Технологические новинки, могущие иметь применение в космосе.

[sychbird]

Техноллогия по причине компактности может использоваться в дальних космических перелетах.

Изменения в составе белков плазмы крови способны многое рассказать о состоянии организма. Часто они рапортуют о той или иной болезни (рак, заболевания сердца). Для медиков профиль белков — жалобная книга тела. Вот только клинические тесты по широкой гамме этих соединений проводятся редко. Дорого да и долго. Всё может изменить новый чип.

Обычно доктора в госпиталях ограничиваются небольшим числом белков, выявляемых в крови своих подопечных. Для проведения такого анализа из руки пациента берётся энное количество крови, её направляют в центрифугу для отделения плазмы, которую затем тестируют на наличие интересующих медиков биомаркеров. Занимает этот трудоёмкий процесс в лучшем случае часы, а стоимость тестового набора для одного белка составляет $50.
А если их нужно проверить несколько десятков сразу? Легко! И дешевле в десятки раз, чем с традиционными методами. Всё это можно сделать по новой технологии, проходящей ныне первые клинические испытания. Причём на весь тест уходит всего 10 минут.
Лидер команды исследователей из Калифорнийского технологического института Джеймс Хит (James Heath) говорит: "По мере того как развивается персонализированная медицина, анализ больших групп белковых биомаркеров становится всё более важным. Но эти тесты также должны стать очень дешёвыми. Мы надеемся, что IBBC позволят выполнять такие недорогие комплексные замеры"  
 Эта яркая разработка группы учёных из Калифорнийского технологического (Caltech) и Института системной биологии (Institute For Systems Biology) называется "Комплексный штрихкодовый чип крови" (Integrated Blood-Barcode Chip — IBBC).
По сравнению с ним даже некоторые опытные наладонные лаборатории покажутся гигантами. Пластинка IBBC обладает размерами примерно как у предметного стекла для микроскопа, да и сделана она тоже из стекла. Вернее, стекло тут — основа, на которую нанесено силиконовое покрытие.
По общему принципу действия IBBC во многом напоминает давешние генетический чип и клеточный биочип.
Коль скоро мы хотим установить наличие определённых молекул (в нашем случае — белков), нужно, чтобы весь поток прошёл через разветвлённую сеть специфических ловушек, в которых остались бы только те молекулы, на которые эти ловушки настроены. Дальше нужно сделать так, чтобы прореагировавшие ловушки засветились. Тогда, посмотрев на чип под микроскопом, можно свериться с картой и узнать — какие белки присутствуют в образце.
В деталях, впрочем, в новой разработке имеется масса отличий от предшественников. Но по порядку.
Капельку крови подают в очень узкий канал на поверхности чипа и под небольшим давлением заставляют кровь пройти вглубь. От главного канала отходит множество боковых, ещё более тонких. Клетки крови в них не могут протиснуться, а плазма проходит свободно.
Теперь она оказывается в коридоре, который внешне напоминает штрихкод: поперёк этого русла лежит большое число полосок шириной 20 микрометров. Каждая полоска "сидит и ждёт" свой специфический белок.
Капля крови растекается по очень тонкому (шириной 50 микрометров) центральному каналу , а затем попадает в ещё более узкие (10 микрометров) боковые ветви пластинки, каждая из которых оборачивается штрихкодами, рассказывающими о той или иной болезни. Надо отметить, что IBBC создавался на средства американского Национального института рака (National Cancer Institute) и исследовательского департамента армии США (Army Research Office)
Вот и ещё одно отличие. Если в роли настроенных ловушек в упомянутых ранее системах выступали мириады коротких отрезков одиночных спиралей ДНК, захватывавших из образца комплиментарные фрагменты кода, то в IBBC каждая полоска штрихкода покрыта специфическими антителами, притягивающими только один определённый белок.
После того как кровь прореагировала с полосками, чип отправляют на "проявку". Тогда те полоски, что поймали белки, начинают флуоресцировать красным, причём тем интенсивнее, чем больше молекул-биомаркеров они собрали.
Весь прореагировавший чип выглядит как набор штрихкодов, однозначно показывающий, сколько и каких белков присутствует в плазме. (Детали можно найти в статье создателей IBBC в Nature Biotechnology.)
Сейчас, чтобы прочитать этот штрихкод крови, учёные пользуются лабораторным сканером, тем же, что применяется для генетических исследований. Но, по словам участников проекта, в будущем чтение чипов IBBC можно будет выполнять при помощи небольшого приборчика, сходного по облику с ручным сканером штрихкодов в кассах супермаркета.

