Робот RHex получает новые конечности

Робот RHex получает новые конечности, превращающие его в универсальную амфибию (видео)

Многим наверняка хорошо известен робот под названием RHex, который первоначально был создан известнейшей робототехнической компанией Boston Dynamics. За счет уникального строения его конечностей этот робот может достаточно быстро передвигаться по любым сложным поверхностям любого типа, начиная от сыпучего песка и заканчивая неровной каменистой поверхностью.

Немного позже, модернизировав программное обеспечение системы управления робота RHex, специалисты-робототехники из Пенсильванского университета научили робота прыгать, преодолевать высокие препятствия и совершать другие акробатические трюки.

А недавно, на проходившей в прошлом месяце Международной конференции IEEE по вопросам интеллектуальных систем и роботов (IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems), IROS 2013, специалисты из университета Макгилла (McGill University), продемонстрировали собственный вариант робота RHex, который получил комбинированные конечности совершенно новой конструкции, благодаря которым он стал способен не только передвигаться по суше, но и достаточно эффективно плавать в воде.
Разработчики из университета Макгилла называют эти конечности "ногами ниндзя" (Ninja legs) вследствие того, что их конструкция несколько напоминает вращающуюся звездочку, сюрикен, вид холодного оружия, используемого ниндзя. Эти конечности имеют универсальную конструкцию, они могут трансформироваться в плавники, развернутые на 120 градусов, а могут и оставаться колесами, изготовленными из легкого углеродистого волокна со стальными элементами. Естественно, такие конечности могут действовать на суше как традиционные колеса, так и как дугообразные ноги, которые были у самых первых вариантов робота RHex, а в воде эти конечности превращаются в специальные плавники, движение которых позволяет роботу плавать с высокой эффективностью.

Как бывает очень часто при совмещении в одном целом двух совершенно различных вещей, так и в конструкции новых конечностей для робота RHex разработчикам пришлось пойти на ряд компромиссов. К сожалению, разработчикам не удалось добиться сохранения высокой эффективности робота как при ходьбе, так и при плавании. С новыми конечностями роботу RHex требуется на 15-20 процентов больше энергии, чем ее требовалось бы для перемещений с традиционными конечностями, хотя конструкция новых конечностей позволяет роботу сохранять хорошую устойчивость при движении на большой скорости. Большую эффективность конечности Ninja legs демонстрируют в "водоплавающем" режиме. Превратившись в плавники, совершающие колебательные движения с частотой 2.5 раза в секунду и амплитудой 50 градусов, они создают толкающую силу, сопоставимую с силой, вырабатываемой плавниками рыбы схожих с роботом размеров.

Следует отметить, что на конференции IROS 2013 был продемонстрирован только опытный образец робота RHex, снабженный, опять же опытными образцами конечностей Ninja legs. В ближайшее время разработчики собираются провести программу полевых испытаний робота, в ходе которых конструкция конечностей может претерпеть кардинальные изменения. Эти испытания позволят исследователям поднять эффективность передвижения робота до максимально возможного значения и послужат демонстрацией возможностей, которые приобрел робот RHex, получив конечности нового типа.

На что был бы похож окружающий нас мир, если бы можно было видеть сигналы сотовой связи

На что был бы похож окружающий нас мир, если бы можно было видеть сигналы сотовой связи

Все окружающее нас пространство пронизано тысячами невидимых радиосигналов, сигналами радиовещания, телевидения, сотовой связи, радиосвязи и беспроводных сетей передачи данных. И мир выглядел бы совсем по-другому, если бы мы могли видеть воочию, пусть не все, но хотя бы некоторые из этих радиосигналов. В свое время художник-визуализатор Николай Лэмм (Nickolay Lamm) показал нам, на что может быть похожим окружающий нас мир, покрытый сигналами сети беспроводной передачи информации Wi-Fi. А сейчас он же демонстрирует нам "многогранный красочный свет" сетей сотовой связи и сигналов мобильных телефонов.

С первого взгляда представленная визуализация напоминает иллюминацию в самый разгар какого-нибудь праздника. Но на самом деле, это изображение шестигранного сотовидного многоцветного "одеяла", укрывающего собой городскую среду, имеет под собой достаточно серьезное научное обоснование. Как и в прошлый раз, Николай Лэмм создавал свои изображения, консультируясь с учеными, являющиеся специалистами в данной области. На этот раз в роли консультантов выступал Данило Эрриколо (Danilo Erricolo), профессор электротехники и информатики из университета Иллинойса в Чикаго, и Фрэн Харацкиевич (Fran Harackiewicz), профессор электротехники и информатики из университета Иллинойса в Карбондейл.

