НТИ январь 2012 Ч.3 Информация, Наука, Изобретения, Курьезные изобретения

Часть 1

Часть 2

Часть 3

Раздел ИНФОРМАЦИЯ в этот раз ограничен всего одной новостью.
«Компания NEC продемонстрировала передачу данных с терабитными скоростями на расстояние более 10000 км», пишет 13 января www.nanonewsnet.ru. «Представители корпорации NEC Corporation объявили об успешной реализации экспериментальной передачи информации со скоростью 1.15 Тб/с с использованием технологии оптического суперканала. Это первый в истории канал оптической передачи данных, использующий единственный источник лазерного света, способный передавать данные на большие расстояния. Используя технологию мультиплексирования длины волны удалось достичь суммарной пропускной способности канала в 4 Тб/с при спектральной эффективности 3.6 б/с/Гц. Результаты этого эксперимента демонстрирую возможность осуществления межконтинентальных коммуникаций с использованием относительно простой и рентабельной технологии суперканалов.
Оптические суперканалы позволяют передавать по одному оптическому волокну одновременно несколько несущих частот, отличающихся друг дот друга по фазе, с отдельной модуляцией каждой несущей. Совмещая это с традиционной технологией частотного ортогонального мультиплексирования (orthogonal frequency division multiplexing, OFDM), удается добиться более эффективного использования полосы пропускания оптического канала, увеличить значение спектральной эффективности и реализовать высокие скорости передачи данных с использованием света одного единственного лазера. Система суперканала NEC использует самые современные коммуникационные аппаратные средства, новое многочастотное оптическое волокно с большим сердечником и низким уровнем потерь и весьма сложные алгоритмы обнаружения и коррекции ошибок.
Эта работа проводилась подразделением NEC Laboratories America, научно-исследовательской группой корпорации NEC, находящейся в Принстоне, штат Нью-Джерси. «Этот успех – еще один пример продолжающегося лидерства корпорации NEC в области скоростных коммуникационных технологий, которое было начато установлением рекорда скорости передачи в 101.7 Тб/с по одному оптоволоконному кабелю» – заявил доктор Ясухиро Аоки (Dr. Yasuhiro Aoki), генеральный директор подразделения NEC Submarine Network».

В разделе НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК, мы традиционно говорим о жизни на Земле и открытиях в космосе.
«Почему многоклеточные организмы не распадаются на отдельные клетки», объясняет 13 января www.nanonewsnet.ru. «По мнению исследователей, многоклеточные организмы от распада защищает то, что все их клетки — близкие родственники друг друга, и им нет смысла конкурировать между собой. Биологам давно не даёт покоя вопрос о возникновении многоклеточности. Сейчас мы воспринимаем её как нечто само собой разумеющееся, но ведь, если подумать, подавляющее большинство клеток организма приносит себя в жертву ради небольшой популяции половых клеток. И, естественно, сейчас мы видим все плюсы такой стратегии — но как она возникла? Ведь во время становления многоклеточности объединявшиеся клетки были равны между собой. Что заставляло их потом пренебрегать интересами собственных генов в пользу размножающихся товарищей по многоклеточной колонии? Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США) попробовали рассмотреть этот вопрос под другим углом. На примере слизевика Dictyostelium discoideum они решили узнать, что определяет срок жизни колоний этой амёбы. Диктиостелиум можно обнаружить везде — от Антарктики до пустынных зон, в умеренных почвах и в кронах тропических деревьев. Одиночные клетки диктиостелиума перемещаются в поисках бактерий, которыми питаются. Но если пищевые ресурсы вдруг истощаются, амёба меняет поведение: клетка начинает выделять химические сигналы, привлекающие другие клетки, и они сливаются в довольно крупного, в несколько миллиметров, «слизняка».

В таком виде колония перемещается к теплу и свету и, найдя подходящее место, формирует плодовое тело. При этом 20% клеток превращаются в стебелёк, подпорку, на вершине которого оставшиеся клетки формируют споры. Те, кому посчастливилось попасть в споры, выживают за счёт образовавших ножку плодового тела.