  По центральному каналу бегут клетки крови, а плазма отделяется и уходит в три боковых канала. Каждый из них содержит полоски-ловушки. Цвета полосок обозначают разные белки, на которые они нацелены. За захват молекул (на врезке) отвечают антитела, закреплённые на поверхности полосок методом ДНК-гибридизации. "Проявка" чипа включает добавление в него раствора со вторичными антителами, помеченными флуоресцентными маркерами. Зелёная плоска в каждом коде является точкой отсчёта, она позволяет точно определять положение засветившихся полосок для их идентификации. Каждый микроканал содержит от 30 до 50 полных штрихкодов, нацеленных на множество белков. Концентрация интересующего медиков соединения определяется в среднем по результатам считывания большого числа штрихкодов на чипе. (Heath, R. Fan, H. Amad).

В пресс-релизе Калифорнийского технологического говорится, что Хит и его коллеги построили несколько таких чипов, каждый из которых способен одновременно выполнять отдельный анализ крови для восьми пациентов, да ещё и сразу по нескольким десяткам белков. А в течение ближайшего года исследователи намерены довести возможности IBBC до распознавания 100 разных белков одномоментно.
Если ещё и цена одного такого мультитеста окажется (при массовом выпуске чипов) идентичной цене нынешнего анализа плазмы на один единственный белок (а учёные говорят именно о такой цели проекта), то медики IBBC просто с руками оторвут.
Ну а пока американцы испытывают свой штрихкодовый тестер в некоторых клиниках.
Так, при помощи этого чипа им удалось проследить за меняющейся концентрацией в крови гормона hCG у беременной женщины, причём в течение всей беременности. А ведь в её ходе содержание hCG увеличивается в 100 тысяч раз. IBBC же не просто с хорошей точностью показал концентрацию этого белка, но, что является достижением, смог легко уловить его как в очень малых, так и в очень больших "дозах". Такой широкий диапазон работы — плюс для метода. Ведь иные тесты либо желаемое вещество не улавливают, либо в конце концов их, наоборот, "зашкаливает".
Также авторы технологии применили её для определения рака груди и предстательной железы у ряда пациентов. "Типы и концентрации белков варьируются от болезни к болезни, а также между разными лицами. Женщины с раком молочной железы, например, будут генерировать иной набор биомаркеров по сравнению с мужчинами, страдающими раком простаты, в то время как женщина с агрессивной формой рака может "показать" белки, которые отличаются от женщины с менее смертоносной формой", — сообщают исследователи.
И те же концентрации специфических белков начинают меняться в ходе лечения, так что IBBC является удобным монитором положительных сдвигов в состоянии больного.
Ещё высокая скорость получения результата позволит врачам применять штрихкодовый чип для выявления реакции человека на новое лекарство — ведь происходящее в организме будет видно "не сходя с места". А это значит, что план лечения может стать более точным и более индивидуальным.

[sychbird]

Может заинтересовать разрабюотчиков КА и разгонных блоков.

