Стекло, которое улавливает углекислый газ
Что только не пытаются нынче приспособить для улучшения нашего экологического благополучия. Не буду рассуждать сейчас о целесообразности таких мер, речь идёт об интересной технологии.
Исследователи из Йенского университета имени Фридриха Шиллера в сотрудничестве с Лейпцигским и Венским университетами нашли новый способ отделять молекулы углекислого газа от газовых смесей. Они превратили кристаллические металлоорганические каркасные соединения в стекло. При этом им удалось уменьшить размер пор материала до такой степени, что он становится непроницаемым для определенных молекул газа. О своих выводах они сообщили в журнале Nature Materials.
Металлоорганические каркасные соединения (MOF) - это пористые материалы, состоящие из ионов металлов, связанных между собой органическими молекулами. Они имеют очень большую площадь внутренней поверхности и поэтому могут использоваться для хранения или разделения газов. Однако кристаллические MOF имеют упорядоченную структуру, которая может быть нарушена при плавлении или сжатии. Это приводит к потере пористости и снижению эффективности разделения газов.
Новый метод, разработанный исследователями из Йены, позволяет получить стеклообразные MOF, которые сохраняют свою пористость даже после плавления и сжатия. Это стало возможным благодаря тому, что исследователи использовали особый процесс сжатия, который сохраняет ближний порядок структуры MOF.
Стеклообразные MOF имеют ряд преимуществ перед кристаллическими MOF. Они более устойчивы к механическим воздействиям и термическому разрушению. Кроме того, они могут быть изготовлены в виде тонких пленок или волокон, что открывает новые возможности для их применения в различных устройствах.
Исследователи из Йены считают, что стеклообразные MOF могут найти применение в различных областях, включая разделение газов, хранение газа и катализ. Они планируют продолжить исследования в этой области, чтобы улучшить свойства стеклообразных MOF и расширить спектр их применения.
Источник:
Оксана Смирнова и др. Точный контроль газотранспортных каналов в стеклах с цеолитовым имидазолатным каркасом (Oksana Smirnova et al, Precise control over gas-transporting channels in zeolitic imidazolate framework glasses), Nature Materials (2023). DOI: 10.1038/s41563-023-01738-3
=======================
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!
Что только не пытаются нынче приспособить для улучшения нашего экологического благополучия. Не буду рассуждать сейчас о целесообразности таких мер, речь идёт об интересной технологии.
Исследователи из Йенского университета имени Фридриха Шиллера в сотрудничестве с Лейпцигским и Венским университетами нашли новый способ отделять молекулы углекислого газа от газовых смесей. Они превратили кристаллические металлоорганические каркасные соединения в стекло. При этом им удалось уменьшить размер пор материала до такой степени, что он становится непроницаемым для определенных молекул газа. О своих выводах они сообщили в журнале Nature Materials.
Металлоорганические каркасные соединения (MOF) - это пористые материалы, состоящие из ионов металлов, связанных между собой органическими молекулами. Они имеют очень большую площадь внутренней поверхности и поэтому могут использоваться для хранения или разделения газов. Однако кристаллические MOF имеют упорядоченную структуру, которая может быть нарушена при плавлении или сжатии. Это приводит к потере пористости и снижению эффективности разделения газов.
Новый метод, разработанный исследователями из Йены, позволяет получить стеклообразные MOF, которые сохраняют свою пористость даже после плавления и сжатия. Это стало возможным благодаря тому, что исследователи использовали особый процесс сжатия, который сохраняет ближний порядок структуры MOF.
Стеклообразные MOF имеют ряд преимуществ перед кристаллическими MOF. Они более устойчивы к механическим воздействиям и термическому разрушению. Кроме того, они могут быть изготовлены в виде тонких пленок или волокон, что открывает новые возможности для их применения в различных устройствах.
Исследователи из Йены считают, что стеклообразные MOF могут найти применение в различных областях, включая разделение газов, хранение газа и катализ. Они планируют продолжить исследования в этой области, чтобы улучшить свойства стеклообразных MOF и расширить спектр их применения.
Источник:
Оксана Смирнова и др. Точный контроль газотранспортных каналов в стеклах с цеолитовым имидазолатным каркасом (Oksana Smirnova et al, Precise control over gas-transporting channels in zeolitic imidazolate framework glasses), Nature Materials (2023). DOI: 10.1038/s41563-023-01738-3
=======================
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
Синаптический транзистор, подобный нейрону мозга
Ученые с Северо-Западного университета, Бостонского колледжа и Массачусетского технологического института (MIT) разработали новый синаптический транзистор, который может обрабатывать и хранить информацию, подобно человеческому мозгу. Это устройство отличается от предыдущих разработок тем, что работает при комнатной температуре, имеет высокую скорость работы, низкий энергопотребление и сохраняет информацию даже при отключении питания.
Исследователи продемонстрировали, что этот транзистор способен выполнять ассоциативное обучение, выходя за рамки простых задач машинного обучения по классификации данных. Ранее разработанные устройства, имитирующие мозг, требовали криогенных температур для своей работы, в то время как новый транзистор стабильно функционирует при обычной температуре.
Современные цифровые компьютеры имеют отдельные блоки обработки и хранения данных, что приводит к большому потреблению энергии при выполнении задач, требующих обработки большого объема данных. В связи с этим, ученые ищут новые способы обработки данных без увеличения энергопотребления. Одной из наиболее развитых технологий в этой области является мемристор - резистор памяти, который объединяет функции обработки и хранения данных. Однако мемристоры все еще требуют значительного количества энергии для переключения.
Исследователи, вдохновленные физикой муаровых узоров, решили переосмыслить эту парадигму. Муаровые узоры - это особые узоры, возникающие при наложении двух или более решеток. Они обладают свойствами, которые могут быть использованы для разработки новых устройств обработки и хранения информации.
Новый синаптический транзистор представляет собой значительный прорыв в области разработки компьютеров, которые функционируют подобно человеческому мозгу. Он обладает преимуществами стабильной работы при комнатной температуре, высокой скорости работы, низкого энергопотребления и сохранения информации даже при отключении питания. Это делает его идеальным для применения в реальных задачах, где требуется обработка больших объемов данных.
Источник:
Марк Херсам, Муаровый синаптический транзистор с нейроморфной функциональностью при комнатной температуре (Mark Hersam, Moiré synaptic transistor with room-temperature neuromorphic functionality), Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06791-1
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Ученые с Северо-Западного университета, Бостонского колледжа и Массачусетского технологического института (MIT) разработали новый синаптический транзистор, который может обрабатывать и хранить информацию, подобно человеческому мозгу. Это устройство отличается от предыдущих разработок тем, что работает при комнатной температуре, имеет высокую скорость работы, низкий энергопотребление и сохраняет информацию даже при отключении питания.
Исследователи продемонстрировали, что этот транзистор способен выполнять ассоциативное обучение, выходя за рамки простых задач машинного обучения по классификации данных. Ранее разработанные устройства, имитирующие мозг, требовали криогенных температур для своей работы, в то время как новый транзистор стабильно функционирует при обычной температуре.
Современные цифровые компьютеры имеют отдельные блоки обработки и хранения данных, что приводит к большому потреблению энергии при выполнении задач, требующих обработки большого объема данных. В связи с этим, ученые ищут новые способы обработки данных без увеличения энергопотребления. Одной из наиболее развитых технологий в этой области является мемристор - резистор памяти, который объединяет функции обработки и хранения данных. Однако мемристоры все еще требуют значительного количества энергии для переключения.
Исследователи, вдохновленные физикой муаровых узоров, решили переосмыслить эту парадигму. Муаровые узоры - это особые узоры, возникающие при наложении двух или более решеток. Они обладают свойствами, которые могут быть использованы для разработки новых устройств обработки и хранения информации.
Новый синаптический транзистор представляет собой значительный прорыв в области разработки компьютеров, которые функционируют подобно человеческому мозгу. Он обладает преимуществами стабильной работы при комнатной температуре, высокой скорости работы, низкого энергопотребления и сохранения информации даже при отключении питания. Это делает его идеальным для применения в реальных задачах, где требуется обработка больших объемов данных.
Источник:
Марк Херсам, Муаровый синаптический транзистор с нейроморфной функциональностью при комнатной температуре (Mark Hersam, Moiré synaptic transistor with room-temperature neuromorphic functionality), Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06791-1
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Алмаз вместо термопасты
Опять кликбейт, но опять же отчасти. Речь всё же пойдёт о технологии эффективного отвода тепла от полупроводниковых устройств. Бриллианты, как оказалось, могут быть не только лучшими друзьями девушек, но и ключевыми элементами в передовых технологиях. Не бриллианты, а алмазы, конечно, до блеска шлифовать альмаз для технологических устройств не требуется. И получать их можно искусственно. Так вот, ученые из столичного университета Осаки провели серию исследований, которые показали, что алмазы могут использоваться в качестве подложки для транзисторов из нитрида галлия (GaN). Эти транзисторы являются мощными полупроводниковыми устройствами, применяемыми в силовых устройствах, системах передачи данных и спутниковой связи.
Современные технологии требуют все более компактных устройств, это касается и силовой электроники. Это приводит к возникновению проблем с повышенной мощностью и выделением тепла, что в свою очередь может негативно сказаться на производительности, надежности и сроке службы этих устройств. Поэтому эффективное управление температурным режимом играет решающую роль.
Алмаз, обладающий самой высокой теплопроводностью среди всех материалов природного происхождения, идеально подходит в качестве материала-подложки. Однако, ранее его применение было затруднено из-за сложностей соединения алмаза с элементами GaN. Однако исследователи из столичного университета Осаки под руководством доцента Цзянбо Ляна и профессора Наотэру Сигэкавы разработали новую технологию, позволяющую успешно создавать GaN-транзисторы с высокой подвижностью электронов, используя алмаз в качестве подложки.