Вот что рассказывают ученые в отношении этого "психоделического" проекта Николая Лэмма: "На первом изображении мы видим упорядоченную шестигранную сетку базовых станций сотовой связи, покрывающую один из районов Чикаго. Образ радиоволн каждой из базовых станций отличается от образов других станций, ведь к базовым станциям подключено различное количество пользователей, использующих различные радиоканалы. Объединение этих уникальных для каждой станции параметров и дает ее уникальную цветовую комбинацию, которая в реальности очень быстро изменяется со временем. В районах с большим числом находящихся там людей цветовые гаммы каждой базовой станции будут настолько богаты, что их не сможет воспроизвести ни один из самых качественных мониторов или телевизоров".

Большие лучи, которые можно заметить на некоторых изображениях являются сигналами мощных станций сотовой связи, покрывающих прилежащие к городу районы. На изображении Чикаго такая станция обеспечивает покрытие сотовой связи на части площади озера Мичиган, на берегу которого и находится этот город. А на третьем, достаточно хорошо узнаваемом изображении видно лучи радиоволн от вышки, которая обеспечивает сотовой связью близлежащие районы Лос-Анджелеса.

Следует заметить, что отсутствие возможности визуального восприятия радиоволн человеком является не недостатком, а, скорее, большим благом для него. Ведь одно дело смотреть на приведенные здесь, пусть и необычайно красивые, статические изображения, а другое дело - это самому находиться в динамичной среде, которая постоянно меняет свою "окраску" с огромной скоростью, миллионы раз в секунду, что просто сведет любого человека с ума за весьма непродолжительное время.

(no subject)

Начались клинические испытания искусственного сердца на базе космических технологий

Европейские ученые смогли адаптировать миниатюрные технологии, которые обычно используются для различных космических миссий, а также в телекоммуникационных спутниках, обращающихся вокруг Земли, при разработке нового искусственного сердца. Спустя 15 лет совместной разработки различными институтами и компаниями, новое искусственное сердце получило право клинических испытаний во Франции. Разработкой искусственного сердца занималась компания Carmat, дочернее предприятие Европейского аэрокосмического и оборонного концерна (EADS) Astrium.

Подобного имплантата ждали многие. Созданием идеального искусственного сердца занимаются многочисленные исследовательские группы по всему миру, и некоторые разработки действительно могут совершить прорыв в медицине и трансплантологии в частности. Как и изобретение компании Carmat.

Более ста миллионов людей по всему миру имеют различные заболевания, связанные с сердцем. В некоторых случаях ситуация становится настолько критической, что пациентам требуется немедленная пересадка органа, однако дефицит донорских органов, к сожалению, не позволяет удовлетворить потребности всех сразу. Вот почему искусственные сердца являются абсолютно необходимым фактором в современной медицине.

Известного кардиохирурга, профессора Алэйн Карпентьер можно назвать отцом нового искусственного сердца. Компанию Carmat, как дочерние предприятие Astrium, он основал в 2008 году благодаря финансированию французского правительства и ряда других частных инвесторов во Франции. Совместная работа с Astrium, которая в свою очередь принадлежит EASD, предоставила Карпентьеру доступ к самым различным технологиям, которые очень часто применяются в космосе, но совсем редко здесь, на Земле. Благодаря поддержке Astrium, ученому удалось создать прочное, точное и долговечное медицинское устройство.

Карпентьер говорит, что в общем и целом новое искусственное сердце сочетает новейшие разработки и технологии в сфере материалов, биологии, электроники и медицины. Половина устройства состоит из органического материала и биологической ткани, вторая половина создана из компонентов, которые обычно применяются при строительстве космических спутников, только существенно уменьшенных в размерах.

«От группы ученых требовалось создать устройство, способное работать в сложнейших условиях сосудистой системы человека, рассчитанное на совершение 35 миллионов открытий и закрытий сердечных клапанов в год, в течение как минимум пяти лет с момента трансплантации без каких-либо проблем. В конечном итоге потребовалось создать устройство с бескомпромиссными показателями надежности. И возможным это стало исключительно благодаря невероятной проделанной работе в проектировании, прогнозировании и последующем применении самых высокотехнологичных электронных компонентов, применяемых при производстве космических спутников», — комментируют прорыв ученых эксперты из Европейского космического агентства.