В конце 1990-х учёные заметили, что некоторые линии диктиостелиума могут жульничать: они почти никогда не образуют ножку плодового тела и почти всегда формируют споры. Эти «читеры» научились уменьшать адгезию между собой и другими членами колонии и ускользать таким образом из зоны образования ножки. Но такая способность имеет и оборотную сторону: клетка рискует потерять связь с колонией, оставшись одна. Было замечено, что в колониях, сформированных родственными амёбами разных поколений, потомки были более склонны к обману, чем родительские клетки. Джоан Штрассман и Дэвид Келлер из Вашингтонского университета попробовали растить амёб в течение длительного времени, периодически отсаживая дочерние клетки от материнской колонии. Через несколько десятков поколений оказалось, что некоторые амёбы окончательно потеряли способность работать сообща. Сборище таких клеток никогда не образовывало плодового тела, и каждый выживал и размножался независимо от прочих. Но в реальности до такого редко доходит: по словам учёных, среди более чем 2 000 диких колоний диктиостелиума им не удалось найти абсолютных «читеров». При этом амёбы, составляющие одно плодовое тело, всегда являются ближайшими родственниками (если не клонами). И тогда учёные поставили следующий эксперимент: они смоделировали истинно природные условия, когда какая-нибудь амёба находит место, богатое бактериями, и начинает делиться, образуя колонию. В процессе роста колонии все её участники конкурируют исключительно сами с собой, среди них нет более или менее честных «пришельцев». Поэтому все мутации, которые определяют склонность к жульничеству, обращаются против своих обладателей. В итоге ни одна из линий так и не утратила полностью способности формировать плодовое тело.
В своей статье, опубликованной в журнале Science, исследователи говорят о верхнем пороге в сотню поколений. Именно в течение ста поколений мутации, направленные против многоклеточности, могут накапливаться в колонии, не нарушая способности формировать плодовое тело. То, что не происходит отбора в пользу «жуликов и воров», исследователи объясняют тем, что все клетки колонии являются потомками одной родительской клетки и среди них нет представителей других родов, с которыми нужно конкурировать. Многоклеточность, таким образом, удерживается за счёт генетического родства всех клеток: грубо говоря, клеткам печени нет смысла конкурировать со сперматозоидами и яйцеклетками, поскольку они все «одной крови». Вот если бы человеческий организм получался в результате совместной работы нескольких оплодотворённых яйцеклеток, каждой со своим генетическим багажом, тогда перед нами действительно стояла бы угроза распада. Что до накапливаемых мутаций против многоклеточности, то их обнуление также происходит на стадии одной клетки: если у споры или яйцеклетки остаётся много таких мутаций, то получившийся из неё организм попросту не оставит потомства и эти мутации канут в эволюционное небытие».
«Учёные высчитали скорость превращения мыши в слона», сообщает 31 января www.membrana.ru. «Международная группа из 20 биологов и палеонтологов разработала уникальную методику, по которой впервые вычислила максимальную скорость эволюции млекопитающих. Среди прочего биологи подсчитали количество поколений, которое необходимо животному размером с мышь, чтобы развиться в зверя типа слона. «Скорость, с которой происходят такие биологические реорганизации, имеет важные последствия для фауны, например в части адаптации и восстановления после массовых вымираний, – пишут исследователи в статье, опубликованной в PNAS. – Для количественной оценки темпов крупномасштабной эволюции мы разработали метрическую систему и применили её, чтобы проследить за изменениями массы тел млекопитающих на протяжении последних 70 миллионов лет».
Расчёты показали, что для наземных млекопитающих увеличение массы в 100 раз потребовало 1,6 млн поколений, в тысячу – 5,1 млн, а в 5000 раз – 10 млн. Что же касается «дистанции» от мыши до слона, то она насчитывает 24 миллиона поколений. А вот кролику, чтобы вымахать до тех же габаритов, достаточно 10 млн. Ведущий автор данного исследования, доктор Алистер Эванс (Alistair Evans) из университета Монаша, подчеркнул, что темпы уменьшения в размерах намного выше скорости роста: великан становится карликом всего через 100 тысяч поколений. "Огромная разница действительно поражает. Мы, конечно, и думать не могли, что уменьшение может происходить так быстро!" – признался биолог. Остаётся лишь пожалеть, что учёные не подсчитали пока разницу между героями русскоязычной идиомы, в которой роль мыши исполняет муха».
«Проект SETI при помощи телескопа Kepler обнаружил первый в истории сигнал, кандидат на радиосигнал внеземного происхождения», обнадеживает нас 11 января www.nanonewsnet.ru. «Для того, что бы обнаружить радиоизлучение и сигналы, которые излучают устройства гипотетических внеземных цивилизаций, очень неплохо было бы знать, где именно необходимо искать эти радиосигналы. Ведь космос, в конце концов, очень большое место, и вероятность случайно наткнуться на внеземной телевизионный радиосигнал весьма и весьма низка. Теперь же, используя данные, полученные с помощью космического телескопа НАСА Kepler, астрономы сосредоточили поиск радиосигналов на звездных системах, где имеются планеты, пригодные для возникновения и существования жизни на их поверхности. И это почти сразу же принесло результаты, недавно был обнаружен радиосигнал, являющийся наиболее подходящим кандидатом на роль сигнала от внеземной цивилизации. Конечно, еще очень рано громко кричать «мы обнаружили инопланетян!» и откупоривать шампанское. Имеется весьма высокая вероятность, что пойманный сигнал имеет земное происхождение и является отражением наших собственных сигналов от какого-нибудь космического тела.