Их исследования показали, что новая технология обеспечивает более чем в два раза большую эффективность рассеивания тепла по сравнению с транзисторами, изготовленными на подложке из карбида кремния (SiC). Для максимизации теплопроводности алмаза, исследователи добавили слой 3C-SiC, кубического политипа карбида кремния, между GaN и алмазом. Это значительно снижает термическое сопротивление интерфейса и улучшает отвод тепла.
Профессор Лян отметил, что эта новая технология имеет потенциал для сокращения выбросов CO2 и может революционизировать развитие силовой и радиочастотной электроники, предоставляя улучшенные возможности для управления температурным режимом.
Источник:
Ре Кагава и др., Высокая термическая стабильность и низкое термическое сопротивление переходов GaN/3C-SiC/алмаз большой площади для практических процессов изготовления устройств (Ryo Kagawa et al, High Thermal Stability and Low Thermal Resistance of Large Area GaN/3C‐SiC/Diamond Junctions for Practical Device Processes), Small (2023). DOI: 10.1002/smll.202305574
=======================
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!
Опять кликбейт, но опять же отчасти. Речь всё же пойдёт о технологии эффективного отвода тепла от полупроводниковых устройств. Бриллианты, как оказалось, могут быть не только лучшими друзьями девушек, но и ключевыми элементами в передовых технологиях. Не бриллианты, а алмазы, конечно, до блеска шлифовать альмаз для технологических устройств не требуется. И получать их можно искусственно. Так вот, ученые из столичного университета Осаки провели серию исследований, которые показали, что алмазы могут использоваться в качестве подложки для транзисторов из нитрида галлия (GaN). Эти транзисторы являются мощными полупроводниковыми устройствами, применяемыми в силовых устройствах, системах передачи данных и спутниковой связи.
Современные технологии требуют все более компактных устройств, это касается и силовой электроники. Это приводит к возникновению проблем с повышенной мощностью и выделением тепла, что в свою очередь может негативно сказаться на производительности, надежности и сроке службы этих устройств. Поэтому эффективное управление температурным режимом играет решающую роль.
Алмаз, обладающий самой высокой теплопроводностью среди всех материалов природного происхождения, идеально подходит в качестве материала-подложки. Однако, ранее его применение было затруднено из-за сложностей соединения алмаза с элементами GaN. Однако исследователи из столичного университета Осаки под руководством доцента Цзянбо Ляна и профессора Наотэру Сигэкавы разработали новую технологию, позволяющую успешно создавать GaN-транзисторы с высокой подвижностью электронов, используя алмаз в качестве подложки.
Их исследования показали, что новая технология обеспечивает более чем в два раза большую эффективность рассеивания тепла по сравнению с транзисторами, изготовленными на подложке из карбида кремния (SiC). Для максимизации теплопроводности алмаза, исследователи добавили слой 3C-SiC, кубического политипа карбида кремния, между GaN и алмазом. Это значительно снижает термическое сопротивление интерфейса и улучшает отвод тепла.
Профессор Лян отметил, что эта новая технология имеет потенциал для сокращения выбросов CO2 и может революционизировать развитие силовой и радиочастотной электроники, предоставляя улучшенные возможности для управления температурным режимом.
Источник:
Ре Кагава и др., Высокая термическая стабильность и низкое термическое сопротивление переходов GaN/3C-SiC/алмаз большой площади для практических процессов изготовления устройств (Ryo Kagawa et al, High Thermal Stability and Low Thermal Resistance of Large Area GaN/3C‐SiC/Diamond Junctions for Practical Device Processes), Small (2023). DOI: 10.1002/smll.202305574
=======================
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!
👍5
Нанотехнологии для древесины
Вот мы говорим про высокие технологии, про устойчивое развитие и прочее, однако те самые технологии добираются и до одних из самых древних, и древесных. Нанотехнологии открывают новые возможности для обработки древесины, позволяя создавать материалы с улучшенными свойствами и повышать их устойчивость к различным воздействиям. Это направление исследований привлекает внимание ученых и промышленности во всем мире. Наночастицы могут быть добавлены в древесный материал на стадии его изготовления или путем пропитки уже готовых изделий.
В обзоре, опубликованном в Журнале биоресурсов и биопродуктов, международная группа ученых из Новой Зеландии (Scion) и Китая (Северо-восточный университет лесного хозяйства) исследовала применение нанотехнологий для улучшения свойств древесины. Исследование показало, что нанотехнологии могут быть использованы для:
- Улучшения долговечности древесины путем защиты ее от гниения и других биологических опасностей;
- Повышения огнестойкости древесины путем создания огнестойких покрытий или пропитки древесины огнестойкими наночастицами;
- Создание древесных материалов с антимикробными поверхностями для различных применений.
Одним из ключевых преимуществ нанотехнологий является возможность точного изучения структуры древесины и ее компонентов в нанометровом масштабе, что позволяет более глубоко понять механизмы биостойкости древесных материалов. Это знание может быть использовано для разработки новых методов обработки древесины, которые будут более эффективными и экологически безопасными.
Традиционные методы обработки древесины, такие как пропитка химическими веществами, часто имеют ряд недостатков, включая токсичность и недолговечность. Нанотехнологии позволяют использовать более экологически безопасные и эффективные методы обработки древесины, которые не оказывают вредного воздействия на окружающую среду и здоровье человека.
Источник:
Айюб Арпанаи и др., Нанотехнологические подходы к устойчивой к биоразрушению древесине: обзор (Ayyoob Arpanaei et al, Nanotechnology approaches towards biodeterioration-resistant wood: A review), Journal of Bioresources and Bioproducts (2023). DOI: 10.1016/j.jobab.2023.09.001
=======================
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!
Вот мы говорим про высокие технологии, про устойчивое развитие и прочее, однако те самые технологии добираются и до одних из самых древних, и древесных. Нанотехнологии открывают новые возможности для обработки древесины, позволяя создавать материалы с улучшенными свойствами и повышать их устойчивость к различным воздействиям. Это направление исследований привлекает внимание ученых и промышленности во всем мире. Наночастицы могут быть добавлены в древесный материал на стадии его изготовления или путем пропитки уже готовых изделий.
В обзоре, опубликованном в Журнале биоресурсов и биопродуктов, международная группа ученых из Новой Зеландии (Scion) и Китая (Северо-восточный университет лесного хозяйства) исследовала применение нанотехнологий для улучшения свойств древесины. Исследование показало, что нанотехнологии могут быть использованы для:
- Улучшения долговечности древесины путем защиты ее от гниения и других биологических опасностей;
- Повышения огнестойкости древесины путем создания огнестойких покрытий или пропитки древесины огнестойкими наночастицами;
- Создание древесных материалов с антимикробными поверхностями для различных применений.
Одним из ключевых преимуществ нанотехнологий является возможность точного изучения структуры древесины и ее компонентов в нанометровом масштабе, что позволяет более глубоко понять механизмы биостойкости древесных материалов. Это знание может быть использовано для разработки новых методов обработки древесины, которые будут более эффективными и экологически безопасными.
Традиционные методы обработки древесины, такие как пропитка химическими веществами, часто имеют ряд недостатков, включая токсичность и недолговечность. Нанотехнологии позволяют использовать более экологически безопасные и эффективные методы обработки древесины, которые не оказывают вредного воздействия на окружающую среду и здоровье человека.
Источник:
Айюб Арпанаи и др., Нанотехнологические подходы к устойчивой к биоразрушению древесине: обзор (Ayyoob Arpanaei et al, Nanotechnology approaches towards biodeterioration-resistant wood: A review), Journal of Bioresources and Bioproducts (2023). DOI: 10.1016/j.jobab.2023.09.001
=======================
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
Квантовый процессор: логический, программируемый, первый
Исследователи из Гарвардского университета достигли значительного прогресса в разработке стабильных и масштабируемых квантовых вычислений. Команда под руководством Михаила Лукина, профессора физики Университета Джошуа и Бет Фридман и содиректора Гарвардской квантовой инициативы, создала первый программируемый логический квантовый процессор, способный кодировать до 48 логических кубитов и выполнять сотни операций с логическими воротами. Их работа, опубликованная в журнале Nature, знаменует собой важный шаг в развитии квантовых технологий.
Традиционные компьютеры используют биты в качестве единиц информации, которые могут принимать значения 0 или 1. В квантовых вычислениях используются квантовые биты, или кубиты, которые могут представлять собой комбинацию 0 и 1 одновременно. Это называется суперпозицией и является одной из отличительных особенностей квантовых вычислений.
Одной из основных проблем в области квантовых вычислений является чувствительность к шуму и ошибкам. Квантовая информация может легко теряться или искажаться, что затрудняет создание стабильных и надежных квантовых вычислительных систем. Для преодоления этой проблемы исследователи из Гарварда использовали метод квантовой коррекции ошибок (ККЕ). ККЕ позволяет защитить квантовую информацию от шума и ошибок, делая квантовые вычисления более устойчивыми.
Созданный гарвардскими учеными квантовый процессор состоит из массива из 256 физических кубитов, которые объединены в более крупные логические кубиты с помощью ККЕ. Это позволяет процессору кодировать до 48 логических кубитов и выполнять большое количество операций с логическими воротами без потери информации.
Достижение исследователей из Гарварда является значительным шагом в развитии квантовых технологий. Оно приближает нас к созданию квантовых компьютеров, которые будут способны решать сложные научные и технические задачи, недоступные для классических компьютеров.
