и ветра, подобных текущей экстремальной жаре.
Проблему может быть и не заметили бы, если бы не один интересный факт: энергосистема Техаса не подключена к другим энергосистемам США, что ограничивает возможность перераспределения нагрузки в случае дисбаланса между спросом и предложением электроэнергии.

Источник: https://electrek.co/2023/07/13/texas-solar-wind-grid/

Ученые грибов объелись решили строить из грибов жильё.

И всё ради заботы об экологии. В общем зелёное добралось и до строительства... Короче, ученые разрабатывают способ выращивания строительных материалов с использованием вязаных форм и корневой сети грибов.
Суть заключается в разработке нового композиционного материала для строительства, который назвали "микобетон" (Мне больше нравится название "грибоцемент")
Этот материал обладает уникальными свойствами, которые позволяют ученым выращивать легкие и прочные строительные материалы различных форм. Доктор Джейн Скотт из Университета Ньюкасла, автор статьи в журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, объясняет: "Мы хотим изменить внешний вид и ощущения архитектурных пространств, используя мицелий в сочетании с другими биологическими материалами, такими как шерсть, опилки и целлюлоза".
Для создания грибоцемента ученые смешивали споры мицелия с зернами, на которых грибы могут питаться, и материалом, на котором они могут расти. Затем эту смесь упаковывали в форму и помещали в специальную среду, чтобы мицелий мог расти и связывать субстраты друг с другом. После достижения нужной плотности, но до образования грибов, образцы высушивались. Таким образом, получался дешевый и экологически чистый материал, который может заменить пенопласт, древесину и пластик.
Однако, для роста мицелию необходим кислород, что ограничивает размер и форму жестких форм. Для решения этой проблемы, ученые решили использовать трикотажные ткани. Эти формы, которые проницаемы для кислорода, могут менять свою жесткость по мере роста мицелия.
Но текстиль может быть слишком гибким, что затрудняет последовательную упаковку форм. Поэтому Скотт и ее коллеги решили разработать смесь мицелия и производственную систему, которая могла бы использовать потенциал вязаных форм. "Вязание - это универсальная 3D-производственная система", - говорит Скотт. "Она легкая, гибкая и может принимать различные формы без использования швов и отходов".
Ученые провели испытания прочности образцов микобетона, выращенных в вязаных опалубках, и обнаружили, что они превосходят обычные образцы композита из мицелия. Кроме того, опалубка из трикотажного полотна обеспечивала лучшую доступность кислорода и предотвращала усадку материала при сушке. Это позволяет достичь более стабильных результатов производства.
Команда также создала прототип конструкции под названием BioKnit - купол, который состоит из цельного куска и не имеет слабых мест из-за гибкой вязаной формы. Таким образом, использование вязаных форм и корневой сети грибов позволяет ученым создавать экологически чистые строительные материалы различных форм и повышать их прочность и устойчивость. Эти инновации могут значительно снизить негативное влияние строительной индустрии на окружающую среду.

Источник: https://phys.org/news/2023-07-scientists-futuristic-eco-building-fungal-networks.html

Учёные не оставляют попыток улучшить цинковые аккумуляторы

Водные цинк-ионные аккумуляторы с металлическими цинковыми анодами имеют некоторые проблемы, связанные с дендритами и побочными реакциями. Это помимо того факта, что их считают уже морально устаревшими. Однако проблемы современных литиевых аккумуляторов, которые токсичны, да и полыхнуть могут внезапно, заставляют стряхивать пыль со старых технологий.
Так вот, китайские учёные из Южного университета науки и технологии в городе Шэньчжэнь разработали две новые трехмерные графеновые матрицы с иерархической структурой, которые могут решить проблемы с дендритами и побочными реакциями. Эти матрицы состоят из кластеров графеновых нановолокон, легированных азотом, которые закреплены на вертикальных графеновых массивах из модифицированного многоканального углерода.
Ох уж этот графен...
Одна из матриц имеет углеродные каналы радиального направления, которые обладают большой площадью поверхности и пористостью. Это позволяет эффективно снизить локальную плотность тока на поверхности, регулировать градиент концентрации ионов цинка (Zn2+) и равномерно распределить электрическое поле для контроля осаждения цинка (Zn).
Иными словами, китайцы изобрели интеркаляционный электрод для цинкового аккумулятора. С некоторыми оговорками, конечно. Если вы слышите это сложное слово впервые, то знайте, что именно такие электроды сделали литиевые аккумуляторы реальностью. Их суть заключается в том, что в процессе работы аккумулятора носитель заряда, а это обычно ионы металлов, осаждаются на электродах не в металлическом виде, а внедряются в структуру материала электрода, причем со скоростями, не уступающими обычному металлическому осаждению. Для лития это критичная технология, так как литий, осаждаясь в металлическом виде, если не внедряться в подробности, делает из аккумулятора настоящую бомбу.
Для цинка это не настолько критично, однако такая технология значительно улучшает старые добрые цинковые аккумуляторы.
Таким образом, технология построения 3D-иерархической структуры для цинковых анодов открывает новые возможности для использования металлического цинка в аккумуляторах с высокими скоростями и емкостями. Металлический цинк имеет много преимуществ, таких как высокая теоретическая емкость, низкий окислительно-восстановительный потенциал и экологическая безопасность, что делает его одним из наиболее перспективных материалов для энергосберегающих технологий.