Графеновая оболочка специфического шара не пропускает ни одной даже самой маленькой молекулы газа.[/size]

"Мы изучали микроскопические "батуты" из графена и совершенно случайно, наложив лоскут на кончик трубки с газом, обнаружили, что графен перекрывает её", — рассказывает физик Пол Макюэн (Paul McEuen).
Дальнейшие эксперименты показали, что пузыри из графена становились ловушками даже для такого газа, как гелий.
"Не верится, что материал толщиной всего в один атом может стать непреодолимым барьером, — говорит Макюэн. – Вы можете поместитьс одной стороны газ, с другой вакуум или какую-либо жидкость, а между ними будет стена". Графен (о простом способе его получения читайте здесь) – хороший проводник. И учёные редко задумываются о том, где ещё можно использовать этот материал кроме электронных схем.
Макюэн в свете нового открытия предлагает неординарное применение пузыря или "аквариума" из углеродного листа.
"По одну сторону можно расположить какие-либо инструменты, например, в вакууме или в воздухе, а по другую – ДНК или белки в жидкости. Благодаря листу графена к молекулам можно приблизиться на колоссально близкое расстояние, например, для того чтобы их как следует рассмотреть", — поясняет Пол.
Хотя, конечно, можно пойти более простым путём и сделать ультраминиатюрный сенсор или фильтр.
"Если у учёных будет непроницаемая мембрана, достаточно будет проткнуть в ней небольшую дыру, чтобы проследить за тем, как вытекает то или иное вещество, или же дать вытекать только тому, что нужно", — рассуждает Макюэн.
Сейчас учёные работают над подходящей подложкой для графенового пузыря, так как на данный момент газ выходит из-под него именно на стыке с диоксидом кремния (графен держится только за счёт сил Ван-дер-Ваальса).
Чтобы уменьшить утечку, испытателям необходимо сделать лучшее основание. Вероятно, в будущем им станет кристалл кремния, который позволит создать "не сдувающийся" пузырь.


Статья авторов опубликована в открытом доступе в журнале Nano Letters.

[sychbird]

Carbon nanotubes, but without the 'nano'[/size]
New structures are 30 times stronger than Kevlar, say researchers
http://physicsworld.com/cws/article/news/35364

[sychbird]

Для разработчиков скафадров и РАЭ устройстройств, работающих при больших ускорениях.

Nanotubes stretch the boundaries of electronics
Material can be stretched by up to 70% and is still electrically conductive
http://physicsworld.com/cws/article/news/35354

[sychbird]

Экзотические силы отталкивания, работающие в наномасштабе, удалось обнаружить и измерить группе исследователей из США. Данное явление, предсказанное в теории ещё полвека назад, является зеркальным антиподом давно известного эффекта Казимира.
Начать необходимо с эффекта Казимира. О том, как он работает, мы подробно говорили в материале о приводе деформации пространства. Напомним только, что из-за квантовых флуктуаций — постоянного рождения и исчезновения в вакууме "виртуальных частиц" — между двумя близкорасположенными телами возникает слабое притяжение. Эффект этот давно подтверждён экспериментально.

В 1961 году советские теоретики подсчитали, что в определённых обстоятельствах эффект Казимира может, напротив, притягивать объекты друг к другу. И вот теперь впервые это было показано в ходе опыта.
Группа американских учёных поместила позолоченную бусинку (диаметром в половину человеческого волоса) над тонкой пластинкой из кварца. В обычной ситуации сила Казимира должна была бы притягивать эти тела друг к другу, но заполнение пространства бромбензеном в корне изменило ситуацию.
Сила притяжения Казимира между пластиной и бромбензеном была больше, чем между пластиной и микросферой. Потому жидкость усиленно втягивалась в зазор между шариком и пластиной (последний составлял 20-100 нанометров, уточняет PhysOrg.com) и выталкивала шарик наверх.

Можно было бы сказать, что микросфера это просто всплывала, но сила Архимеда тут ни при чём: бусинка была плотнее жидкости и должна была бы тонуть! Так что своеобразную левитацию обеспечивала именно сила Казимира, хотя и опосредованно, через давление жидкости. Потому учёные прозвали данное явление квантовой плавучестью.
Подъёмная сила в данном опыте составила несколько десятков пиконьютонов. С учётом размеров объектов — не так уж мало.
Интересно, что если пластину покрывали золотом, — левитация исчезала. Дело в том, что для двух идентичных материалов сила Казимира (притяжения) особенно велика, и в таком случае уже бромбензен не может сыграть свою выталкивающую роль .