«Мы только недавно начали использовать программу SETI совместно с телескопом Kepler и сразу же нашли несколько кандидатов на сигналы внеземного происхождения» – говорит в пресс-релизе команда ученых-астрономов из Калифорнийского университета в Беркли. – «К сожалению, большинство первых сигналов-кандидатов не являются инопланетными радиопередачами, они являются следами земных радиочастотных сигналов и помех». «Но, среди множества обнаруженных сигналов есть некоторые, которые, как мы полагаем, могут быть произведены внеземными технологиями. Эти сигналы являются очень узкими по частоте, намного более узкими, чем сигналы, вырабатываемые любыми известными астрофизическими явлениями. Эти сигналы постоянно дрейфуют по частоте, что можно объяснить эффектом Доплера, который возникает из-за наложения движения передатчика и приемника, собственно радиотелескопа».
Конечно, то, что SETI направляет свои радиотелескопы на звездные системы, где есть экзопланеты, похожие на Землю, значительно увеличивает шанс найти внеземную цивилизацию, которая уже перешла на фазу технологического развития, допускающую передачу мощных радиосигналов. Но с учетом бесконечности космоса и огромного количества звездных систем, которые телескоп Kepler открывает «пачками в день», вероятность обнаружения инопланетян все же остается весьма низкой».

Раздел ИЗОБРЕТЕНИЯ в этот раз больше обычного. Не обходится раздел и без новостей от Пентагона.
«Атомные холодильники» помогут превзойти рекорд охлаждения вещества на порядки», утверждает 17 января www.nanonewsnet.ru. «Американские специалисты разработали технологию охлаждения атомов, которая схожа с работой обычных бытовых холодильников. Минимальная температура, до которой учёным удавалось охладить вещество, была на несколько миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля (–273,15 ˚С). С новым подходом, предлагаемым Маркусом Грайнером из Гарвардского университета и его коллегами, «дельта» может быть уменьшена в 10–100 раз, то есть конечная температура будет выше абсолютного нуля на 10-11- 10-10 градуса Цельсия (Кельвина). Идею можно сравнить с принципом работы холодильника, удаляющего излишки тепла с помощью хладагента, который «всасывает» тепло, а затем вместе с ним выводится наружу. В данном случае роль охлаждающего вещества играют лазеры, устраняющие более тёплые атомы. Вначале учёные настроили лазеры так, чтобы они заставляли атомы рубидия испускать больше энергии, чем поглощать. Это была первичная стадия охлаждения. Поскольку лазер оказывает некоторое давление на атомы, стало возможным перемещать и удалять их. Исследователи ещё сильнее охладили рубидий методом испарения — подобно тому, как теряет тепло чашка кофе, избавляясь от самых разогретых частиц.
Наконец, на финальном этапе была применена оптическая решётка, которая получается за счёт интерференции лазерных пучков, идущих в противоположных направлениях. Когда два атома сталкиваются в пределах оптической решётки, возбуждение одного из них «гасится». После этого остаётся удалить более возбуждённый атом, температура которого выше. Г-н Грайнер и его команда экспериментально доказали возможность сверхмощного охлаждения, хотя для полноценного осуществления процесса понадобятся лазеры с большей длиной волны. Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Nature, поможет изучить такие явления, как сверхпроводимость, будет способствовать развитию технологии квантовых компьютеров и, возможно, продемонстрирует новые состояния материи, считает г-н Грайнер».
«Инженеры представили опреснительную батарею», пишет 31 января www.membrana.ru. «Новая технология опреснения обещает невысокие энергетические затраты в сравнении с дистилляцией, а также отсутствие головной боли с постоянно загрязняющимися и выходящими из строя мембранами, используемыми при обратном осмосе. Учёные из Стэнфорда (Stanford University) и Рурского университета (Ruhr-Universität Bochum) придумали устройство, которое опресняет морскую воду за счёт циклического процесса насыщения ионами и освобождения от ионов специальных электродов, погружённых в воду. Год назад та же команда разработала генератор, извлекающий электричество из разности в солёности морской и речной воды. Теперь же в опыте с опреснительной батареей изобретатели применили аналогичный цикл реакций, только обращённый в обратную сторону.