Источник:
Долев Блювштейн и др., Логический квантовый процессор на основе реконфигурируемых массивов атомов (Dolev Bluvstein et al, Logical quantum processor based on reconfigurable atom arrays), Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06927-3
=======================
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 Гарвардского университета достигли значительного прогресса в разработке стабильных и масштабируемых квантовых вычислений. Команда под руководством Михаила Лукина, профессора физики Университета Джошуа и Бет Фридман и содиректора Гарвардской квантовой инициативы, создала первый программируемый логический квантовый процессор, способный кодировать до 48 логических кубитов и выполнять сотни операций с логическими воротами. Их работа, опубликованная в журнале Nature, знаменует собой важный шаг в развитии квантовых технологий.
Традиционные компьютеры используют биты в качестве единиц информации, которые могут принимать значения 0 или 1. В квантовых вычислениях используются квантовые биты, или кубиты, которые могут представлять собой комбинацию 0 и 1 одновременно. Это называется суперпозицией и является одной из отличительных особенностей квантовых вычислений.
Одной из основных проблем в области квантовых вычислений является чувствительность к шуму и ошибкам. Квантовая информация может легко теряться или искажаться, что затрудняет создание стабильных и надежных квантовых вычислительных систем. Для преодоления этой проблемы исследователи из Гарварда использовали метод квантовой коррекции ошибок (ККЕ). ККЕ позволяет защитить квантовую информацию от шума и ошибок, делая квантовые вычисления более устойчивыми.
Созданный гарвардскими учеными квантовый процессор состоит из массива из 256 физических кубитов, которые объединены в более крупные логические кубиты с помощью ККЕ. Это позволяет процессору кодировать до 48 логических кубитов и выполнять большое количество операций с логическими воротами без потери информации.
Достижение исследователей из Гарварда является значительным шагом в развитии квантовых технологий. Оно приближает нас к созданию квантовых компьютеров, которые будут способны решать сложные научные и технические задачи, недоступные для классических компьютеров.
Источник:
Долев Блювштейн и др., Логический квантовый процессор на основе реконфигурируемых массивов атомов (Dolev Bluvstein et al, Logical quantum processor based on reconfigurable atom arrays), Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06927-3
=======================
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
Сверхбыстрый процессор сигналов
Группа международных ученых, возглавляемая профессором Технологического университета Суинберна Дэвидом Моссом, разработала сверхвысокоскоростной процессор сигналов, способный одновременно анализировать 400 000 видеоизображений в реальном времени. Это революционное достижение открывает новые возможности в самых разных областях, таких как безопасность и эффективность беспилотных автомобилей, медицинская визуализация и астрономия.
Процессор работает более чем в 10 000 раз быстрее, чем типичные электронные процессоры, и достигает рекордной скорости 17 терабит/с. Такая производительность позволяет обрабатывать огромные объемы данных в режиме реального времени, что приводит к созданию более интеллектуальных и автономных систем, способных эффективно работать в реальных условиях.
Одним из ключевых преимуществ процессора является наличие встроенной оптической микрогребёнки, которая преодолевает ограничения по полосе пропускания и энергии, присущие электронике. Это позволяет процессору работать на гораздо более высоких скоростях, чем традиционные электронные системы.
В области астрономии процессор способен значительно ускорить анализ небесных данных, что может привести к революционным открытиям. Например, он может помочь в поиске экзопланет, подобных Земле, или в изучении далеких галактик.
В медицинской визуализации процессор может обеспечить более быструю и точную диагностику заболеваний, например, при проведении МРТ или КТ-сканирования. Это может помочь врачам поставить диагноз более точно и своевременно, что может спасти жизни пациентов.
В сфере беспилотных автомобилей процессор может обеспечить более надежное и эффективное управление, что снизит риск возникновения аварий. Он может мгновенно анализировать данные с камер и датчиков, чтобы помочь автомобилю мгновенно реагировать на изменения в дорожной обстановке.
Источник:
Mengxi Tan и др., Фотонный сигнальный процессор на основе микрогребенки Керра для обработки видеоизображений в реальном времени (Mengxi Tan et al, Photonic signal processor based on a Kerr microcomb for real-time video image processing), Communications Engineering (2023). DOI: 10.1038/s44172-023-00135-7
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Группа международных ученых, возглавляемая профессором Технологического университета Суинберна Дэвидом Моссом, разработала сверхвысокоскоростной процессор сигналов, способный одновременно анализировать 400 000 видеоизображений в реальном времени. Это революционное достижение открывает новые возможности в самых разных областях, таких как безопасность и эффективность беспилотных автомобилей, медицинская визуализация и астрономия.
Процессор работает более чем в 10 000 раз быстрее, чем типичные электронные процессоры, и достигает рекордной скорости 17 терабит/с. Такая производительность позволяет обрабатывать огромные объемы данных в режиме реального времени, что приводит к созданию более интеллектуальных и автономных систем, способных эффективно работать в реальных условиях.
Одним из ключевых преимуществ процессора является наличие встроенной оптической микрогребёнки, которая преодолевает ограничения по полосе пропускания и энергии, присущие электронике. Это позволяет процессору работать на гораздо более высоких скоростях, чем традиционные электронные системы.
В области астрономии процессор способен значительно ускорить анализ небесных данных, что может привести к революционным открытиям. Например, он может помочь в поиске экзопланет, подобных Земле, или в изучении далеких галактик.
В медицинской визуализации процессор может обеспечить более быструю и точную диагностику заболеваний, например, при проведении МРТ или КТ-сканирования. Это может помочь врачам поставить диагноз более точно и своевременно, что может спасти жизни пациентов.
В сфере беспилотных автомобилей процессор может обеспечить более надежное и эффективное управление, что снизит риск возникновения аварий. Он может мгновенно анализировать данные с камер и датчиков, чтобы помочь автомобилю мгновенно реагировать на изменения в дорожной обстановке.
Источник:
Mengxi Tan и др., Фотонный сигнальный процессор на основе микрогребенки Керра для обработки видеоизображений в реальном времени (Mengxi Tan et al, Photonic signal processor based on a Kerr microcomb for real-time video image processing), Communications Engineering (2023). DOI: 10.1038/s44172-023-00135-7
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Инновационные органические светодиоды
Органические светодиоды (OLED) продолжают набирать популярность благодаря своим многочисленным преимуществам, включая яркие цвета, высокий контраст и низкое энергопотребление. Однако одним из основных препятствий для их широкого внедрения является ограниченный срок службы синих OLED.
Исследователи из Мичиганского университета достигли значительного прорыва в этой области, создав новые фосфоресцентные OLED (PHOLED), которые демонстрируют беспрецедентно высокий срок службы. Эти новые синие PHOLED могут поддерживать 90% интенсивности синего света в 10-14 раз дольше, чем другие конструкции, излучающие аналогичные глубокие синие цвета. Такой срок службы делает их наконец-то коммерчески жизнеспособными в источниках света, соответствующих целевому сроку службы Министерства энергетики в 50 000 часов.
Кроме того, новые синие PHOLED имеют почти 100% внутреннюю квантовую эффективность, что означает, что все электричество, поступающее в устройство, используется для создания света. В результате освещение и экраны, оснащенные PHOLED, могут отображать более яркие цвета в течение более длительных периодов времени с меньшим энергопотреблением и выбросами углекислого газа.
Этот прорыв открывает новые возможности для использования OLED в различных областях, включая освещение, дисплеи и носимые устройства. В частности, использование синих PHOLED в качестве подсветки для телевизоров и компьютерных мониторов может значительно увеличить срок службы батареи этих устройств.
Исследователи отмечают, что текущая версия синих PHOLED еще не достаточно прочна для использования в дисплеях, но они работают над улучшением их стабильности. Они также планируют адаптировать эту технологию к другим светоизлучающим материалам, чтобы создать синие PHOLED, которые будут достаточно выносливыми для использования в телевизорах, экранах телефонов и компьютерных мониторах.
Источник:
Хаонань Чжао и др., Стабильные синие фосфоресцентные органические светодиоды, в которых используются эффекты Перселла, усиленные поляритонами (Haonan Zhao et al, Stable blue phosphorescent organic LEDs that use polariton-enhanced Purcell effects), Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06976-8
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Органические светодиоды (OLED) продолжают набирать популярность благодаря своим многочисленным преимуществам, включая яркие цвета, высокий контраст и низкое энергопотребление. Однако одним из основных препятствий для их широкого внедрения является ограниченный срок службы синих OLED.
Исследователи из Мичиганского университета достигли значительного прорыва в этой области, создав новые фосфоресцентные OLED (PHOLED), которые демонстрируют беспрецедентно высокий срок службы. Эти новые синие PHOLED могут поддерживать 90% интенсивности синего света в 10-14 раз дольше, чем другие конструкции, излучающие аналогичные глубокие синие цвета. Такой срок службы делает их наконец-то коммерчески жизнеспособными в источниках света, соответствующих целевому сроку службы Министерства энергетики в 50 000 часов.
Кроме того, новые синие PHOLED имеют почти 100% внутреннюю квантовую эффективность, что означает, что все электричество, поступающее в устройство, используется для создания света. В результате освещение и экраны, оснащенные PHOLED, могут отображать более яркие цвета в течение более длительных периодов времени с меньшим энергопотреблением и выбросами углекислого газа.
Этот прорыв открывает новые возможности для использования OLED в различных областях, включая освещение, дисплеи и носимые устройства. В частности, использование синих PHOLED в качестве подсветки для телевизоров и компьютерных мониторов может значительно увеличить срок службы батареи этих устройств.
Исследователи отмечают, что текущая версия синих PHOLED еще не достаточно прочна для использования в дисплеях, но они работают над улучшением их стабильности. Они также планируют адаптировать эту технологию к другим светоизлучающим материалам, чтобы создать синие PHOLED, которые будут достаточно выносливыми для использования в телевизорах, экранах телефонов и компьютерных мониторах.