Источник: https://www.nature.com/articles/s41467-023-39947-8

Литий сдает позиции... Потихоньку

Недавно японские ученые представили полностью твердотельную перезаряжаемую воздушную батарею (SSAB), которая обладает высокой прочностью и долговечностью.
Исследование проводилось под руководством профессора Кендзи Миятаке из университетов Васэда.
В отличие от традиционных литий-ионных аккумуляторов, использующих жидкие полимерные электролиты, эта батарея использует твердые электроды и твердотельный электролит, что позволяет преодолеть множество проблем, связанных с жидкими электролитами, таких как воспламеняемость и нестабильность.
Исследователи выбрали 2,5-дигидрокси-1,4-бензохинон (DHBQ) и его полимер (поли 2,5-дигидрокси 1,4-бензохинон-3,6-метилен, PDBM) в качестве активных материалов для отрицательного электрода, так как они обладают стабильными и обратимыми окислительно-восстановительными свойствами условиях повышенной кислотности.
Если вдруг я что-то напутал с химическими названиями или вы ничего не поняли, то, проще говоря, нашли полимер для отрицательного электрода (уже фантастически звучит), а сам по себе аккумулятор также работает за счёт окислительно-восстановительных реакций, но носителем зарядов является ионы водорода и гидроксид ионы.
Вместо жидкого электролита исследователи использовали протонпроводящий полимер Нафион в качестве твердого электролита.
После сборки экспериментального образца SSAB исследователи провели эксперименты, чтобы оценить его характеристики заряда-разряда, скоростные характеристики и циклируемость. Они обнаружили, что SSAB не разрушается в присутствии воды и кислорода, что является значительным преимуществом по сравнению с традиционными воздушными батареями. Кроме того, замена окислительно-активной молекулы DHBQ на полимерный аналог PDBM позволила улучшить производительность отрицательного электрода.
Эта новая разработка открывает новые возможности для развития более прочных и безопасных батарей. Полностью твердотельные перезаряжаемые воздушные батареи могут стать основой для энергетически эффективных решений в различных областях, таких как электромобили, портативные электронные устройства и хранение энергии из возобновляемых источников.