Один из авторов работы, гарвардский физик Федерико Капассо (Federico Capasso), утверждает, что квантовая плавучесть может пригодиться для организации "смазки" деталей наномашин будущего. В частности, так можно построить нанокомпас — крошечные плавающие стрелки — для выявления очень слабых магнитных полей.

[sychbird]

Экзотические силы отталкивания, работающие в наномасштабе, удалось обнаружить и измерить группе исследователей из США. Данное явление, предсказанное в теории ещё полвека назад, является зеркальным антиподом давно известного эффекта Казимира.
Начать необходимо с эффекта Казимира. О том, как он работает, мы подробно говорили в материале о приводе деформации пространства. Напомним только, что из-за квантовых флуктуаций — постоянного рождения и исчезновения в вакууме "виртуальных частиц" — между двумя близкорасположенными телами возникает слабое притяжение. Эффект этот давно подтверждён экспериментально.

В 1961 году советские теоретики подсчитали, что в определённых обстоятельствах эффект Казимира может, напротив, притягивать объекты друг к другу. И вот теперь впервые это было показано в ходе опыта.
Группа американских учёных поместила позолоченную бусинку (диаметром в половину человеческого волоса) над тонкой пластинкой из кварца. В обычной ситуации сила Казимира должна была бы притягивать эти тела друг к другу, но заполнение пространства бромбензеном в корне изменило ситуацию.
Сила притяжения Казимира между пластиной и бромбензеном была больше, чем между пластиной и микросферой. Потому жидкость усиленно втягивалась в зазор между шариком и пластиной (последний составлял 20-100 нанометров, уточняет PhysOrg.com) и выталкивала шарик наверх.

Можно было бы сказать, что микросфера это просто всплывала, но сила Архимеда тут ни при чём: бусинка была плотнее жидкости и должна была бы тонуть! Так что своеобразную левитацию обеспечивала именно сила Казимира, хотя и опосредованно, через давление жидкости. Потому учёные прозвали данное явление квантовой плавучестью.
Подъёмная сила в данном опыте составила несколько десятков пиконьютонов. С учётом размеров объектов — не так уж мало.
Интересно, что если пластину покрывали золотом, — левитация исчезала. Дело в том, что для двух идентичных материалов сила Казимира (притяжения) особенно велика, и в таком случае уже бромбензен не может сыграть свою выталкивающую роль .

Один из авторов работы, гарвардский физик Федерико Капассо (Federico Capasso), утверждает, что квантовая плавучесть может пригодиться для организации "смазки" деталей наномашин будущего. В частности, так можно построить нанокомпас — крошечные плавающие стрелки — для выявления очень слабых магнитных полей.

[sychbird]

Может заинтересовать специалистов по твердым топливам.

 В поисках более мощных и менее опасных для окружающей среды взрывчатых веществ исследователи из Университета Людвига Максимилиана (Мюнхен) под руководством Томаса Клапотке (Thomas M. Klapotke) синтезировали набор соединений, содержащих азидотетразолат-анион (CN7–). Исследователи получили CN7–, депротонированием 5-азидо-1H-тетразола. Новые соединения отличаются наиболее высоким содержанием азота среди тетразолятов. Например, соль гидразина состава N2H5CN7, содержит 88,1% азота (по массе). Поученные соединения с высоким содержанием азота считаются более «зелеными», чем традиционные взрывчатые вещества, поскольку при их взрывах образуется меньшее количество оксидов углерода и сажи, чем после взрывов боевых и промышленных ВВ. Расчеты показывают, что N2H5CN7 обладает наиболее высоким давлением детонации в ряду всех полученных соединений, превышая давление ударной волны наиболее мощного взрывчатого вещества – гексогена RDX. Хотя водородные связи поддерживают стабильность N2H5CN7 при комнатной температуре, это соединение еще слишком чувствительно к трению или удару для того, чтобы использовать его в полевых условиях. Клапотке уверен, что введение одной или нескольких метильных групп в анион сможет уменьшить чувствительность вещества к этим факторам и сделать его использование менее опасным.