Источник:
Хаонань Чжао и др., Стабильные синие фосфоресцентные органические светодиоды, в которых используются эффекты Перселла, усиленные поляритонами (Haonan Zhao et al, Stable blue phosphorescent organic LEDs that use polariton-enhanced Purcell effects), Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06976-8
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Мультимодальная система тактильного восприятия для роботов и носимых устройств
В настоящее время робототехника и носимые устройства становятся все более популярными и востребованными. Однако одной из основных проблем, с которой сталкиваются разработчики, является ограниченность тактильной информации, доступной для этих устройств. Именно поэтому исследователи в области робототехники искали способы усовершенствовать тактильное восприятие у роботов и носимых устройств.
Недавно группа исследователей представила результаты своего исследования в области мультимодальной системы тактильного восприятия, которая вдохновлена человеческим тактильным восприятием. Эта система способна предоставлять мультитактильную информацию в режиме реального времени, обеспечивая роботам и носимым устройствам возможность ощущать окружающую среду так же, как это делает человек.
Одной из ключевых особенностей этой системы является использование четырех трехмерных тактильных датчиков, которые ламинированы в трехмерную структуру с использованием гибких электродов, произведенных с помощью технологии трехмерной (3D) печати. Каждый датчик способен измерять различные параметры, такие как температура, вибрация, сила сдвига и вертикальное давление. Эти данные обрабатываются в электронном модуле обработки и передаются через гибкую печатную плату (FPCB) к соответствующему терминалу.
Одним из главных достижений этой системы является ее способность распознавать различные типы тактильных стимулов и текстур поверхности, а также дифференцировать сложные движения в режиме реального времени. Ранее для обнаружения тактильных сигналов требовались сложные внешние измерительные устройства и аналитическое оборудование. Однако новая система позволяет использовать эти датчики в качестве простой автономной системы, что делает ее идеальным решением для носимых устройств и роботов.
Потенциальные применения мультимодальной системы тактильного восприятия огромны. Носимые устройства, оснащенные такой системой, могут помочь людям с ограниченными возможностями в повседневных задачах, например, в передвижении или взаимодействии с окружающей средой. Роботы, оснащенные такими датчиками, смогут работать в опасных условиях, где требуется точное тактильное восприятие для выполнения задач.
Источник:
Бо-Ён Ли и др., Вдохновленная человеком система тактильного восприятия для мультимодального обнаружения тактильных стимулов в реальном времени (Bo-Yeon Lee et al, Human-Inspired Tactile Perception System for Real-Time and Multimodal Detection of Tactile Stimuli), Soft Robotics (2023). DOI: 10.1089/soro.2022.0191
=======================
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 настоящее время робототехника и носимые устройства становятся все более популярными и востребованными. Однако одной из основных проблем, с которой сталкиваются разработчики, является ограниченность тактильной информации, доступной для этих устройств. Именно поэтому исследователи в области робототехники искали способы усовершенствовать тактильное восприятие у роботов и носимых устройств.
Недавно группа исследователей представила результаты своего исследования в области мультимодальной системы тактильного восприятия, которая вдохновлена человеческим тактильным восприятием. Эта система способна предоставлять мультитактильную информацию в режиме реального времени, обеспечивая роботам и носимым устройствам возможность ощущать окружающую среду так же, как это делает человек.
Одной из ключевых особенностей этой системы является использование четырех трехмерных тактильных датчиков, которые ламинированы в трехмерную структуру с использованием гибких электродов, произведенных с помощью технологии трехмерной (3D) печати. Каждый датчик способен измерять различные параметры, такие как температура, вибрация, сила сдвига и вертикальное давление. Эти данные обрабатываются в электронном модуле обработки и передаются через гибкую печатную плату (FPCB) к соответствующему терминалу.
Одним из главных достижений этой системы является ее способность распознавать различные типы тактильных стимулов и текстур поверхности, а также дифференцировать сложные движения в режиме реального времени. Ранее для обнаружения тактильных сигналов требовались сложные внешние измерительные устройства и аналитическое оборудование. Однако новая система позволяет использовать эти датчики в качестве простой автономной системы, что делает ее идеальным решением для носимых устройств и роботов.
Потенциальные применения мультимодальной системы тактильного восприятия огромны. Носимые устройства, оснащенные такой системой, могут помочь людям с ограниченными возможностями в повседневных задачах, например, в передвижении или взаимодействии с окружающей средой. Роботы, оснащенные такими датчиками, смогут работать в опасных условиях, где требуется точное тактильное восприятие для выполнения задач.
Источник:
Бо-Ён Ли и др., Вдохновленная человеком система тактильного восприятия для мультимодального обнаружения тактильных стимулов в реальном времени (Bo-Yeon Lee et al, Human-Inspired Tactile Perception System for Real-Time and Multimodal Detection of Tactile Stimuli), Soft Robotics (2023). DOI: 10.1089/soro.2022.0191
=======================
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
Робот-дракон для тушения пожаров
Новое изобретение японских ученых - летающий робот-пожарный Dragon Firefighter - обещает революционизировать тушение пожаров, обеспечивая безопасный и эффективный доступ к труднодоступным и опасным очагам возгорания. Публикация схемы этой уникальной разработки в журнале Frontiers in Robotics and AI делает ее доступной для широкого круга робототехников, предоставляя возможность создания собственных пожарных-драконов по всему миру.
Дракон-пожарный - это дистанционно управляемый летающий аппарат длиной четыре метра, способный тушить пожары в зданиях путем непосредственного приближения к источнику возгорания. Пожарный шланг робота поднимается вверх благодаря мощным струям воды, а управляемый блок на колесной тележке позади контролирует направление и форму струи. Тележка соединена подводящей трубой с пожарной машиной с резервуаром для воды объемом 14 000 литров, обеспечивая непрерывную подачу воды.
Форсунки робота могут извергать воду со скоростью 6,6 литров в секунду при давлении до одного мегапаскаля, эффективно сбивая пламя и охлаждая горячие поверхности. На наконечнике шланга установлены обычная и тепловизионная камеры, которые помогают оператору определить место возгорания и направить поток воды наиболее точно.
Dragon Firefighter отличается высокой маневренностью и может легко перемещаться в ограниченных пространствах и под низкими потолками. Робот способен летать на высоте двух метров над землей, что позволяет ему тушить пожары даже в высотных зданиях.
Помимо своей уникальной конструкции, Dragon Firefighter также оснащен новейшей системой управления, которая обеспечивает точность и стабильность полета даже в сложных условиях. Робот может управляться как оператором на месте происшествия, так и дистанционно из безопасного места.
Дракон-пожарный прошел успешные испытания на церемонии открытия Всемирного саммита роботов 2020 и продемонстрировал свою эффективность в тушении пожаров различной сложности. Разработчики робота планируют доработать и усовершенствовать его для использования в реальных ситуациях как можно скорее.
Источник:
Разработка дистанционно управляемого пожарного робота шлангового типа длиной 4 м (Development of a remotely controllable 4 m long aerial-hose-type firefighting robot), Frontiers in Robotics and AI (2023). DOI: 10.3389/frobt.2023.1273676
=======================
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!
Новое изобретение японских ученых - летающий робот-пожарный Dragon Firefighter - обещает революционизировать тушение пожаров, обеспечивая безопасный и эффективный доступ к труднодоступным и опасным очагам возгорания. Публикация схемы этой уникальной разработки в журнале Frontiers in Robotics and AI делает ее доступной для широкого круга робототехников, предоставляя возможность создания собственных пожарных-драконов по всему миру.
Дракон-пожарный - это дистанционно управляемый летающий аппарат длиной четыре метра, способный тушить пожары в зданиях путем непосредственного приближения к источнику возгорания. Пожарный шланг робота поднимается вверх благодаря мощным струям воды, а управляемый блок на колесной тележке позади контролирует направление и форму струи. Тележка соединена подводящей трубой с пожарной машиной с резервуаром для воды объемом 14 000 литров, обеспечивая непрерывную подачу воды.
Форсунки робота могут извергать воду со скоростью 6,6 литров в секунду при давлении до одного мегапаскаля, эффективно сбивая пламя и охлаждая горячие поверхности. На наконечнике шланга установлены обычная и тепловизионная камеры, которые помогают оператору определить место возгорания и направить поток воды наиболее точно.
Dragon Firefighter отличается высокой маневренностью и может легко перемещаться в ограниченных пространствах и под низкими потолками. Робот способен летать на высоте двух метров над землей, что позволяет ему тушить пожары даже в высотных зданиях.
Помимо своей уникальной конструкции, Dragon Firefighter также оснащен новейшей системой управления, которая обеспечивает точность и стабильность полета даже в сложных условиях. Робот может управляться как оператором на месте происшествия, так и дистанционно из безопасного места.
Дракон-пожарный прошел успешные испытания на церемонии открытия Всемирного саммита роботов 2020 и продемонстрировал свою эффективность в тушении пожаров различной сложности. Разработчики робота планируют доработать и усовершенствовать его для использования в реальных ситуациях как можно скорее.
Источник:
Разработка дистанционно управляемого пожарного робота шлангового типа длиной 4 м (Development of a remotely controllable 4 m long aerial-hose-type firefighting robot), Frontiers in Robotics and AI (2023). DOI: 10.3389/frobt.2023.1273676
=======================
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
Дорогие Друзья!
С новостями объявляется временный перерыв.
Как оказалось, научных новостей на Рождество по Григорианскому календарю почти нет, народ отдыхает )))
Тогда и я немного отдохну, новости буду публиковать по мере их появления. Ну или ещё что писать, надо разбавлять контент личными постами.
К тому же, много дел по проекту. Надо допилить сценарий, наконец! А ещё, я участвую в одной очень интересной штуке, о которой пока не могу сказать, но если выгорит - будет круто!
А так - всех с Наступающим!
С новостями объявляется временный перерыв.
Как оказалось, научных новостей на Рождество по Григорианскому календарю почти нет, народ отдыхает )))
Тогда и я немного отдохну, новости буду публиковать по мере их появления. Ну или ещё что писать, надо разбавлять контент личными постами.
