Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #58

Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #58

  • Квантовое устройство улучшило оптоволоконную связь.
  • После нескольких переносов состоялся первый запуск Ingenuity.
  • Новые гибридные беспилотники ZALA и завод для производства серийных Орионов.
  • На Земле обитало 2,5 миллиарда тираннозавров.
  • Первый модуль отечественной орбитальной станции будет готов в 2025 году.
  • Ученые узнали, что предок человека умел лазать по деревьям и ходить.

news_5f33e83a97353.png

Новости одной строкой

  • Китайская межпланетная станция ZhengHe получит три российских научных прибора для исследования кометы и астероида.
  • Всего лишь 3% суши остались нетронутыми человеком, хотя ранее принималась цифра в 30%.
  • Научная война: США запретили TSMC производить чипы для китайских суперкомпьютеров.
  • После нескольких переносов состоялся первый запуск Ingenuity, маленького вертолета на Марсе.

https://www.youtube.com/watch?v=QfHfQamhimE

Научная среда

Квантовое устройство улучшило оптоволоконную связь

Ученые уже давно предупреждают о кризисе пропускной способности стандартной оптоволоконной технологии. Физики предложили улучшить характеристики таких телекоммуникационных систем при помощи квантовых приемников.

В волоконно-оптических сетях приемники "ловят" оптические сигналы и преобразуют их в электрические. В результате обычного процесса приема сигнала могут возникнуть ошибки из-за случайных световых флуктуаций, которые снижают пропускную способность и увеличивают коэффициент битовых ошибок.

Авторы новой работы продемонстрировали, что квантово-усиленные приемники, которые обрабатывают до двух битов классической информации одновременно и могут справляться с шумом световых флуктуаций, повышают точность приема сигналов в лабораторных моделях оптоволоконных систем. В этих и других квантовых приемниках используется отдельный опорный пучок с однофотонной обратной связью. Благодаря этому опорный импульс в конечном итоге помогает восстановить изначальный вид сигнала, не учитывая помехи от случайных флуктуаций.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_6080038ef0f14.webp

Новое вещество намертво склеивает вещи даже под водой всего за 60 секунд

Хотя в мире и существуют клеи, которые можно наносить на подводные объекты, для их схватывания обычно требуется не менее 24 часов, что может быть непросто в хаотичной морской среде. Однако новая добавка позволяет адгезивам схватываться под водой всего за 60 секунд.

Материал, разработанный учеными из лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса в Мэриленде, принимает форму белого порошка, который смешивается с базовой изоцианатной смолой. Этот порошок состоит из крошечных капсул полимочевины, каждая из которых содержит жидкий катализатор на основе третичного амина, вызывающий быстрое схватывание смолы, а также полиоловый сшивающий агент, обеспечивающий прочное удерживание.

В результате клей схватывается всего за одну минуту. В лабораторных испытаниях он достиг прочности сцепления в 181 кг на необработанных алюминиевых поверхностях в течение 60 секунд после нажатия. Тем не менее, как сообщают ученые, склеивающий эффект усиливается до 10 раз в течение последующих 24 часов. А поскольку новая смесь позволяет склеенным предметам оставаться под водой намного дольше без риска повреждения склейки, то шанс повреждения намного ниже, чем у классических аналогов.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_6080041d6da49.webp

Как мозг слепых "пересобирает" себя

У слепых от рождения людей действительно обостряются слух, обоняние и осязание, а также некоторые когнитивные функции, например, память и языковые способности. В общем, очевидные вещи, но не так давно ученые увидели это на МРТ.

На томограммах слепых ученые обнаружили структурные и функциональные изменения коннектома (порядка связей в головном мозге). В том числе, авторы обнаружили, что некоторые связи в мозге слепых активизировались и гораздо "охотнее" передавали информацию между областями мозга. В таких случаях отмечалось увеличение количества волокон белого вещества, соединяющих области. В других случаях, наоборот, количество связей уменьшалось (в первую очередь, речь шла о связях лобной и затылочной долей, фактически, связей со зрительной корой).