 Источник: J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja8077522

[sychbird]

Cold atoms could help build 'spintronics' transistor
Analogue "may help understand problems in real systems"
http://physicsworld.com/cws/article/news/35285

[sychbird]

Для разработчиков радиоэлектронной аппаратуры и систем терморегулирования.

Новый полимер, созданный учёными из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University), может менять свою температуру в зависимости от напряжённости электрического поля. Причём в режиме, достаточном для функционирования бытовой электроники.
По словам исследователей, изобретение может пригодиться для разработки новых компьютерных кулеров, а также для производства "экологически чистых" холодильников.
В принципе, электрокалорический эффект известен уже давно, с 1960-х годов прошлого века. Заключается он в возможности охлаждения или нагрева некоторых материалов под воздействием электрического поля.
Например, если вы хотите что-то охладить, вам нужно лишь завернуть это что-то в специальный материал и приложить поле – далее всё будет происходить в соответствии с термодинамическими законами.
Но широкого применения данная технология не получила ввиду малой продуктивности: наибольшие изменения температуры, которые удавалось достичь, не превышали 2 °C.

В последнее время наметились кое-какие подвижки в этой области. В 2006 году в журнале Science группа учёных из Кембриджа во главе с Алексеем Мищенко (Alexei Mischenko) опубликовала результаты эксперимента по использованию электрокалорического эффекта в керамических материалах.
Полученная величина нагрева/охлаждения составила 12 °C. Но, увы, лишь при температурах свыше 220 °C. А рабочий режим микропроцессора – около 85 °C.
Новый американский полимер, утверждают разработчики, достигает тех же параметров, но уже при 70 °C.

И у него есть ещё одно преимущество – хорошая теплопроводность. В семь раз лучшая, чем у керамики. "В кулере помимо собственно охлаждения важно знать, куда девать отведённое тепло", — напоминает руководитель исследования Чжан Цимин (Qiming Zhang).
По мнению доктора Цимина, полезные качества полимера обусловлены его молекулярной структурой: "В керамике атомы "закреплены" более жёстко, а в полимерах на их положение можно воздействовать электрическим полем".
По словам сотрудника Intel Раджива Монгиа (Rajiv Mongia), новый материал придётся весьма кстати в ноутбуках – ведь его можно будет просто соединить с процессором или необходимой микросхемой для их последующего охлаждения.

Кстати, минимальный порог температурной дельты для чипов – 10 °C, так что разработка учёных из Пенсильвании вполне подходит на эту роль. Есть, правда, одна загвоздка: выход на рабочий режим требует электрического напряжения в 120 вольт. А для переносных компьютеров это уже не годится.
Но и запасной вариант найдётся. Возможно, первыми, кто возьмёт полимер на вооружение, станут производители холодильных установок. По расчётам доктора Нила Матура (Neil Mathur), принимавшего участие в "керамическом проекте", применение новой технологии позволит сократить энергопотребление на 30-40%.
А главное, можно обойтись без использования опасных для озонового слоя хлорфторуглеводородов (CFC).
Правда, не совсем непонятно, во что окружающей среде обойдётся производство самого полимера.

[sychbird]

Не исключено, что может быть использованно в космической связи следующего поколения.

Filtering Entanglement[/size]
Devices that are capable of filtering polarization, noise, or wavelength play an important role in information technology. When the information is carried by single photons, then the realm of quantum information is entered. In this regime, interactions between the photons can result in quantum-mechanical entanglement, providing (potentially) a much more powerful method for information processing and computation. Using interferometry, Okamoto et al. (p. 483; see the news story by Cho) construct a device to allow two entangled photons to pass through only when they have the same polarization. Otherwise the photons are filtered out. The demonstrated entanglement filter should find use over a wide range of quantum information processing applications.

This Week in SCIENCE
January 23 2009, 323 (5913)

[Not]

Экзотические силы отталкивания, работающие в наномасштабе, удалось обнаружить и измерить группе исследователей из США. Данное явление, предсказанное в теории ещё полвека назад, является зеркальным антиподом давно известного эффекта Казимира.