Источник: https://www.waseda.jp/top/en/news/78001

Ну всё, ИИ теперь и учёных заменять будет!.. Но это не точно

Искусственный интеллект, ассоциирующий себя с человеком, демонстрирует потенциал в ускорении научных открытий.
Ученые-социологи (сюрприз) из Чикагского университета, опубликовавшие свою работу в Nature Human Behavior, создали модели, способные предсказывать выводы и открытия, сделанные людьми. Они также разработали модели, которые генерируют перспективные "инопланетные" гипотезы, которые, вероятно, не будут рассматриваться в ближайшем будущем.
В исследовании было показано, что использование моделей искусственного интеллекта, обученных на основе научных результатов, может значительно улучшить прогнозы будущих открытий. Этот ИИ смог с точностью более 40% предсказать выводы и открытия ученых, исходя из их опыта и связей. Эти результаты подчеркивают значимость взаимодействия между искусственным интеллектом и человеческим опытом.
Исследователи задались вопросом, насколько искусственный интеллект мог бы дополнить коллективный человеческий потенциал, исследуя области, которые люди не рассматривали. В результате моделирования процессов рассуждения и случайных блужданий по научной литературе, команда достигла значительных успехов в предсказании и расширении научных открытий. Однако, чтобы добиться еще большего прогресса, ученые провели вторую демонстрацию, в которой модель ИИ искала предсказания, которые имели бы научную правдоподобность, но с наименьшей вероятностью быть обнаруженными людьми.
Эти так называемые "инопланетные" выводы имели ряд характеристик: они редко обнаруживались людьми, и если их и обнаруживали, то это происходило через много лет в будущем. Интересно, что "инопланетные" выводы в среднем оказывались лучше человеческих, вероятно, потому, что люди сосредотачиваются на раскрытии потенциала существующих теорий и подходов, прежде чем исследовать новые.
Эти модели искусственного интеллекта, избегая связей и конфигураций человеческой научной деятельности, открывают новые территории исследования. Вместо попытки создания копии человеческого потенциала, ученые призывают к радикальному увеличению коллективного интеллекта, чтобы эффективно решать научные проблемы. Эти исследования подчеркивают значимость сотрудничества между искусственным интеллектом и людьми в научных исследованиях. Использование моделей искусственного интеллекта, основанных на научных данных, может помочь ускорить научные открытия и расширить наше понимание мира.

Источник: https://techxplore.com/news/2023-07-human-aware-ai-scientific-discoveries.html

Оптические линзы скоро могут уйти в прошлое

Новая технология, разработанная в Калифорнийском технологическом институте, предлагает захватывающие возможности создания наноразмерных оптических устройств с помощью 3D-печати.
Эти устройства, изготовленные из оптических метаматериалов, обладают уникальными свойствами, основанными на их нанометровой структуре, и могут значительно улучшить функциональность камер и датчиков в малых масштабах. Профессор Андрей Фараон и его команда в лаборатории прикладной физики и электротехники Уильяма Л. Валентайна провели исследования, которые привели к созданию трехмерных оптических устройств. Ранее Фараон уже работал с оптическими метаматериалами, но в этот раз его команда смогла перевести эти материалы в третье измерение.
В качестве демонстрации новой технологии, лаборатория Фараона разработала миниатюрные устройства, способные сортировать инфракрасный свет по длине волны и поляризации. Хотя подобные устройства уже существуют, устройства, созданные Фараоном, могут быть адаптированы для работы с видимым светом и имеют достаточно малые размеры, чтобы быть размещенными непосредственно над матрицей камеры. Таким образом, они могут направлять свет на отдельные пиксели, позволяя создавать изображения с использованием разных цветов. Эти устройства также могут быть использованы для работы с поляризованным светом, что открывает новые возможности в области дополненной и виртуальной реальности. Например, камера, оснащенная такими устройствами, сможет определять ориентацию поверхностей, что является важным свойством для создания более реалистичных визуальных эффектов.
Одной из интересных особенностей этих устройств является их внешний вид. В отличие от традиционных оптических устройств, которые обычно гладкие и отполированные, устройства, разработанные в лаборатории Фараона, выглядят хаотично и напоминают структуру термитника. Это происходит потому, что они разрабатываются с использованием эволюционного алгоритма, который постоянно корректирует их дизайн до достижения желаемых свойств. Что-то вроде искусственного отбора, который позволят вывести породу собаку, способную пасти овец.
Для создания физических устройств из компьютерных моделей исследователи использовали двухфотонную полимеризационную литографию, специальный вид 3D-печати. Этот метод позволяет избирательно отверждать жидкую смолу с помощью лазера, что обеспечивает высокую точность и позволяет создавать структуры размером меньше микрона.
Андрей Фараон уверен, что с дальнейшим исследованием и развитием технологии она может быть внедрена и поставлена в массовое производство. Это открытие открывает новые горизонты для развития оптических устройств и может привести к созданию более эффективных и функциональных камер, датчиков и других оптических систем в будущем.

Источник: https://phys.org/news/2023-07-evolving-3d-nanoscale-optical-devices.html

Возможно, открыт секрет высокопроизводительной компьютерной памяти... Это протоны!