Мы наблюдали значительные изменения не только в затылочной коре (где обрабатываются визуальные образы), но и в областях, "причастных" к памяти, обработке речи, сенсорным и двигательным функциям.

Даже в случае глубокой слепоты мозг перестраивает себя таким образом, чтобы использовать имеющуюся в его распоряжении информацию для максимально эффективного взаимодействия с окружающей средой. Если мозгу в этом помочь – возможно, через правильно направленное обучение и использование других сенсорных входов типа слуха, осязания и языка (шрифт Брайля) для чтения – он приспособится гораздо лучше, и этом поможет людям восстановить хотя бы какое-то качество жизни.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_6080046423043.jpg

Новые гибридные беспилотники ZALA и завод для производства серийных Орионов. Сборник новостей по БПЛА

1. Российская компания ZALA Aero Group, которая входит в концерн "Калашников", представила первый в мире беспилотный летательный аппарат (БПЛА) с гибридной силовой установкой, включающей в себя бензиновый двигатель и электромотор. Кроме того, БПЛА самолетного типа ZALA 421-16E5G оснастили искусственным интеллектом.

Компания сделала последовательный гибрид – во время полета ДВС является не основным толкающим двигателем, а питает генератор и буферный аккумулятор. Это в свою очередь дает электропитание всем бортовым узлам и агрегатам, в том числе электродвигателю. Благодаря такой схеме мы получили время полета более 16 часов, также предоставили возможность работать над объектом интереса в полностью бесшумном режиме.

news_608005c28cb75.webp

2. Другой беспилотный летательный аппарат, ZALA 421-24, является неуязвимым перед средствами радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Российский квадрокоптер стал первым отечественным дроном с такими возможностями.

3. Российская компания "Кронштадт" начала строительство в Дубне первого в стране предприятия по серийному производству ударных беспилотных летательных аппаратов. "Кронштадт" является разработчиком и производителем ударного беспилотника "Иноходец", также известного как "Орион". Такой аппарат может нести до 200 килограммов боевой нагрузки – он применялся в Сирии для нанесения ударов по террористам. Существуют также разведывательная и гражданская версии аппарата.

news_6080069dcdbaa.webp

4. Российские барражирующие боеприпасы "Ланцет" научились объединять в воздушные "минные поля". Ланцет может находиться в небе несколько десятков часов, а за счет скорости до 300 км/ч, развиваемой "Ланцетом" на пикировании, боеприпас способен легко поражать другие БПЛА, скорость которых обычно составляет порядка 150 км/ч.

5. Российский многофункциональный истребитель пятого поколения Су-57 уже испытывали в полете с ударными беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), но в будущем он станет их носителем.

Один истребитель Су-57 сможет нести во внутрефюзеляжном отсеке более десятка беспилотников разведывательного и ударного назначения.

Работа по внедрению беспилотников в комплекс бортового вооружения Су-57 в настоящее время находится на стадии разработки бортового оборудования и специального программного обеспечения.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_608007f3658f2.webp

Вращающиеся черные дыры помогут найти частицы темной материи

Используя детектор LIGO, астрофизики исследовали две вращающиеся черные дыры и не обнаружили доказательств существования сверхлегких бозонов. Это сужает список возможных частиц, составляющих темную материю.

На роль частиц темной материи астрофизики предложили множество кандидатов. Одним из них являются сверхлегкие бозоны – элементарные частицы с малой массой и целочисленным спином. Если бы эти частицы существовали, то они могли бы объяснить существование темной материи. Согласно предсказаниям квантовой теории, черная дыра определенной массы должна притягивать облака сверхлегких бозонов, которые, в свою очередь, должны коллективно замедлять вращение черной дыры.

Авторы отобрали 45 систем из двух черных дыр, вращающихся друг вокруг друга. Но оказалось, что максимальная скорость вращения этих объектов выше, чем предсказывали расчеты, учитывающие замедление частицами с массами от 1.3x10-13 до 2.7x10-13 электронвольт. Если бы такие черные дыры взаимодействовали с бозонами, их скорость должна была быть вдвое ниже. Ученые планируют дальше анализировать данные гравитационно-волновых детекторов, чтобы приблизиться к разгадке тайны темной материи.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_608008f81eeef.webp

Театр сделал зрителей эмпатичнее

Команда психологов установила, что посещение театра формирует модели поведения и меняет социально-политические убеждения людей. Просмотр постановки делает зрителей эмпатичнее и даже мотивирует их к благотворительности.