«Между космосом и человеческим организмом имеется много общего. Они оба представляются сложными и недоступными средами. Ошибки в космосе недопустимы. Если сломается какая-то часть, мы не можем просто взять и без каких-либо проблем ее отремонтировать. Так же и с человеческим организмом», — объясняет Матье Доллон, глава бизнес-отдела French Elancourt Equipment при компании Astrium.

Автор - Николай Хижняк

Похоже на прорыв.

Оригинал взят у solar_front в Похоже на прорыв.

Производство графена на кремниевых подложках.

Написано после прочтения заметки Декстера Джонсона.

После открытия графена основной фокус исследований был в области демонстрации свойств этого уникального материала и областей применения. Похоже наступило время эффективного производства графена.

На производственном фронте исследователи, кажется, пытаются применить "природные" механизмы роста пленки. Так, например, появилось предложение использовать механизм “естественного отбора” или использовать алгоритм схожий с тем который используют жуки и древесные лягушки при передвижении по слегка затонувшим кочкам- листьям (National University of Singapore (NUS)), и перенести это в производство высококачественного графена на кремнии.

Исследователи из NUS опубликовали в журнале Nature  статью - Face-to-face transfer of wafer-scale graphene film, где предлагается выращивать графен посредством химического парофазного осаждения (CVD) на меди и затем переноса их. В то время как процессы CVD позволяют осаждать высококачественный графен (хотя до настоящего времени не настолько хорошему как полученному механическим расколом графита — так называемым: “скотчем” методом), и предполагает производство на "бесконечном" носителе (roll-to-roll), снятие графеновых пленок с меди чрезвычайно сложная операция из-за загрязнения пленки медью.

Исследователи из NUS  использовали метод когда графен выращен на медном слое, тогда как медь находится на кремниевой подложке. Вместо того, чтобы отслаивать графен от меди, медь вытравливается. Графен прикрепляется к кремнию пузырьками образуя капиллярые мостики. Это механим схож с тем, который позволяет жукам, и лягушкам держаться на  притопленных листочках. Чтобы получить этот эффект, когда графен  не отслаивается во время травления меди —  необходим поток газа на крмниевую подложку.

“Прямой рост графенового фильма на кремниевой вафле полезен для предоставления возможности многократных оптикоэлектронных заявлений, но текущие научно-исследовательские работы остаются основанными на стадии доказательства понятия”, говорит профессор Ло Кянь Пин, который возглавляет Отдел Химии в Отделении естественных наук НУСА в пресс-релизе. “В методе передачи, служащем этому сегменту рынка, определенно необходимы и пренебрегли в обмане для гибких устройств”.

Команда НУСА полагает, что метод передачи “лицом к лицу” был бы полезен в пакетно обработанных поточных линиях полупроводника.

Китайский луноход "Чанъэ-3" успешно прилунился

Оригинал взят у zelenyikot в Китайский луноход "Чанъэ-3" успешно прилунился

Китайская исследовательская станция "Чанъэ-3" с луноходом "Юйту" на борту успешно прилунилась в Заливе Радуги на видимой стороне Луны.



На данный момент развернуты солнечные батареи станции. Ожидается спуск лунохода на поверхность Луны.

Квантовые точки в солнечных батареях.

Исследования доказывают эффективность применения квантовых точек в солнечных батареях.

Солнечные батареи, с встроенными недорогими, нетоксичными квантовыми точками на основе меди, могут достигнуть беспрецедентной долговечности и эффективности. К такому выводу пришли исследователи национальной лаборатории в Лос-Аламосе и корпорации "Шарп" (Los Alamos National Laboratory and Sharp Corporation).

Сегодня был зафиксирован самый высокий показатель работы светочувствительной солнечной батареи с квантовой точкой. Научный сотрудник лаборатории в Лос-Аламосе Хантер МакДаниэль отметил, что надежная природа устройства делает возможным коммерциализацию этой недорогой, низкотоксичной фотогальванической технологии.

Солнечные батареи, о которых идет речь, основаны на новом поколении нетоксичных квантовых точек (не содержащих ни свинца, ни кадмия). Эти точки строго оптимизированы, чтобы уменьшить потери носителя тока от поверхностных дефектов и обеспечить наиболее полный обзор солнечного спектра.

"Новые солнечные батареи были проверены в национальной лаборатории по возобнавляемой энергии (National Renewable Energy Laboratory) и продемонстрировали рекордную эффективность преобразования мощности для устройств этого типа," - заявил Виктор Климов, директор Центра Передовой Солнечной Фотофизики (CASP).

http://phys.org/news/2013-12-nontoxic-quantum-dot-solar-cells.html
Источник: Российский Квантовый Центр