Недавние исследования в области сегнетоэлектрических материалов позволяют нам взглянуть на новый подход к разработке высокопроизводительных устройств памяти.
Международная команда ученых из Саудовской Аравии и Китая обнаружила, что использование протонов может обеспечить множественные сегнетоэлектрические фазовые переходы, что открывает новые возможности для создания компьютерных чипов памяти с низким энергопотреблением и большой емкостью.
Сегнетоэлектрики, такие как селенид индия, являются материалами, имеющими внутреннюю поляризованность, которая, ожидаемо, меняется при воздействии электрического поля. Это делает их привлекательными для использования в технологиях памяти. Однако, до сих пор они имели ограниченную емкость памяти, так как существующие методы могли запускать только несколько сегнетоэлектрических фаз.
Учёные разработали новый метод, основанный на протонировании сегнетоэлектрических материалов, чтобы достичь множественных фазовых переходов. Они внедрили сегнетоэлектрический материал в транзистор, состоящий из многослойной гетероструктуры на основе кремния. Протоны, поступающие из пористого кремнезема, вводились или удалялись из сегнетоэлектрической пленки путем изменения приложенного напряжения. Этот подход позволил создать несколько сегнетоэлектрических фаз с различной степенью протонирования. Более высокие положительные напряжения усиливали протонирование, а отрицательные напряжения снижали его уровни. Уровни протонирования также варьировались в зависимости от близости слоя пленки к кремнезему.
Исследователи обнаружили, что протоны диффундировали из материала в кремнезем, что позволяло сегнетоэлектрическим фазам возвращаться в исходное состояние при отключении напряжения. Одной из главных проблем, с которой сталкивались исследователи, было снижение рабочего напряжения. Однако они поняли, что эффективность впрыска протонов через интерфейс может быть настроена, что позволяет работать с напряжением ниже 0,4 Вольта. Это ключевой фактор для разработки устройств памяти с низким энергопотреблением.
Команда ученых стремится разработать сегнетоэлектрические нейроморфные вычислительные чипы, которые потребляют меньше энергии и работают быстрее. Это открывает новые перспективы в области разработки компьютерных технологий, основанных на принципах работы мозга.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, подтверждает потенциал использования протонов для достижения множественных сегнетоэлектрических фазовых переходов и создания высокопроизводительных устройств памяти. Это важный шаг вперед в области разработки новых технологий, которые могут изменить нашу представление о компьютерных чипах и их возможностях.

Источник: https://phys.org/news/2023-07-protons-power-next-generation-memory-devices.html

Новая разработка искусственной кожи для роботов, пригодная для массового производства.

Исследователи из Мюнхенского института робототехники и машинного интеллекта (MIRMI) Мюнхенского технического университета (TUM) представили новую разработку - автоматический процесс изготовления мягких датчиков. Эти универсальные измерительные ячейки могут быть прикреплены к практически любому объекту и имеют широкий спектр применения в робототехнике и протезировании.
Понимание окружающей среды и взаимодействие с ней являются важными аспектами для робототехники. Форма объекта играет важную роль в выполнении определенных задач, а физические свойства, такие как твердость и гибкость, влияют на способность брать и манипулировать объектами. Идеальным решением в робототехнике и протезировании была бы реалистичная имитация сенсомоторных навыков человека.
В настоящее время датчики силы и крутящего момента широко используются в робототехнике для предоставления обратной связи о взаимодействии роботизированной системы с окружающей средой. Однако традиционные датчики имели ограниченные возможности настройки и не могли быть привязаны к произвольным объектам. Это привело к необходимости разработки новой технологии для производства датчиков, которые могут быть применены к жестким объектам произвольной формы и размера.
Исследователи из MIRMI разработали мягкий материал, похожий на кожу, который оборачивает объекты и является основой для датчиков. Они также разработали структуру, которая автоматизирует процесс производства этого материала. С помощью программного обеспечения они создают структуру сенсорных систем и отправляют эту информацию на 3D-принтер для изготовления мягких датчиков. Принцип работы заключается в впрыскивании токопроводящей черной пасты в жидкий силикон, который затвердевает, оставляя пасту внутри. При сжатии или растяжении датчиков изменяется их электрическое сопротивление, что позволяет определить силу воздействия на поверхность объекта.
Одной из ключевых особенностей этой разработки является то, что датчики, встроенные в кремний, адаптируются к поверхности, к которой они прикреплены, и предоставляют точные данные для взаимодействия с окружающей средой. Это открывает новые возможности для улучшения тактильного восприятия в искусственном интеллекте. Датчики обеспечивают ценные данные о сжимающих усилиях и деформациях в режиме реального времени, что позволяет получать мгновенную обратную связь и расширяет возможности взаимодействия с объектами и роботизированными системами.
Исполнительный директор MIRMI, профессор Сами Хаддадин, отмечает, что эта разработка может привести к революции в робототехнике, протезировании и взаимодействии человека и машины. Создание беспроводных и настраиваемых сенсорных технологий для произвольных объектов и машин станет возможным благодаря интеграции этих мягких датчиков в трехмерные объекты. Такое усовершенствованное тактильное восприятие открывает новые перспективы в области искусственного интеллекта и повышает сложность и чувствительность взаимодействия.