Новый аппарат состоит из двух электродов. Положительный представляет собой набор наностержней Na2-xMn5O10 (NMO). Отрицательный электрод — серебряный (Ag/AgCl). Эти пластины способны накапливать в себе ионы натрия и хлора соответственно. Работает устройство следующим образом. Заряженные электроды, которые не содержат мобильных ионов натрия и хлора, погружаются в морскую воду. Постоянный ток удаляет ионы из раствора и переносит их в электроды. Чистая вода отводится и снова заменяется морской. Электроды перезаряжаются, выпуская ионы. Морская вода превращается в концентрированный рассол. Рассол отводится и заменяется морской водой. Установка готова к новому циклу. В своей работе команда сообщает об энергопотреблении новой установки в 0,29 Вт-ч/л при удалении 25% соли. А это, мол, сравнимо с показателем для обратного осмоса (0,2), наиболее эффективного метода, передаёт Green Car Congress. «Опреснительная батарея имеет простую конструкцию, использует подручные материалы, энергоэффективна, работает при комнатной температуре, с меньшей коррозией, чем существующие технологии опреснения воды, и она потенциально может быть избирательна по ионам Na+ и Cl-, что положит конец необходимости в реминерализации», — сообщают авторы разработки. Правда на производительность метода накладывает ограничения невысокая способность NMO-электрода накапливать ионы. Так что за один цикл объём опреснённой воды окажется невелик. Но низкие затраты электричества должны компенсировать этот недостаток конструкции».
«Пентагон учится тушить пожары "волшебной палочкой"», сообщает 30 января www.nanonewsnet.ru. «Пожар в боевой машине, на корабле или в другом ограниченном пространстве (например, в кабине самолёта) по сей день остаётся огромной проблемой. Мы пользуемся технологиями пожаротушения, разработанными много десятилетий назад. Они базируются в основном на нарушении химических реакций, идущих при горении, путём подачи воды, пены и других веществ. Эксперты, работающие под крылом Управления перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA), предложили разобраться с огнём, не прибегая ни к каким дополнительным веществам, — путём электромагнитного воздействия. Хотя традиционные методы хорошо себя зарекомендовали (вода охлаждает пламя, углекислый газ душит его, перекрывая доступ к кислороду, фреоны срывают сам процесс горения), они приводят к повреждению ценного имущества и загрязнению окружающей среды, а при некоторых типах пожаров и вовсе не столь уж эффективны. Кроме того, все они «материальны», то есть средства пожаротушения надо физически доставить к месту возгорания и распылить по всей площади огня. В результате скорость борьбы с огнём иногда оставляет желать лучшего, к тому же возникают проблемы с работой в ограниченном пространстве или с тушением пожара, бушующего по ту сторону препятствия.
Так вот, DARPA скромно сообщает, что его учёным из Гарвардского университета удалось успешно подавить небольшое пламя (эксперименты проводились на метане и подобных ему видах топлива) и ограничить повторное возгорание, а также продемонстрировать способность изгибать языки огня. Для этого пожарному потребовалась всего лишь «волшебная палочка» — специальный электрод, воздействовавший непосредственно на плазму. Правда, это было сделано в очень маленьком масштабе. Эксперты признают, что вывод технологии на уровень пожаров обычного размера связан с рядом трудностей. К сожалению, это всё. Детали устройства и работы «волшебной палочки» не раскрываются».
«Несмертельное оружие Пентагона — превратить врага в раба». Такое оружие описано в заметке на www.nanonewsnet.ru 12 января. «Секретный список уже попал в интернет. В данном списке фигурирует как уже существующее оружие, так и проектные разработки так называемого «несмертельного» оружия, задачей которого является не устранение противника, а управление им. Утечку опубликовал сайт Public Intelligence (Общественная разведка), который ранее уже рассекречивал некоторые внутренние документы Пентагона по национальной безопасности США. Список под названием «Справочник оружия несмертельного действия» на более чем 100 страницах описывает характеристики каждой единицы оружия, возможные последствия его использования и сопутствующий урон.
Среди содержащихся в списке единиц оружия всевозможные лазеры, тепловые лучи и излучатели звуковых волн, используемые для управления движением толпы, создания сбоев в работе двигателей вражеской техники или же временной парализации противника. Например, одной из проектных разработок Пентагона является импульсная подводная винтовка, которую можно будет использовать против вражеских подводных пловцов: излучаемые ей звуковые импульсы способны вызвать у человека приступы тошноты. Сопутствующим уроном в данном случае будут негативные последствия для подводной флоры и фауны. Подобные разработки ведутся в Объединенном управлении по несмертельному оружию Пентагона, созданном в 1996 г. вскоре после военных операций в Сомали и Боснии. По словам военного эксперта вашингтонского Центра стратегических и международных исследований Джеймса Льюиса, основная задача управления — находить способы победить врага без стрельбы и взрывов. Стоит отметить, что в предыдущие годы Объединенное управление по несмертельному оружию Пентагона не раз критиковалось за трату огромных средств на так и не реализованные проекты. Согласно отчету, опубликованному в 2009г., управление потратило не менее 386 млн. долл. на разработку 50 проектов, однако ни одно новое оружие так и не было произведено».