К тому же, много дел по проекту. Надо допилить сценарий, наконец! А ещё, я участвую в одной очень интересной штуке, о которой пока не могу сказать, но если выгорит - будет круто!
А так - всех с Наступающим!
🎄5❤1
Доброго времени суток!
И с наступающим! Ну или уже с наступившим! 🥳🥳🥳🥳
Отдых от новостей продолжается, они вроде как начали поступать, но пока вяло 😎😎😎
Но с 1го января пойдут в режиме штука в день, так что не теряйтесь 😉
А пока снова поделюсь личным. В это раз приятным подарком и рекомендацией! На фото ⬆️ масштабная модель спутника Аист-2Д. Это мой приз, который я выиграл на викторине на вот этом канале. Его ведет моя хорошая знакомая Александра Даниленко. Она рассказывает там о космонавтике, космонавтах и о достижениях освоения Космоса, прошлых и нынешних. Подписывайтесь, там несправедливо мало подписчиков! И передавайте от меня привет 😉
И с наступающим! Ну или уже с наступившим! 🥳🥳🥳🥳
Отдых от новостей продолжается, они вроде как начали поступать, но пока вяло 😎😎😎
Но с 1го января пойдут в режиме штука в день, так что не теряйтесь 😉
А пока снова поделюсь личным. В это раз приятным подарком и рекомендацией! На фото ⬆️ масштабная модель спутника Аист-2Д. Это мой приз, который я выиграл на викторине на вот этом канале. Его ведет моя хорошая знакомая Александра Даниленко. Она рассказывает там о космонавтике, космонавтах и о достижениях освоения Космоса, прошлых и нынешних. Подписывайтесь, там несправедливо мало подписчиков! И передавайте от меня привет 😉
👍5
Шлем из пенопласта
Но пенопласт всё же не простой, а из углеродных нанотрубок.
Падения, некоторые виды спорта и работа на производстве часто приводят к ударам по голове, которые могут вызвать черепно-мозговые травмы. Эти травмы могут иметь серьезные последствия, в том числе сотрясения мозга и даже смерть. Традиционно для защиты головы используются шлемы разной конструкции. Это звучит банально, конечно, однако современный шлем устроен сложнее, чем кажется.
Традиционные шлемы используют подкладки из пеноматериала, которые поглощают энергию удара и защищают голову. Однако эти подкладки не всегда эффективны в предотвращении вращательных движений головы, которые могут вызвать серьезные травмы мозга.
Ученые из Университета Висконсин-Мэдисон разработали новый легкий пенопласт, который может значительно улучшить защиту головы от травм. Этот материал, известный как вертикально ориентированная пена из углеродных нанотрубок, обладает уникальными свойствами, которые позволяют ему рассеивать энергию вращательного удара.
В ходе экспериментов исследователи обнаружили, что новый материал в 30 раз лучше поглощает напряжение сдвига, чем пена, которая в настоящее время используется в подкладках боевых шлемов американских военных. Это означает, что новый материал может значительно снизить риск черепно-мозговой травмы при ударе по голове.
Новый пенопласт также имеет ряд других преимуществ перед традиционными подкладками шлемов. Он более легкий, что делает шлемы более удобными в ношении. Кроме того, он более прочный и долговечный, что увеличивает срок службы шлемов.
Источник:
Б. Махесваран и др., Смягчение косых ударов путем распутывания изогнутых углеродных нанотрубок в подкладках шлема (B. Maheswaran et al, Mitigating Oblique Impacts by Unraveling of Buckled Carbon Nanotubes in Helmet Liners), Experimental Mechanics (2023). DOI: 10.1007/s11340-023-01013-1
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Но пенопласт всё же не простой, а из углеродных нанотрубок.
Падения, некоторые виды спорта и работа на производстве часто приводят к ударам по голове, которые могут вызвать черепно-мозговые травмы. Эти травмы могут иметь серьезные последствия, в том числе сотрясения мозга и даже смерть. Традиционно для защиты головы используются шлемы разной конструкции. Это звучит банально, конечно, однако современный шлем устроен сложнее, чем кажется.
Традиционные шлемы используют подкладки из пеноматериала, которые поглощают энергию удара и защищают голову. Однако эти подкладки не всегда эффективны в предотвращении вращательных движений головы, которые могут вызвать серьезные травмы мозга.
Ученые из Университета Висконсин-Мэдисон разработали новый легкий пенопласт, который может значительно улучшить защиту головы от травм. Этот материал, известный как вертикально ориентированная пена из углеродных нанотрубок, обладает уникальными свойствами, которые позволяют ему рассеивать энергию вращательного удара.
В ходе экспериментов исследователи обнаружили, что новый материал в 30 раз лучше поглощает напряжение сдвига, чем пена, которая в настоящее время используется в подкладках боевых шлемов американских военных. Это означает, что новый материал может значительно снизить риск черепно-мозговой травмы при ударе по голове.
Новый пенопласт также имеет ряд других преимуществ перед традиционными подкладками шлемов. Он более легкий, что делает шлемы более удобными в ношении. Кроме того, он более прочный и долговечный, что увеличивает срок службы шлемов.
Источник:
Б. Махесваран и др., Смягчение косых ударов путем распутывания изогнутых углеродных нанотрубок в подкладках шлема (B. Maheswaran et al, Mitigating Oblique Impacts by Unraveling of Buckled Carbon Nanotubes in Helmet Liners), Experimental Mechanics (2023). DOI: 10.1007/s11340-023-01013-1
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Искусственный сенсор вкуса с технологией глубокого обучения
Исследовательская группа профессора Кён Ин Чанга с кафедры робототехники, машиностроения и электроники DGIST, вместе с группой профессора Джихвана Чоя с кафедры аэрокосмической техники KAIST, разработала уникальную систему искусственного электронного языка, способную имитировать вкусовые ощущения человека. Это новаторское решение, которое объединяет датчики и технологии глубокого обучения, может быть применено в различных отраслях промышленности, включая пищевую, ликеро-водочную, косметическую и фармацевтическую.
Электронный язык является искусственным сенсором вкуса, который способен различать разные вкусы и количественно оценивать их детализацию, имитируя работу нашей вкусовой системы. Он предоставляет объективную и последовательную оценку вкуса, что делает его важным инструментом для разработки новых продуктов и контроля их качества.
Ранее проведенные исследования имели ограничения в точности и надежности из-за отсутствия интеграции с технологией глубокого обучения. Однако благодаря усилиям исследовательских групп профессоров Джанга и Чоя, была разработана система электронного языка, которая эффективно объединяет датчики и технологии глубокого обучения.
Исследовательские группы создали четыре датчика для определения каждого вкуса и разработали структуру лунок миллиметрового масштаба для сенсорного элемента, обеспечивая стабильные измерения. Также был разработан индивидуальный алгоритм глубокого обучения, который позволяет эффективно проводить вкусовой анализ.
Эта новая система обладает огромным потенциалом для применения в различных отраслях. В пищевой промышленности она может помочь разрабатывать новые продукты, улучшать их вкусовые характеристики и контролировать качество. В ликеро-водочной промышленности она может использоваться для создания новых ароматов. В косметической и фармацевтической отраслях она может помочь в разработке более приятных и эффективных продуктов для потребителей.
Источник:
Хан Хи Юнг и др., Однокапельное определение нескольких вкусов на основе вкусовых лунок для комплексного анализа вкуса с помощью алгоритмов глубокого обучения (Han Hee Jung et al, Taste Bud-Inspired Single-Drop Multitaste Sensing for Comprehensive Flavor Analysis with Deep Learning Algorithms), ACS Applied Materials & Interfaces (2023). DOI: 10.1021/acsami.3c09684
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Исследовательская группа профессора Кён Ин Чанга с кафедры робототехники, машиностроения и электроники DGIST, вместе с группой профессора Джихвана Чоя с кафедры аэрокосмической техники KAIST, разработала уникальную систему искусственного электронного языка, способную имитировать вкусовые ощущения человека. Это новаторское решение, которое объединяет датчики и технологии глубокого обучения, может быть применено в различных отраслях промышленности, включая пищевую, ликеро-водочную, косметическую и фармацевтическую.
Электронный язык является искусственным сенсором вкуса, который способен различать разные вкусы и количественно оценивать их детализацию, имитируя работу нашей вкусовой системы. Он предоставляет объективную и последовательную оценку вкуса, что делает его важным инструментом для разработки новых продуктов и контроля их качества.
Ранее проведенные исследования имели ограничения в точности и надежности из-за отсутствия интеграции с технологией глубокого обучения. Однако благодаря усилиям исследовательских групп профессоров Джанга и Чоя, была разработана система электронного языка, которая эффективно объединяет датчики и технологии глубокого обучения.
Исследовательские группы создали четыре датчика для определения каждого вкуса и разработали структуру лунок миллиметрового масштаба для сенсорного элемента, обеспечивая стабильные измерения. Также был разработан индивидуальный алгоритм глубокого обучения, который позволяет эффективно проводить вкусовой анализ.
Эта новая система обладает огромным потенциалом для применения в различных отраслях. В пищевой промышленности она может помочь разрабатывать новые продукты, улучшать их вкусовые характеристики и контролировать качество. В ликеро-водочной промышленности она может использоваться для создания новых ароматов. В косметической и фармацевтической отраслях она может помочь в разработке более приятных и эффективных продуктов для потребителей.