Источник: https://techxplore.com/news/2023-07-skin-like-sensors.html

Графен и Графит - разница всё более размыта!

Десятилетиями ученые исследуют потенциал двумерных материалов и их возможности для преобразования нашего мира. Эти материалы имеют уникальные свойства, так как они состоят всего из одного атомного слоя. Из-за этого ограничения электроны, находящиеся внутри двумерных материалов, могут двигаться только в двух измерениях.
Такое необычное поведение электронов придает материалам "экзотические" свойства, такие как сверхпроводимость, причудливые формы магнетизма и другие коллективные эффекты. Эти свойства могут быть полезны во многих областях, включая вычисления, связь и энергетику. Однако до недавнего времени ученые полагали, что такие экзотические свойства существуют только в однослойных материалах или коротких стопках двумерных материалов.
Однако группа исследователей из Вашингтонского университета сообщила о своем открытии в статье, опубликованной в журнале Nature 19 июля. Они обнаружили, что обычный объемный материал графит, тот самый, который в карандашах, может обладать физическими свойствами, аналогичными двумерному материалу графену. Это было неожиданным открытием, и исследователи считают, что их подход можно использовать для проверки, могут ли и другие объемные материалы приобретать подобные двумерные свойства. Если это так, то двумерные материалы не будут единственным источником революционных технологий, а объемные трехмерные материалы также могут быть весьма полезными.
Для своего исследования команда ученых использовала подход, обычно применяемый для изучения и управления свойствами двумерных материалов - они скрутили двумерные слои под небольшим углом. Они поместили один слой графена поверх объемного кристалла графита и скрутили их на угол около 1 градуса. В результате исследования они обнаружили новые и неожиданные электрические свойства не только на скрученной поверхности, но и внутри объемного графита. Угол скручивания оказался ключевым фактором, определяющим эти свойства.
Исследователи также обнаружили, что при воздействии магнитного поля электроны внутри объемного графита приобретали необычные свойства, аналогичные свойствам электронов на скрученной границе раздела. Это означает, что скрученная граница графена и графита сливается с остальной частью объемного графита, создавая уникальные свойства.
Это открытие имеет большое значение, так как муаровые узоры, создаваемые скручиванием двумерных материалов, могут быть полезными для квантовых вычислений и других приложений. Использование подобных явлений в трехмерных материалах открывает новые возможности для изучения необычных и экзотических состояний материи и их внедрения в повседневную жизнь. Исследователи считают, что их подход к скручиванию двумерных и объемных материалов может быть применен и к другим материалам, таким как дителлурид вольфрама и пентателлурид циркония.

Источник: https://phys.org/news/2023-07-graphite.html

Внимание, друзья! Важное объявление!

У меня наконец появился Boosty!!!

Всё исключительно добровольно, однако буду рад и безмерно благодарен каждому новому Бустеру.

Взамен Вы получите пока стандарт ранний доступ ко всем материалам (там уже кое-что есть, что будет здесь в ближайшие дни), доступ к закрытому чату Бустеров, эксклюзивные материалы, которые будут публиковаться только на Бусти, бэкстейджи, отчёты, участие в создании материалов и много-много всего того, чего я ещё не придумал, но обязательно придумаю!