«Штрих-код из ДНК защитит армию от контрафакта», пишет 25 января www.nanonewsnet.ru. «Американские военные разрабатывают новую технологию, которая поможет обнаружить контрафактные детали в критических узлах военной техники. Вместо разнообразных товарных знаков военные планируют использовать для проверки подлинности нити растительной ДНК. Ученые в сотрудничестве с управлением военной логистики армии США нашли способ создать уникальные ДНК-подписи из растительных геномов. Подобные ДНК-маркеры можно нанести практически на любой объект: от электронной схемы, до секретного документа. После нанесения ДНК-маркера его можно обнаружить и идентифицировать с помощью портативного сканера, который мгновенно распознает маркер. Также можно использовать традиционные методы судебно-медицинской экспертизы. Таким образом, появляется возможность проверить подлинность той или иной детали на каждом этапе пути от производителя к потребителю. Новая технология серьезно осложнит жизнь изготовителям поддельного товара. Сегодня несложно скопировать голограмму или этикетку на компьютерном чипе. Однако чрезвычайно сложно скопировать ДНК, детально воспроизведя многочисленные сложные последовательности пар оснований, которые составляют единую цепь ДНК. При этом в новой технологии ДНК-маркеров ошибки идентификации, и связанные с ним ложные результаты сканирования, крайне редки: 1 случай на 1 трлн. сканирований.
Проблема контрафактных деталей стоит в армии США особенно остро. Так, в прошлом году агентству по противоракетной обороне только один случай контрафакта обошелся в 4 млн долл. При этом поддельные детали уже найдены в десятках военных систем и воздушных судов, в том числе военно-транспортных самолетах C-130J и морских патрульных самолетах P-8A Poseidon. По словам военных, подделки могут очень дорого обойтись: стодолларовый микрочип может привести к потере вертолета стоимостью 100 млн. долл., не говоря уже об опасности для жизни людей. Аналогичный контрафакт встречается и в гражданской сфере, что ставит под угрозу сотни жизней. Копирование ДНК – вне возможностей изготовителей подделок. При этом современные технологии рентгеновского сканирования позволяют достаточно легко идентифицировать ДНК. В настоящее время закончен первый этап разработки новой технологии – доказана возможность ее практического применения и готовятся первые прототипы устройств, пригодных для полевого использования».
«Детекторы на основе металлоорганических структур обеспечат визуальную идентификацию токсинов и патогенов», утверждает 16 января www.nanonewsnet.ru. «Ученые из Массачусетского технологического института (Massachusetts institute of technology, MIT) разработали новый метод обнаружения широкого спектра химических веществ – от токсинов и маркеров заболеваний до болезнетворных микроорганизмов и взрывчатых веществ. Созданная ими система посылает визуальный сигнал о присутствии того или иного химического соединения, излучая флуоресцентное свечение. Новый подход сочетает в себе использование флуоресцентных молекул и открытых каркасов – металлоорганических структур (metal-organic framework, MOF). Такие структуры обеспечивают большой объем пространства, которое могут занять молекулы-мишени, попадающие таким образом в непосредственную близость к флуоресцентным молекулам, реагирующим на их присутствие.
Результаты этой работы могут найти применение в датчиках, настроенных на определенные соединения, присутствие которых будет определяться визуально – просто по свечению материала. «Многие из известных датчиков работают на обратном принципе», – говорит Мирча Динка (Mircea Dincă), старший автор статьи, опубликованной в журнале Journal of the American Chemical Society. «Это означает, что в присутствии целевого соединения они «выключаются». «Включающиеся» сенсоры лучше, так как их легче обнаружить». С ним согласен научный сотрудник Национальной лаборатории Sandia (Sandia National Laboratory) Марк Аллендорф (Mark Allendorf), не принимавший участия в этой работе. «Современные материалы обычно функционируют за счет гашения люминесценции», и поэтому «страдают пониженной чувствительностью и избирательностью», говорит он. «Обнаружение за счет включения могло бы преодолеть эти ограничения и стать значительным шагом вперед». Так, если материал настроен на углекислый газ, то «чем больше газа, тем более интенсивен ответ», что делает результат более наглядным. Материал может реагировать не только на присутствие определенного типа молекул: система способна отвечать и на изменение вязкости жидкости, например, крови, являющейся важным показателем при таких заболеваниях, как диабет. В этом случае датчик станет индикатором сразу двух различных параметров: по изменению цвета можно будет судить о присутствии в крови того или иного химического вещества, например, глюкозы, а по изменению интенсивности свечения – о вязкости самой крови.