Источник:
Хан Хи Юнг и др., Однокапельное определение нескольких вкусов на основе вкусовых лунок для комплексного анализа вкуса с помощью алгоритмов глубокого обучения (Han Hee Jung et al, Taste Bud-Inspired Single-Drop Multitaste Sensing for Comprehensive Flavor Analysis with Deep Learning Algorithms), ACS Applied Materials & Interfaces (2023). DOI: 10.1021/acsami.3c09684
=======================
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
Forwarded from Ivan Lutz | Science Geek
Завтра в 14.00 по Москве проведу стрим с Ольгой Земляковой с одноименного канала Землякова. Поговорим про то, что ждёт человечество в будущем, про уже свершившиеся и будущие космические миссии, про колонизацию Марса, зададимся вопросом: "Возможно ли колонизировать другие планеты Солнечной системы?", немного затронем фантастику и как она влияет на умы будущих открывателей и учёных. Ведь Ольга, помимо научно-популярной деятельности, ещё преподаёт в школе и напрямую общается с молодыми дарованиями. Присоединяйтесь! Будет интересно!
Вы можете оставить вопросы к стриму под этим постом. Постараемся их зачитать на трансляции.
https://www.youtube.com/watch?v=M6ciEUIhSRQ
Вы можете оставить вопросы к стриму под этим постом. Постараемся их зачитать на трансляции.
https://www.youtube.com/watch?v=M6ciEUIhSRQ
YouTube
Заглядываем в космическое будущее человечества. Ольга Землякова [Science Geek Dialogue]
Аудиоверсия: https://music.yandex.com/album/20159934/track/120704559
Донат:
https://www.donationalerts.com/r/IvanLutz_Live
Канал Ольги Земляковой: https://www.youtube.com/@ozeml
Мой основной канал: https://www.youtube.com/@ivan_lutz
Мой VK Play: http…
Донат:
https://www.donationalerts.com/r/IvanLutz_Live
Канал Ольги Земляковой: https://www.youtube.com/@ozeml
Мой основной канал: https://www.youtube.com/@ivan_lutz
Мой VK Play: http…
ИИ учится понимать сарказм
Большие языковые модели (LLM) - это усовершенствованные алгоритмы глубокого обучения, которые могут анализировать вопросы на различных человеческих языках, впоследствии генерируя реалистичные и исчерпывающие ответы. Этот многообещающий класс моделей обработки естественного языка (NLP) становится все более популярным после появления платформы ChatGPT, которая может быстро отвечать на широкий спектр пользовательских запросов и генерировать убедительные письменные тексты для различных целей.
Оценка возможностей и ограничений LLM играет важную роль в их дальнейшем развитии. Ведь только понимая, в каких ситуациях эти модели наиболее полезны, а в каких - менее, мы сможем оптимизировать их использование. Исследователи активно занимаются этой проблематикой, и одно из недавних исследований, проведенных Джулианн Чжоу из Нью-Йоркского университета, посвящено обучению LLM пониманию сарказма, которого не все люди понимают, кстати.
Сарказм является особым видом выражения иронии, при котором мы говорим прямо противоположное тому, что на самом деле имеем в виду. Понимание сарказма - непростая задача для людей и очень сложная задача для искусственного интеллекта, но Чжоу и её команда решили сначала обучить распознавать саркастические высказывания студентов-магистров. Их исследование помогло выявить функции и алгоритмические компоненты, которые могут улучшить возможности обнаружения сарказма у искусственных агентов и роботов. Это важный шаг в развитии LLM, так как позволяет им лучше понимать контекст и намерения говорящего.
Еще одной областью исследований, связанной с обработкой естественного языка, является анализ настроений. Он включает в себя анализ текстов, размещенных на платформах социальных сетей и других веб-сайтах, чтобы понять, как люди относятся к определенной теме или продукту. Многие компании вкладывают средства в эту область, поскольку она помогает им понять, как улучшить свои услуги и удовлетворить потребности клиентов.
В настоящее время существует несколько моделей НЛП, которые могут обрабатывать тексты и предсказывать их основной эмоциональный тон, или, другими словами, выражают ли они положительные, отрицательные или нейтральные эмоции. Однако многие обзоры и комментарии, размещенные в Интернете, содержат иронию и сарказм, что может заставить моделей классифицировать их как «положительные», хотя на самом деле они выражают отрицательные эмоции, или наоборот.
Чжоу провела серию тестов, направленных на оценку способности существующих моделей обнаруживать сарказм в комментариях, размещенных на Reddit, известной онлайн-платформе, обычно используемой для оценки контента и обсуждения различных тем. Способность этих двух моделей обнаруживать сарказм в выборочных текстах также сравнивалась со средней производительностью человека при выполнении той же задачи и с производительностью нескольких базовых моделей для анализа текстов.
Обнаружилась, впрочем, вполне очевидная вещь: важен контекст. Встраивание контекстной информации помогало не только LLM понимать сарказм, но и человеку.
Источник:
Джулиан Чжоу, Оценка современных моделей большого языка для обнаружения сарказма (Juliann Zhou, An Evaluation of State-of-the-Art Large Language Models for Sarcasm Detection), arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.03706
=======================
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!
Большие языковые модели (LLM) - это усовершенствованные алгоритмы глубокого обучения, которые могут анализировать вопросы на различных человеческих языках, впоследствии генерируя реалистичные и исчерпывающие ответы. Этот многообещающий класс моделей обработки естественного языка (NLP) становится все более популярным после появления платформы ChatGPT, которая может быстро отвечать на широкий спектр пользовательских запросов и генерировать убедительные письменные тексты для различных целей.
Оценка возможностей и ограничений LLM играет важную роль в их дальнейшем развитии. Ведь только понимая, в каких ситуациях эти модели наиболее полезны, а в каких - менее, мы сможем оптимизировать их использование. Исследователи активно занимаются этой проблематикой, и одно из недавних исследований, проведенных Джулианн Чжоу из Нью-Йоркского университета, посвящено обучению LLM пониманию сарказма, которого не все люди понимают, кстати.
Сарказм является особым видом выражения иронии, при котором мы говорим прямо противоположное тому, что на самом деле имеем в виду. Понимание сарказма - непростая задача для людей и очень сложная задача для искусственного интеллекта, но Чжоу и её команда решили сначала обучить распознавать саркастические высказывания студентов-магистров. Их исследование помогло выявить функции и алгоритмические компоненты, которые могут улучшить возможности обнаружения сарказма у искусственных агентов и роботов. Это важный шаг в развитии LLM, так как позволяет им лучше понимать контекст и намерения говорящего.
Еще одной областью исследований, связанной с обработкой естественного языка, является анализ настроений. Он включает в себя анализ текстов, размещенных на платформах социальных сетей и других веб-сайтах, чтобы понять, как люди относятся к определенной теме или продукту. Многие компании вкладывают средства в эту область, поскольку она помогает им понять, как улучшить свои услуги и удовлетворить потребности клиентов.
В настоящее время существует несколько моделей НЛП, которые могут обрабатывать тексты и предсказывать их основной эмоциональный тон, или, другими словами, выражают ли они положительные, отрицательные или нейтральные эмоции. Однако многие обзоры и комментарии, размещенные в Интернете, содержат иронию и сарказм, что может заставить моделей классифицировать их как «положительные», хотя на самом деле они выражают отрицательные эмоции, или наоборот.
Чжоу провела серию тестов, направленных на оценку способности существующих моделей обнаруживать сарказм в комментариях, размещенных на Reddit, известной онлайн-платформе, обычно используемой для оценки контента и обсуждения различных тем. Способность этих двух моделей обнаруживать сарказм в выборочных текстах также сравнивалась со средней производительностью человека при выполнении той же задачи и с производительностью нескольких базовых моделей для анализа текстов.
Обнаружилась, впрочем, вполне очевидная вещь: важен контекст. Встраивание контекстной информации помогало не только LLM понимать сарказм, но и человеку.
Источник:
Джулиан Чжоу, Оценка современных моделей большого языка для обнаружения сарказма (Juliann Zhou, An Evaluation of State-of-the-Art Large Language Models for Sarcasm Detection), arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.03706
=======================
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
Электролит из стекла для литиевых аккумуляторов
Исследовательская группа под руководством профессора Чэнь Гуйчжу из Института физики Китайской академии наук успешно создала стеклообразную литий-ионную проводящую сеть и разработала аморфные твердые электролиты на основе хлорида тантала с высокой литий-ионной проводимостью. Результаты исследования были опубликованы в журнале Американского химического общества (ACS).
Аморфные твёрдые электролиты обладают рядом уникальных преимуществ по сравнению с керамическими твёрдыми электролитами. Благодаря своей присущей стеклообразной сетке они обеспечивают тесный контакт твердого тела с твердыми телами и необычайную литий-ионную проводимость. Кроме того, аморфные твёрдые электролиты способствуют быстрой литий-ионной проводимости и перспективны для реализации эффективного использования катодов большой емкости и стабильного циклирования, что значительно увеличивает плотность энергии полностью твердотельных литиевых батарей (ASSLB).
Однако до сих пор разработка аморфных твёрдых электролитов с высокой литий-ионной проводимостью и идеальной химической (или электрохимической) стабильностью оставалась сложной задачей. Исследователи из Института физики Китайской академии наук предложили новый класс аморфных хлоридных твёрдых электролитов с высокой литий-ионной проводимостью, продемонстрировавших отличную совместимость с высоконикелевыми катодами. Это позволило реализовать ASSLB с высокой плотностью энергии, широким диапазоном температур и стабильным циклированием.
Исследование структурных особенностей аморфной матрицы хлорида тантала показало, что она обладает уникальной стеклообразной сетью с высокой плотностью литий-ионных проводящих путей. Кроме того, исследователи обнаружили, что добавление небольшого количества фтора в состав аморфного хлорида тантала может значительно улучшить его ионную проводимость и стабильность при высоких температурах.
Разработанные аморфные хлоридные твёрдые электролиты на основе хлорида тантала обладают рядом преимуществ, включая высокую литий-ионную проводимость, хорошую химическую стабильность, широкую электрохимическую стабильность и отличную совместимость с высоконикелевыми катодами. Это делает их перспективными материалами для создания высокоэнергетических ASSLB.