Строго говоря эффект называется "Казимира-Лифшица".

В 1961 году советские теоретики подсчитали, что в определённых обстоятельствах эффект Казимира может, напротив, притягивать объекты друг к другу.

Евгений Лифшиц опубликовал соответствующую работу в 1956 году. Собственно с тех пор эффект и стали называть эффектом Казимира-Лифшица. В 1959 году Дзялошинский и Питаевский обобщили этот эффект на тела, разделенные диэлектриком.

[sychbird]

Экзотические силы отталкивания, работающие в наномасштабе, удалось обнаружить и измерить группе исследователей из США. Данное явление, предсказанное в теории ещё полвека назад, является зеркальным антиподом давно известного эффекта Казимира.

Строго говоря эффект называется "Казимира-Лифшица".

В 1961 году советские теоретики подсчитали, что в определённых обстоятельствах эффект Казимира может, напротив, притягивать объекты друг к другу.

Евгений Лифшиц опубликовал соответствующую работу в 1956 году. Собственно с тех пор эффект и стали называть эффектом Казимира-Лифшица. В 1959 году Дзялошинский и Питаевский обобщили этот эффект на тела, разделенные диэлектриком.

Спасибо за уточнения. В исходном посте есть упоминание об авторстве советских теоретиков, но без упоминания фамилий.
Моя функция в этой теме не выходит за рамки почтальона. Любые обсуждения  и уточнения по сути затронутых проблем приветсвуются. :roll:

[sychbird]

Американская корпорация MTPV объявила о заключении соглашения с неким стекольным заводом: там необычные устройства будут генерировать даровое электричество от горячего выхлопа заводских труб.
Впервые MTPV опробует в промышленности свои экзотические генераторы, работа над которыми идёт уже много лет. Но значение этого теста выходит за рамки получения тока из бросового тепла. Те же системы могут оказаться привлекательными для выработки электричества из солнечных лучей. А по нынешним временам это уже "большая энергетика".
Расшифровывается аббревиатура MTPV как Micron-gap ThermoPhotoVoltaics, что означает термофотоэлектрические преобразователи с микронным зазором. Зачем тут зазор и куда его "втиснули" — скажем чуть позже. А сначала — пару слов просто о ThermoPhotoVoltaics, то бишь о термофотоэлектрической генерации.
 
 Общий её принцип прост. Имеется источник тепла (газовая или бензиновая горелка, выхлоп завода, электростанции, автомобиля или те же солнечные лучи, сконцентрированные зеркалами), есть раскалённое тело — излучатель, свет от которого попадает на фотоэлектрическую панель. Она и генерирует ток.
Со сжиганием топлива и с даровым теплом всё ясно. Но зачем вводить такое промежуточное преобразование для солнечных лучей, когда можно просто подставить под них фотоячейку напрямую? Оказывается, при определённых условиях такая выработка электрической энергии с "лишними" ступенями (свет – нагрев – свет – солнечная батарея – ток) может оказаться более выгодной.
Ведь солнечная батарея эффективно преобразует только свет определённой частоты (или ряда частот, как в некоторых современных моделях), но львиная доля энергии всего спектра – теряется.
А вот параметры нагретого излучателя можно подобрать так, чтобы он выдавал большую часть мощности на частотах, наиболее удобных для батареи. (В одной из таких работ для настройки излучателя и дополнительной фильтрации света применяли фотонные кристаллы.)