Металлоорганические структуры впервые были получены около 15 лет назад, и характерная для них удивительная пористость сразу же сделала их объектом интенсивных исследований. Напоминающие по виду обычные камни, эти губчатые структуры обладают такой большой площадью внутренней поверхности, что одного грамма этого материала в «развернутом» виде хватило бы для покрытия целого футбольного поля. Диаметр его внутренних пор – около 1 нанометра и примерно равен размеру небольшой молекулы. Это и делает его хорошим молекулярным детектором. Новый материал основан на открытии группой из MIT способа связывания определенного типа флуоресцентных молекул, известных как хромофоры, с атомами металлов MOF. Хромофоры этого типа не могут излучать свет поодиночке, но, собранные вместе, они начинают флуоресцировать. Однако если хромофоры собраны в пучки или образуют скопления, целевым молекулам не удается до них добраться, и, следовательно, их невозможно обнаружить.
Связывание хромофоров с узлами открытой структуры MOF предотвращает их слипание и удерживает их вблизи пустых пор, так что они активно реагируют на появление молекул-мишеней. Бен Чжун Тан (Ben Zhong Tang), профессор химии Гонконгского университета науки и технологии (Hong Kong University of Science and Technology), также не связанный с этой работой, считает, что для получения функциональных MOFs ученые из MIT использовали «элегантный подход» и «уже доказали полезность своих MOFs для обнаружения и дифференциации обычно трудно поддающихся различению молекул» – летучих органических соединений. По его словам, «это отличная работа с точки зрения доказательства концепции». Новая система пока нуждается в дальнейшем усовершенствовании с целью повышения эффективности. Как только это будет достигнуто, она сможет найти множество применений. Например, MOFs могут служить в качестве «умных» средств доставки или осуществлять мониторинг контролируемой доставки лекарственных препаратов. В последнем случае у них будет дополнительное преимущество: по мере высвобождения препарата интенсивность флуоресценции будет постепенно ослабевать, что позволит на месте в режиме реального времени вести мониторинг профилей этого процесса».
«Создана система узнавания людей по обуви», пишет 25 января www.membrana.ru. «Трио германских компьютерщиков из института Хассо Платтнера разработали прототип системы идентификации пользователей по обуви и утверждают, что их детище работает с точностью 89%. Система Bootstrapper предназначена для пока ещё экзотического вида компьютеров — «сенсорных столов» типа Microsoft Surface, таких как Samsung SUR40. На краю «столешницы» установлены камеры Kinect (1, 2, 3, 4), направленные на ноги. Система делает снимки обуви в формате RAW и сравнивает её с образцами из базы данных, сопоставляя изображения ботинок с конкретными профилями пользователей. Исследователи говорят, что выбрали именно обувь, поскольку та обладает массой отличительных характеристик (цвет, текстура и так далее) и её легко отслеживать, так как она всегда находится на уровне земли. Во всей красе создатели представят систему 8 мая 2012 года на конференции CHI 2012 в Техасе. Там Bootstrapper должен продемонстрировать точность распознавания уже в 95,8%».
«Американцы создали шёлковые микроиглы для безболезненной доставки лекарств», сообщает 30 декабря (используем прошлогоднюю новость) www.nanonewsnet.ru. «Учёные из университета Тафтса научились изготавливать из шёлка микроскопические иглы для подкожного введения лекарств. Такой необычный медицинский прибор сделает инъекцию безболезненно и бесследно. «Пластырь» с массивом иголок накладывается на нужное место на теле человека. Микроиглы незаметно прокалывают верхний слой кожи пациента, постепенно отдавая кровотоку заключённое в них лекарство. Затем миниатюрные «шприцы» рассасываются без вреда для кожи и окружающей среды. Есть у шёлковых микроигл и ещё один плюс. Большинство современных массивов микроскопических иголок изготавливаются в агрессивных условиях (речь, прежде всего, о микроиглах из пластика). А закачиваемые в них лекарственные препараты очень чувствительны и могут разрушиться. Шёлковые микроиглы в этом смысле гораздо «мягче», так как создаются из природного материала. Кроме того, по заверениям создателей, их микроиглы можно настраивать так, чтобы они доставляли лекарства на определённой скорости. А ещё в шёлковые микроиглы можно добавлять тетрациклин, тогда прокол не внесёт в организм инфекцию. Ну и, наконец, такие «шприцы» с лекарством нет необходимости хранить в холодильнике – внедрённый в них препарат не испортится.