Источник:
Фэн Ли и др., Аморфные хлоридные твердые электролиты с высокой литий-ионной проводимостью для стабильного циклирования твердотельных катодов с высоким содержанием никеля ( Feng Li et al, Amorphous Chloride Solid Electrolytes with High Li-Ion Conductivity for Stable Cycling of All-Solid-State High-Nickel Cathodes), Journal of the American Chemical Society (2023). DOI: 10.1021/jacs.3c10602
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Исследовательская группа под руководством профессора Чэнь Гуйчжу из Института физики Китайской академии наук успешно создала стеклообразную литий-ионную проводящую сеть и разработала аморфные твердые электролиты на основе хлорида тантала с высокой литий-ионной проводимостью. Результаты исследования были опубликованы в журнале Американского химического общества (ACS).
Аморфные твёрдые электролиты обладают рядом уникальных преимуществ по сравнению с керамическими твёрдыми электролитами. Благодаря своей присущей стеклообразной сетке они обеспечивают тесный контакт твердого тела с твердыми телами и необычайную литий-ионную проводимость. Кроме того, аморфные твёрдые электролиты способствуют быстрой литий-ионной проводимости и перспективны для реализации эффективного использования катодов большой емкости и стабильного циклирования, что значительно увеличивает плотность энергии полностью твердотельных литиевых батарей (ASSLB).
Однако до сих пор разработка аморфных твёрдых электролитов с высокой литий-ионной проводимостью и идеальной химической (или электрохимической) стабильностью оставалась сложной задачей. Исследователи из Института физики Китайской академии наук предложили новый класс аморфных хлоридных твёрдых электролитов с высокой литий-ионной проводимостью, продемонстрировавших отличную совместимость с высоконикелевыми катодами. Это позволило реализовать ASSLB с высокой плотностью энергии, широким диапазоном температур и стабильным циклированием.
Исследование структурных особенностей аморфной матрицы хлорида тантала показало, что она обладает уникальной стеклообразной сетью с высокой плотностью литий-ионных проводящих путей. Кроме того, исследователи обнаружили, что добавление небольшого количества фтора в состав аморфного хлорида тантала может значительно улучшить его ионную проводимость и стабильность при высоких температурах.
Разработанные аморфные хлоридные твёрдые электролиты на основе хлорида тантала обладают рядом преимуществ, включая высокую литий-ионную проводимость, хорошую химическую стабильность, широкую электрохимическую стабильность и отличную совместимость с высоконикелевыми катодами. Это делает их перспективными материалами для создания высокоэнергетических ASSLB.
Источник:
Фэн Ли и др., Аморфные хлоридные твердые электролиты с высокой литий-ионной проводимостью для стабильного циклирования твердотельных катодов с высоким содержанием никеля ( Feng Li et al, Amorphous Chloride Solid Electrolytes with High Li-Ion Conductivity for Stable Cycling of All-Solid-State High-Nickel Cathodes), Journal of the American Chemical Society (2023). DOI: 10.1021/jacs.3c10602
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3🔥1
Невзаимные взаимодействия молекул: новый механизм без внешних сил
Исследовательская группа из Университета штата Мэн и штата Пенсильвания сделала удивительное открытие: молекулы могут испытывать невзаимные взаимодействия без внешних сил. Это противоречит фундаментальным силам, таким как гравитация и электромагнетизм, которые всегда взаимны.
Невзаимные взаимодействия необходимы для сложного поведения живых организмов. Они ранее объяснялись гидродинамическими или другими внешними силами. Но новое исследование показывает, что невзаимные взаимодействия могут происходить и между отдельными молекулами.
Механизм, описанный в исследовании, основан на локальных градиентах реагентов и продуктов, вызванных реакциями, которым способствует химический катализатор. Катализатор, такой как фермент, может вызывать реакцию, которая создает градиент концентрации. В зависимости от свойств катализатора, одна молекула может притягиваться, а другая отталкиваться.
Этот механизм может играть важную роль в обеспечении взаимодействия молекул друг с другом. Он также мог сыграть решающую роль в процессах, посредством которых простая материя стала сложной жизнью.
Авторы исследования обнаружили, что свойство катализатора, известное как кинетическая асимметрия, контролирует направление реакции на градиент концентрации. Кинетическая асимметрия является свойством самого фермента, поэтому она может подвергаться эволюции и адаптации. Это означает, что невзаимные взаимодействия, допускаемые кинетической асимметрией, могут быть настроены и адаптированы для различных целей.
Невзаимные взаимодействия молекул могут быть использованы для разработки новых типов материалов с уникальными свойствами. Например, они могут быть использованы для создания материалов, которые самособираются или реагируют на внешние раздражители.
Невзаимные взаимодействия также могут быть использованы для разработки новых лекарств. Например, они могут быть использованы для создания лекарств, которые избирательно нацелены на определенные клетки или ткани в организме.
Источник:
Ниладри Сехар Мандал и др., Молекулярная природа невзаимных взаимодействий между взаимодействующими активными катализаторами (Niladri Sekhar Mandal et al, A molecular origin of non-reciprocal interactions between interacting active catalysts), Chem (2023). DOI: 10.1016/j.chempr.2023.11.017
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Исследовательская группа из Университета штата Мэн и штата Пенсильвания сделала удивительное открытие: молекулы могут испытывать невзаимные взаимодействия без внешних сил. Это противоречит фундаментальным силам, таким как гравитация и электромагнетизм, которые всегда взаимны.
Невзаимные взаимодействия необходимы для сложного поведения живых организмов. Они ранее объяснялись гидродинамическими или другими внешними силами. Но новое исследование показывает, что невзаимные взаимодействия могут происходить и между отдельными молекулами.
Механизм, описанный в исследовании, основан на локальных градиентах реагентов и продуктов, вызванных реакциями, которым способствует химический катализатор. Катализатор, такой как фермент, может вызывать реакцию, которая создает градиент концентрации. В зависимости от свойств катализатора, одна молекула может притягиваться, а другая отталкиваться.
Этот механизм может играть важную роль в обеспечении взаимодействия молекул друг с другом. Он также мог сыграть решающую роль в процессах, посредством которых простая материя стала сложной жизнью.
Авторы исследования обнаружили, что свойство катализатора, известное как кинетическая асимметрия, контролирует направление реакции на градиент концентрации. Кинетическая асимметрия является свойством самого фермента, поэтому она может подвергаться эволюции и адаптации. Это означает, что невзаимные взаимодействия, допускаемые кинетической асимметрией, могут быть настроены и адаптированы для различных целей.
Невзаимные взаимодействия молекул могут быть использованы для разработки новых типов материалов с уникальными свойствами. Например, они могут быть использованы для создания материалов, которые самособираются или реагируют на внешние раздражители.
Невзаимные взаимодействия также могут быть использованы для разработки новых лекарств. Например, они могут быть использованы для создания лекарств, которые избирательно нацелены на определенные клетки или ткани в организме.
Источник:
Ниладри Сехар Мандал и др., Молекулярная природа невзаимных взаимодействий между взаимодействующими активными катализаторами (Niladri Sekhar Mandal et al, A molecular origin of non-reciprocal interactions between interacting active catalysts), Chem (2023). DOI: 10.1016/j.chempr.2023.11.017
=======================
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
Новые свойства материалов под большим давлением
Путешествуя достаточно глубоко под поверхностью Земли или внутри центра Солнца, материя меняется на атомном уровне под влиянием растущего давления. Эти экстремальные условия могут привести к тому, что металлы становятся непроводящими изоляторами, меняя свои электронные свойства и физические характеристики.
Исследователи из Университета Буффало недавно раскрыли химическую связь, лежащую в основе трансформации натрия из блестящего металла серого цвета в прозрачный, похожий на стекло изолятор под высоким давлением. Проанализировав результаты квантово-химических расчетов, они выяснили, что электроны натрия не полностью вытесняются в межатомное пространство, а по-прежнему химически связаны друг с другом.
Это открытие несет в себе не только фундаментальный научный интерес, но и имеет практическое значение для понимания процессов, происходящих в недрах планет и звезд. Например, оно может помочь объяснить, почему ядро Юпитера, которое, как считается, состоит из металлического водорода, генерирует такое сильное магнитное поле.
Исследование также подтверждает предсказания выдающегося физика Нила Эшкрофта, который в свое время выдвинул теорию о том, что некоторые материалы могут вести себя как изоляторы или полупроводники при сжатии.
Открытие механизма изменения электрических свойств материалов под высоким давлением открывает новые возможности для разработки инновационных материалов с уникальными свойствами. Эти материалы могут быть использованы в различных отраслях, включая электронику, энергетику и производство новых сплавов.
Источник:
Стефано Рачиоппи и др., Об электридной природе Na-hP4 (Stefano Racioppi et al, On the Electride Nature of Na‐hP4), Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI: 10.1002/anie.202310802
=======================
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!
Путешествуя достаточно глубоко под поверхностью Земли или внутри центра Солнца, материя меняется на атомном уровне под влиянием растущего давления. Эти экстремальные условия могут привести к тому, что металлы становятся непроводящими изоляторами, меняя свои электронные свойства и физические характеристики.
Исследователи из Университета Буффало недавно раскрыли химическую связь, лежащую в основе трансформации натрия из блестящего металла серого цвета в прозрачный, похожий на стекло изолятор под высоким давлением. Проанализировав результаты квантово-химических расчетов, они выяснили, что электроны натрия не полностью вытесняются в межатомное пространство, а по-прежнему химически связаны друг с другом.
Это открытие несет в себе не только фундаментальный научный интерес, но и имеет практическое значение для понимания процессов, происходящих в недрах планет и звезд. Например, оно может помочь объяснить, почему ядро Юпитера, которое, как считается, состоит из металлического водорода, генерирует такое сильное магнитное поле.