Всем заранее СПАСИБО!

https://boosty.to/ingenium

Учёные хотят наделить ИИ чувствами, чтобы он... не стал Скайнетом

В своей последней статье, опубликованной в журнале Science Robotics, группа ученых из различных университетов представила новый подход к сочувствию роботов. Вместо традиционных методов, которые могут оказаться неэффективными, они предлагают использовать возможность роботов испытывать эмоции, включая боль.
Текущие методы обучения искусственного интеллекта основываются на наблюдении за тем, как люди реагируют в морально спорных ситуациях, и кодировании соответствующих правил в программное обеспечение робота. Однако, согласно авторам статьи, такой подход не учитывает роль самосохранения в человеческом сочувствии. Имитация реакций человека на видео, например, не означает, что робот испытывает эмпатию или понимает, почему вредить кому-то плохо. Исследователи предлагают, чтобы роботы могли понять негативные последствия своих действий, им нужно дать возможность испытывать страдание.
Это может быть эффективным средством самодисциплины и помочь им осознать, что их поступки могут причинить вред другим. Например, роботы могут столкнуться с ситуацией, где они потеряют своего человеческого компаньона, если они совершат определенные действия. Это может помочь им понять, что вредить другим неправильно. Хотя внедрение эмоционального аспекта в роботов может вызвать определенные этические вопросы, исследователи утверждают, что это необходимо для создания эмпатичных и сочувствующих машин. Они не предлагают прямо запрограммировать роботов чувствовать физическую боль, но считают, что позволить им осознать негативные последствия своих действий поможет им развить сочувствие и эмпатию. Этот новый подход к сочувствию роботов может иметь широкие применения в различных областях, где роботы взаимодействуют с людьми. Это может помочь улучшить безопасность и этические аспекты использования искусственного интеллекта и робототехники в нашей современной обществе.

Источник: https://techxplore.com/news/2023-07-ai-based-robots-empathy-wont.html

Передовые AMOLED - это не предел, однако путь тернист

Существует еще перовскитные светоизлучающие диоды (PeLED), которые представляют собой одну из самых перспективных технологий для будущих дисплеев и освещения. С 2014 года, когда был создан первый PeLED, способный излучать свет при комнатной температуре, характеристики этих устройств значительно улучшились. Эффективность PeLED с зеленым, красным и ближним инфракрасным излучением превысила 20%, а синие PeLED также достигли показателя в 17%.

PeLED обладают рядом преимуществ, таких как чистота цвета, низкая стоимость материалов и процесса производства. Однако перед PeLED стоят некоторые проблемы, связанные с их коммерческим использованием в дисплеях.

Однако на данный момент высокопроизводительные PeLED ещё не имеют перспектив массового производства, они работают только в небольших активных областях. Расширение активной области сталкивается с проблемой неравномерности активных слоев на большой площади. Большинство исследований также сосредоточено на прототипах устройств с одним пикселем излучения, что затрудняет коммерциализацию PeLED-дисплеев с высоким разрешением. Еще одной проблемой является то, что большинство высокопроизводительных PeLED изготавливаются на жестких подложках, что ограничивает их потенциальные сферы применения.

Тем не менее, перовскитные материалы обладают растворообразующими свойствами и гибкостью, что открывает возможности для создания гибких оптоэлектронных устройств на их основе. В новой статье, опубликованной в журнале Light: Advanced Manufacturing, группа ученых из Китая обобщает репрезентативные попытки использования PeLED в коммерческих дисплеях и обсуждает основные проблемы и перспективы развития в этой области.

Они выделяют три основных технических препятствия перед коммерциализацией PeLED-дисплеев: подготовка PeLED большой площади, стратегии формирования рисунка PeLED и разработка гибких устройств PeLED. Для производства устройств с большой площадью и высокой производительностью необходимо разработать технологию нанесения перовскитной пленки на большие поверхности. Это может включать улучшение существующих методов и использование новых технологий осаждения, таких как методы осаждения из паровой фазы.

Также требуются микро- или наномассивы и методы их изготовления для разработки передовых интегрированных оптоэлектронных платформ. Создание точных и высокоинтегрированных пикселей является важным условием для включения перовскитных материалов в полноцветные дисплеи с высоким разрешением. Хотя были сделаны значительные усилия в разработке структурированных перовскитных пленок и их интеграции в различные оптические устройства, интеграция узорчатых перовскитных пленок в полноцветные электролюминесцентные устройства с высоким разрешением остается сложной задачей. Таким образом, разработка технологий для производства PeLED с большой площадью, высокой производительностью и интеграцией в полноцветные дисплеи с высоким разрешением является главной задачей для коммерциализации этой перспективной технологии.

Источник: https://techxplore.com/news/2023-07-perovskite-light-emitting-diodes-commercial-full-color.html