Изготовление «пластыря» с микроиглами начинается с алюминиевой заготовки, которая является профилем будущего массива. Высота каждой иголочки достигает 500 микрометров, а диаметр её кончика – 10 микрометров. На алюминиевую форму сначала наносят слой эластомера полидиметилсилоксана, который образует негативную отливную форму. Затем алюминиевый профиль убирают, а на его место «заливают» шёлк, смешанный с лекарством. Вещество высыхает, образуя готовый массив микроигл. Его отделяют от формы, обрабатывают водным паром. Весь процесс проходит при нормальных температуре и давлении. В качестве пробного эксперимента в шёлковые микроиглы учёные из США добавили пероксидазу хрена – фермент, часто используемый в молекулярно-биологических исследованиях. Варьируя некоторые параметры, например, время сушки шёлка, исследователи научились подстраивать скорость высвобождения вещества в коже. Все прочие особенности новинки описывает статья в журнале Advanced Functional Materials. Конечно, шёлковые (да и какие бы то ни было другие) микроиглы не всегда могут заменить обычные шприцы. Однако хотя бы в отдельных областях медицины инновационная разработка наверняка найдёт себе применение».
«В жидком чехле: наногидрофобия», называется заметка, размещенная 24 января на www.popmech.ru. «Чудесное нанопокрытие проникает во все уголки телефона и навсегда защищает его от влаги. Все мы знаем, как страшна вода современным смартфонам и прочей электронике. Но мир, в котором мы обитаем, покрыт водой более чем на 70%, и мы сталкиваемся с ней много раз каждый день. Стопроцентно застраховать телефоны и гаджеты от попадания в воду невозможно. Можно, конечно, использовать водонепроницаемый чехол, но такие чехлы не слишком приятны на ощупь, снижают удобство работы с кнопками – не говоря уж о сенсорном экране – да добавляют устройству и размер, и вес.
Решить эту проблему раз и навсегда обещает американская компания Liquipel, предлагающая использовать ее уникальное покрытие из гидрофобных наночастиц – покрытие толщиной в тысячу раз меньшей человеческого волоса. Нанесенное на устройство, оно надежно защитит его от попадания влаги внутрь, и совершенно не скажется на функциональности. Покрытие наносится с помощью специальной аппаратуры, в вакуумной камере, куда наночастицы подаются в составе газовой смеси. Наночастицы проникают во все уголки устройства, прочно связываясь с поверхностью каждой детали. По словам разработчиков из Liquipel, подобные процессы в природе «наблюдаются лишь на поверхности Солнца». Трудно сказать, что именно они имеют в виду. Сообщается, что покрытие невидимо глазу, удерживается весьма надежно и ничуть не нарушает работу гаджета. Несмотря на то, что оно не проводит ток, у владельца остается возможность пользоваться всеми привычными разъемами, имеющими прямой контакт, от SIM-карт и microUSB до наушников. Также не сказывается нанесение нанопокрытия на качестве работы микрофона и динамиков – более того, производитель уверяет, что оно даже защищает их мягкие детали от постепенного разрушения под действием влаги.
Если вы достаточно рискованный человек, вы можете попробовать чудесное покрытие. Для этого придется послать свой телефон прямо в Liquipel и оплатить процедуру нанесения – от 59 долларов за обычную услугу, которая потребует пары дней. Список совместимых устройств достаточно широк – iPhone 3G/S, 4/S, HTC Evo 4G/Shift 4G, HTC MyTouch 4G, HTC Thunderbolt, Motorola Droid X/X2 и Samsung Charge…»

Раздел КУРЬЕЗНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, как водится, осеняет блеск изобретательской мысли.
«Иранец создал самый маленький микрофон в мире», пишет 9 января www.nanonewsnet.ru. «Доктор Бэхрам Азизолла Гэнджи (Bahram Azizollah Ganji), преподаватель из технологического университета Babol Noshirvani University of Technology, Иран, создал самый маленький в мире емкостной микрофон, размером 0.5 на 0.5 миллиметра. Этот микрофон является настолько маленьким, что его невозможно рассмотреть невооруженным взглядом, а при его изготовлении были использованы технологии создания микроэлектромеханических систем (MEMS, Micro Electromechanical Systems).
Но, несмотря на столь малые габариты нового устройства, область, в которых он может быть использован, практически не имеет границ. И основной областью, конечно, станет медицина. Слуховые аппараты нового поколения, датчики и зонды, с помощью которых медики смогут услышать натуральные звуки, издаваемые сердцем или другими органами, слежение за развитием ребенка в утробе матери и многое, многое другое. Помимо медицины такой микрофон, способный регистрировать ультразвуковые и звуковые волны, найдет применение в подводных системах наблюдения для идентификации морских животных, в телекоммуникационных системах и, естественно, в некоторых системах оборонного характера. Помимо своего размера новый микрофон отличается от других подобных устройств высокой чувствительностью, весьма низкой стоимостью производства и низким потреблением энергии. Стоит отметить, что предыдущим обладателем звания «самый маленький микрофон в мире» обладал микрофон, изготовленный датской компанией Sonion, который имел размеры 2.6 на 1.6 миллиметра».