Исследование также подтверждает предсказания выдающегося физика Нила Эшкрофта, который в свое время выдвинул теорию о том, что некоторые материалы могут вести себя как изоляторы или полупроводники при сжатии.
Открытие механизма изменения электрических свойств материалов под высоким давлением открывает новые возможности для разработки инновационных материалов с уникальными свойствами. Эти материалы могут быть использованы в различных отраслях, включая электронику, энергетику и производство новых сплавов.
Источник:
Стефано Рачиоппи и др., Об электридной природе Na-hP4 (Stefano Racioppi et al, On the Electride Nature of Na‐hP4), Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI: 10.1002/anie.202310802
=======================
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
На пороге лазеров нового поколения: создан ультратонкий оптический кристалл
Несмотря на то, что лазеры - это технология середины прошлого века, они по-прежнему остаются на острие науки и технологий. Как говорится, нет предела совершенству. Лазер, на самом деле, достаточно тонкое устройство, в смысле требований к составу и качеству компонентов, несмотря на то, что устроено достаточно просто. Особую роль в лазерах играют оптические элементы: это зачастую само рабочее тело лазера, которое должно генерировать фотоны строго необходимой длины волны, нужной поляризации да ещё и когерентные, зеркала и линзы, которые порой должны выдерживать очень сильный световой поток (обычное стекло тут не подойдёт), а также обладать определёнными показателями прозрачности и преломления и создавать такую штуку, как резонатор. Это оптически прозрачное пространство в лазере, внутри которого обычно располагается рабочее тело, размер которого должен быть строго таким, чтобы в него помещалось целое число длин полуволн генерируемого излучения. В общем просто, и, одновременно, сложно и труднореализуемо. Про лазеры у меня есть отдельный ролик, бегом смотреть после статьи, а пока к сути.
Китайские учёные из Пекинского университета разработали новый тип ультратонкого оптического кристалла с высокой энергоэффективностью. Это достижение открывает путь к созданию лазерных устройств следующего поколения. Оптический кристалл достаточно сложная штука, обычно кристаллы обладают достаточно специфическими оптическими свойствами, в отличие от стекла, которое вообще не кристалл. Их можно использовать и даже ими управлять, но для этого надо знать ориентацию кристаллической решётки и уметь делать непрерывные кристаллы нужного резмера. И ещё резать их так, чтобы не трескались.
Профессор Ван Энге, руководитель исследовательской группы, сообщил, что созданный командой твист-нитрид бора (TBN) толщиной в один микрон является самым тонким оптическим кристаллом, известным в настоящее время в мире. По сравнению с традиционными кристаллами той же толщины его энергоэффективность повышена в 100–10 000 раз.
Исследователям удалось добиться этого благодаря созданию нового теоретического подхода, который позволил впервые реализовать свето-синхронизм в тонкопленочных материалах легких элементов. Это прорыв в теории оптических кристаллов, который не только расширил границы возможного, но и открыл новую область в технологии оптических кристаллов, созданных из двумерных тонкопленочных материалов легких элементов.
Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Physical Review Letters. Ультратонкий оптический кристалл TBN обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными кристаллами. Он имеет более высокую эффективность преобразования энергии, более низкий порог генерации лазера и более высокую скорость передачи данных. Это делает его идеальным материалом для создания компактных и энергоэффективных лазерных устройств нового поколения.
Источник:
Хао Хун и др., Синхронизация фаз скручивания в двумерных материалах (Hao Hong et al, Twist Phase Matching in Two-Dimensional Materials), Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.233801
=======================
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!
Несмотря на то, что лазеры - это технология середины прошлого века, они по-прежнему остаются на острие науки и технологий. Как говорится, нет предела совершенству. Лазер, на самом деле, достаточно тонкое устройство, в смысле требований к составу и качеству компонентов, несмотря на то, что устроено достаточно просто. Особую роль в лазерах играют оптические элементы: это зачастую само рабочее тело лазера, которое должно генерировать фотоны строго необходимой длины волны, нужной поляризации да ещё и когерентные, зеркала и линзы, которые порой должны выдерживать очень сильный световой поток (обычное стекло тут не подойдёт), а также обладать определёнными показателями прозрачности и преломления и создавать такую штуку, как резонатор. Это оптически прозрачное пространство в лазере, внутри которого обычно располагается рабочее тело, размер которого должен быть строго таким, чтобы в него помещалось целое число длин полуволн генерируемого излучения. В общем просто, и, одновременно, сложно и труднореализуемо. Про лазеры у меня есть отдельный ролик, бегом смотреть после статьи, а пока к сути.
Китайские учёные из Пекинского университета разработали новый тип ультратонкого оптического кристалла с высокой энергоэффективностью. Это достижение открывает путь к созданию лазерных устройств следующего поколения. Оптический кристалл достаточно сложная штука, обычно кристаллы обладают достаточно специфическими оптическими свойствами, в отличие от стекла, которое вообще не кристалл. Их можно использовать и даже ими управлять, но для этого надо знать ориентацию кристаллической решётки и уметь делать непрерывные кристаллы нужного резмера. И ещё резать их так, чтобы не трескались.
Профессор Ван Энге, руководитель исследовательской группы, сообщил, что созданный командой твист-нитрид бора (TBN) толщиной в один микрон является самым тонким оптическим кристаллом, известным в настоящее время в мире. По сравнению с традиционными кристаллами той же толщины его энергоэффективность повышена в 100–10 000 раз.
Исследователям удалось добиться этого благодаря созданию нового теоретического подхода, который позволил впервые реализовать свето-синхронизм в тонкопленочных материалах легких элементов. Это прорыв в теории оптических кристаллов, который не только расширил границы возможного, но и открыл новую область в технологии оптических кристаллов, созданных из двумерных тонкопленочных материалов легких элементов.
Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Physical Review Letters. Ультратонкий оптический кристалл TBN обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными кристаллами. Он имеет более высокую эффективность преобразования энергии, более низкий порог генерации лазера и более высокую скорость передачи данных. Это делает его идеальным материалом для создания компактных и энергоэффективных лазерных устройств нового поколения.
Источник:
Хао Хун и др., Синхронизация фаз скручивания в двумерных материалах (Hao Hong et al, Twist Phase Matching in Two-Dimensional Materials), Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.233801
=======================
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
Долговечная батарея, которая быстро заряжается
Новая литий-металлическая батарея, разработанная исследователями из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук способна выдержать не менее 6000 подзарядки, что является значительно большим показателем, чем у других батарей. Кроме того, время перезарядки у этой батареи сокращено до минимума.
Литий-металлическая батарея - это святой грааль современных аккумуляторов. Такая батарея способна извлечь максимальный потенциал из лития в качестве носителя заряда. Но одной из основных проблем, с которой сталкиваются при разработке литий-металлических батарей, является образование дендритов на поверхности анода. Дендриты - это структуры, которые проникают в электролит и могут вызывать короткое замыкание или даже возгорание батареи. Они образуются в процессе зарядки, когда ионы лития перемещаются от катода к аноду и присоединяются к поверхности анода, создавая неровности, на которых дендриты могут разрастаться.
В предыдущих исследованиях команда предложила многослойную батарею, в которой различные материалы разной стабильности помещались между анодом и катодом. Это позволяло контролировать и сдерживать проникновение дендритов, предотвращая их полное образование. В новом исследовании используется микронные частицы кремния в аноде, чтобы предотвратить образование дендритов и обеспечить однородное покрытие металлическим литием.
Это достигается путем ограничения реакции лития, что позволяет создать толстый слой металлического лития без образования неровностей на поверхности анода. Таким образом, проблема образования выбоин при разрядке батареи и неравномерного покрытия в следующий разряд устраняется.
Источник:
Лухан Йе и др., Быстрое циклирование металлического лития в твердотельных батареях с помощью анодных материалов, подверженных сужению (Luhan Ye et al, Fast cycling of lithium metal in solid-state batteries by constriction-susceptible anode materials), Nature Materials (2024). DOI: 10.1038/s41563-023-01722-x
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Новая литий-металлическая батарея, разработанная исследователями из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук способна выдержать не менее 6000 подзарядки, что является значительно большим показателем, чем у других батарей. Кроме того, время перезарядки у этой батареи сокращено до минимума.
Литий-металлическая батарея - это святой грааль современных аккумуляторов. Такая батарея способна извлечь максимальный потенциал из лития в качестве носителя заряда. Но одной из основных проблем, с которой сталкиваются при разработке литий-металлических батарей, является образование дендритов на поверхности анода. Дендриты - это структуры, которые проникают в электролит и могут вызывать короткое замыкание или даже возгорание батареи. Они образуются в процессе зарядки, когда ионы лития перемещаются от катода к аноду и присоединяются к поверхности анода, создавая неровности, на которых дендриты могут разрастаться.
В предыдущих исследованиях команда предложила многослойную батарею, в которой различные материалы разной стабильности помещались между анодом и катодом. Это позволяло контролировать и сдерживать проникновение дендритов, предотвращая их полное образование. В новом исследовании используется микронные частицы кремния в аноде, чтобы предотвратить образование дендритов и обеспечить однородное покрытие металлическим литием.
Это достигается путем ограничения реакции лития, что позволяет создать толстый слой металлического лития без образования неровностей на поверхности анода. Таким образом, проблема образования выбоин при разрядке батареи и неравномерного покрытия в следующий разряд устраняется.
Источник:
Лухан Йе и др., Быстрое циклирование металлического лития в твердотельных батареях с помощью анодных материалов, подверженных сужению (Luhan Ye et al, Fast cycling of lithium metal in solid-state batteries by constriction-susceptible anode materials), Nature Materials (2024). DOI: 10.1038/s41563-023-01722-x
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3