Психологи вложили опросники в программки и раздали зрителям перед спектаклем. На половине представлений участники заполняли анкеты непосредственно перед представлением, на второй – после его окончания.

Участники, заполнившие анкету после представления, сообщили, что испытывают большее сочувствие к показанным социальным группам (Mpost = 4,21, 95% CI = [4,15, 4,29]), чем участники, заполнившие анкеты перед пьесой (Mpre = 3.77, 95% CI = [3.69, 3.86]), t(693) = 7.95, p < 0.001, d = 0.60. Зрители также были больше заинтересованы в пожертвованиях после просмотра представления (Mpost = 3,98, 95% CI = [3,87, 4,08]), чем до (Mpre = 3,66, 95% CI = [3,54, 3,78]) t (668) = 4,41, p <0,001, d = 0,30. Интересно, что этот эффект распространился и на несвязанную с представлением благотворительность (Mpost = 21,89, 95% CI = [21,05, 22,73] против (Mpre = 19,23, 95% CI = [18,21, 20,35]), t(598) = 3,96, p < 0,001, d = 0.32).

Ратье с коллегами считают, что посещение спектаклей усиливает сочувствие к людям, изображенным в них, и меняет отношение людей к различным социально-политическим вопросам, связанным с представлением.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_60800961f05fe.jpg

Топологические материалы снизили энергопотребление вычислительных устройств

Исследователи показали, что использование топологических изоляторов вместо обычных полупроводников для создания транзисторов может понизить напряжение затвора вдвое, а энергию, используемую каждым транзистором, – в четыре раза.

Компьютерные чипы содержат миллиарды транзисторов – крошечных электротехнических элементов, которые выполняют основные коммутационные вычислительные операции. Сегодня размер транзисторов удалось уменьшить до 5 нанометров. Эти элементы используют приложенное к электроду затвора напряжение для включения и выключения тока, протекающего между электродами истока и стока.

Авторы нового исследования показали, что топологические изоляторы являются диэлектриками в объеме, но их поверхность проводит электрический ток. Физики обнаружили, что, в отличие от обычного полупроводника, топологические изоляторы могут переключаться при напряжениях вдвое меньших, чем в обычных полупроводниках.

Это позволит снизить энергопотребление вычислительных устройств в разы. Однако пока исследование носит лишь теоретический характер, так как создать обладающих подобными свойствами топологических материалов на практике исследователи еще не смогли.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_60800e6b3d587.webp

Первый модуль отечественной орбитальной станции будет готов в 2025 году

Если верить главе "Роскосмоса" Дмитрию Рогозину, первый базовый модуль новой российской орбитальной станции уже находится в работе и будет готов к 2025 году. Ракетно-космической корпорации «Энергия» поставлена задача обеспечить готовность первого базового модуля для новой российской орбитальной станции в 2025 году. "Первый базовый модуль для новой российской орбитальной служебной станции уже в работе", – утверждает чиновник.

Вице-премьер РФ Юрий Борисов заявлял, что будущая станция может быть использована как перевалочный пункт для освоения Луны и лунного пространства. "Безусловно, это одна из новых функций. И может быть, она очень серьезно рассматривается, станция, как некий передаточный пункт, такой промежуточный, в частности для полётов и освоения Луны и окололунного пространства", – сказал он.

Предполагается, что станция будет состоять из 3-7 модулей, которые смогут работать как в беспилотном режиме, так и с экипажем от двух до четырёх человек.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_60800eda445e0.jpg

На Земле обитало 2,5 миллиарда тираннозавров

Палеонтологи Беркли получили оценку количества живших на Земле тираннозавров: 2,5 миллиарда. Тираннозаврины были не одиночками, а социальными животными, и жили группами. У птерозавров была уникальная структура шейных позвонков. Великое пермское вымирание на суше длилось в 10 раз дольше, чем в море.