«В швейцарский нож встроили терабайт памяти», сообщает 11 января www.strf.ru. «Швейцарская компания Victorinox, производитель армейских ножей, представила складной нож с SSD-накопителем емкостью до одного терабайта, передает блог The Verge. Новое изделие Victorinox можно использовать как по прямому назначению, так и в качестве "флэшки". К компьютеру нож подключается через интерфейсы USB 3.0 и eSATA. Скорость записи составляет 150, а скорость чтения – 220 мегабит в секунду. Накопитель выдвигается из рукоятки ножа и снабжен собственным экраном, на котором отображается служебная информация. Судя по иллюстрации, помимо накопителя и клинка, в продукте Victorinox имеются еще и ножницы и пилка для ногтей. Нож поступит в продажу в апреле 2012 года. Цена на него пока не объявлена, но по предварительным данным, составит от двух до трех тысяч долларов. Victorinox выпускает ножи-"флэшки" на протяжении последних нескольких лет. В 2008 году была представлена модель с гигабайтом встроенной памяти».
«В продажу поступает беззвучная карманная гитара», радует читателей 23 января www.mebrana.ru. «Базирующаяся в Солт-Лейк-Сити компания музыкантов в феврале выпускает на рынок продукт «карманные струны». Он адресован гитаристам любого уровня – от новичков до рок-звёзд, хотя это не музыкальный инструмент. «PocketStrings позволяет практиковаться и улучшать свои навыки в недружественных для гитары точках, таких как автомобили, самолёты, офисы, школы, обеденный стол и практически любое другое место», – заявляют разработчики. Приспособление представляет собой фрагмент гитарного грифа (4 или 6 ладов в зависимости от модели) с шестью настоящими струнами, которые на время пребывания в кармане закрываются сверху сдвижной крышкой наподобие телефона-слайдера. Никаких настроек, никакого звука. PocketStrings мог бы пригодиться гитаристам, желающим унять «зуд в пальцах», который у тех возникает через пару недель без любимого инструмента.
Первая тестовая партия «карманных струн» была быстро распродана. Цена – $30. Кстати, примерно за те же деньги можно приобрести американскую псевдогитару Shredneck. Это тоже часть грифа со струнами, только ладов побольше. В отличие от PocketStrings тут «инструмент» настраивается и всё же звучит как неподключённая электрогитара».
«Скоростное охлаждение пива названо лучшей инновацией», уверяет 13 января www.membrana.ru. «Компания LG представила в США холодильник со специальным отсеком для сверхбыстрого охлаждения баночек с пивом или газировки, а также бутылок вина. Устройство удостоилось награды на престижной выставке электроники. Аппарат с традиционно скучным именем LFX31935 завоевал награду «лучшая инновация» (Innovations Honorees) в категории «крупная бытовая техника» на выставке CES 2012. Холодильник сочетает внушительный объём (877 литров) с экономичностью. Ещё тут имеется куча технологий для поддержания наилучшего режима хранения продуктов: встроенные датчики температуры и влажности, системы циркуляции воздуха... Однако успех новинке принёс в первую очередь уникальный отсек Blast Chiller («взрывной охладитель»). Blast Chiller был разработан специально для быстрого охлаждения напитков. В отсек помещаются две банки пива или одна бутылка вина.
При активации (кнопкой на дверце холодильника) отсек не просто быстро охлаждается — в нём устраивается быстрая циркуляция холодного воздуха, а подставка для баночек ещё и немного раскачивается для перемешивания жидкости внутри. В результате обычная банка пива охлаждается от комнатной температуры до 5-6 градусов Цельсия всего за четыре минуты, а бутылка с вином – за 8 мин. Это, пожалуй, будет заметно быстрее, чем при традиционном способе решения задачи (бросить тёплую банку пива в морозилку). Вряд ли такая специфическая возможность новинки привлечёт массы, но кого-то новая функция обрадует».

Дошел до последней новости подумал: в каком странном мире мы живем. Все требует идентификации – от оружия до человека, на чемоданах ездят верхом, гитары не звучат, ножи имеют память, как у 10 компьютеров, и кругом  - невидимые глазу микрофоны. Пойти, что ли, пива выпить? Может быть, мир после этого станет менее странным?  Надеюсь, что очередной обзор будет полезным в познании этого странного мира. Ведь другого у нас нет…

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Subscribe to Comments for "НТИ январь 2012 Ч.3  Информация, Наука, Изобретения, Курьезные изобретения"