Крупнейший из когда-либо ходивших по Земле хищников - Tyrannosaurus rex (средний вес превышал пять тонн) и, наверно, он же один из самых знаменитых. Тираннозавры обитали на Земле сравнительно недолго (по некоторым оценкам 2,5 – 4 млн лет) перед самой катастрофой, случившейся 66 млн лет назад и положившей конец почти 200-миллионнолетнему царству динозавров. Палеонтологи из университета Беркли попробовали оценить сколько тираннозавров обитало в Северной Америке (а больше они нигде не вводились). Для того чтобы прокормиться тираннозавру нужна была площадь 100 кв км (квадрат – десять на десять). Исходя из оценки площади всего ареала, исследователи сделали вывод, что одновременно ареал населяли 20 тысяч тираннозавров. Учитывая, что за 2,5 миллиона лет их процветания было 127 тысяч поколений, получилась внушительная цифра: 2,5 миллиарда особей. Как отмечают ученые, из каждых 80 миллионов до нас дошли окаменевшие останки 1 тираннозавра. Это значит, что от менее многочисленных видов не дошло попросту ничего.

Палеонтологи из Чикагского музея естественной истории и многих других научных институтов и университетов постарались восстановить картину пермского вымирания. Такие события кажутся мгновенными только с точки зрения всей истории жизни на Земле. С точки зрения человека – это довольно долгий процесс. Палеонтологи как раз и задались вопросом: сколько времени длилось пермское вымирание в море и на суше? До сих пор на этот вопрос отвечали: 100 тысяч лет. Но так было в море. Как показало новое исследование палеонтологов, основанное за анализе ископаемых останков в Южной Африке, на суше все могло быть гораздо медленнее – раз в десять. То есть пермское вымирание продолжалось на суше миллион лет, пока климат Земле не перестроился и не пришел в новое устойчивое состояние. После пермского вымирания, как раз и начали свое развитие динозавры.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_60800fee2a7a6.webp

Ученые узнали, что предок человека умел лазать по деревьям и ходить

Современные технологии помогли исследователям обнаружить поворотный момент в человеческой эволюции. Австралопитеки, жившие в Южной Африке 3,67 миллиона лет назад, уже могли ходить прямо, но все еще лазали по деревьям, как обезьяны.

К такому выводу пришла международная команда исследователей, изучив останки австралопитека, известного под прозвищем Маленькая Нога (Little Foot) из-за маленького размера стопы. Останки Маленькой Ноги изучались и раньше. В частности, структура ее стопы подсказала ученым, что этот гоминид уже умел ходить прямо. Скорее всего, это была пожилая женщина ростом около 1,22 метра.

Современный высокотехнологичный анализ грудной клетки и плечевого пояса австралопитека показал, что этот гоминид все еще был приспособлен для лазанья по деревьям. Кости рук и плечевые суставы австралопитека сохранили характерные формы, облегчающие передвижения по деревьям. Ключица имеет характерный S-образный изгиб, который обычно встречается у обезьян.

Полную версию материала читайте по ссылке.

https://youtu.be/lVbg_5Z_9Vk

Научные видео

https://www.youtube.com/watch?v=JpXcrIcJWUg https://www.youtube.com/watch?v=xDYr69K1BYQ https://www.youtube.com/watch?v=EVGj06KCn2o

Основные источники:

  • neuronovosti.ru
  • popmech.ru
  • nplus1.ru
  • elementy.ru

news_5f0edf9e46fa5.png

Спасибо за внимание, и помните, что никогда не поздно "Учиться, учиться и еще раз учиться!"

Прошлый выпуск рубрики:

  • Закон всемирного тяготения действует и в миллимасштабе.
  • Ученые, возможно, обнаружили "пятую силу природы", до сих пор не известную науке.
  • Память на запахи связана с дыханием.
  • Российская многоразовая ракета получит колеса и лыжи.
  • Оказалось, что предки европейцев на удивление часто спали с неандертальцами.
  • В Китае обнаружен новый вид птерозавра, который похож на персонажа "Звездных войн".

news_607fd91f8b87a.jpeg

Источник

Читайте также