Потому теоретический КПД термофотоэлектрического преобразователя составляет 85%. А на практике, утверждает MTPV, можно было бы получить 50%.
Только нужно решить ряд проблем. И первая – сделать так, чтобы как можно больше фотонов от нагретого излучателя попадало бы на солнечную батарею и поглощалось ею.
Вторая трудность — чрезмерный нагрев этой самой солнечной батареи. Для нормальной работы она должна оставаться холодной (более-менее), а для роста эффективности всей установки требуется поднять температуру излучателя. В общем, и развести эти детали нельзя (много света пропадёт), и соединять вместе — тоже.
Технология MTPV как раз и есть ответ на оба вопроса. По словам Роберта Диматтео (Robert DiMatteo), основателя и исполнительного директора MTPV, одного из главных разработчиков системы, тот самый микрометровый зазор (между излучателем и батареей, вы уже догадались) позволяет увеличить поток "полезных" фотонов в 10 раз.
Это означает либо рост мощности, либо сокращение площади фотопреобразователя (следовательно — снижение цены), либо снижение температуры излучателя без утраты мощности.
Интересно, что работает зазор не так просто, как кажется на первый взгляд. Тут авторы технологии приводят аналогию с парой стеклянных призм. Пока между ними остаётся заметная щель, вошедшие в первую призму лучи во вторую не переходят, а покорно следуют закону полного внутреннего отражения.
Но если начать сводить призмы вместе, в какой-то момент ситуация меняется скачкообразно – лучи вдруг начинают игнорировать внутреннее отражение и перескакивают во вторую призму. И важно, что происходит это ещё до фактического соприкосновения стекляшек, но при зазоре, меньшем, чем длина волны используемого света.
Так и с тепловым излучателем. Большая часть порождённых им фотонов остаются внутри тела, испытывая внутреннее отражение от границы между ним и вакуумом (понятно, что между излучателем и солнечной батареей должен быть вакуум, иначе последняя моментально перегреется).
А вот если подвести фотоячейку к излучателю поближе – происходит туннелирование фотонов и раскалённое тело начинает очень активно "накачивать" солнечную батарейку. (Тут также происходит передача энергии между электронами, сидящими внутри каждого из этих двух тел).

[sychbird]

До реальной технологии еще далековато, но шансы вполне реальные, указанные трудности решались для аналогичных целей и все выглядить заманчиво в перспективе лет на 10-15.

Новый способ получения водорода[/size]
Исследователи из ряда американских университетов разработали новый способ получения водорода в результате реакции кластеров алюминия с водой Было продемонстрировано следующее: геометрическая форма кластеров алюминия оказывает гораздо большее влияние на доступность активных центров кластеров, чем их электронное строение.
Кластер алюминия реагирует с водой, выделяя водород.  Вельфорд Кастельман (Welford Castleman), руководивший проектом, заявляет, что предыдущие исследования позволяли предполагать приоритет влияния электронного строения в способности алюминиевых кластеров расщеплять воду, однако полученная в ходе изучения информация позволяет взглянуть на активность кластеров по-новому. Он полагает, что новое открытие позволит разработать новые наноструктурные катализаторы, которые смогут не только расщеплять воду, но и другие инертные молекулы. Реакция воды с индивидуальными кластерами алюминия изучалась в специальном проточном реакторе, разработанном самими учеными. Было обнаружено, что молекула воды связывается с двумя активными центрами кластера, причем один из этих центров играет роль кислоты, а другой – основания Льюиса, которые связываются с атомами кислорода и водорода соответственно. Одновременная реализация такого процесса на соседних активных центрах кластера может приводить к расщеплению воды и выделению газообразного водорода, гидроксильные группы при этом остаются связанными с алюминиевым кластером. Исследователи показали, что способности кластера к выделению водорода зависят от их уникальной геометрической формы и размера. Так, из десятка проанализированных кластеров способность разлагать воду при комнатной температуре проявляли только три, но и это уже существенный успех – существует считанное количество способов получения водорода из воды, не требующих дополнительных энергозатрат. Исследователи надеются, что им удастся разработать методику рециклизации алюминиевых кластеров (продумать способы удаления гидроксильных групп с поверхности алюминиевого остова), что позволит получать водород из воды уже в каталитическом режиме.

 Источник: Science, 2009, 323 5913, 492; DOI: 10.1126/science.1165884
[/size]

[pkl]

Американская корпорация MTPV объявила о заключении соглашения с неким стекольным заводом: там необычные устройства будут генерировать даровое электричество от горячего выхлопа заводских труб...

Вот это да? Но ведь при преобразовании часть энергии будет неизбежно теряться! Трудно представить такой КПД!

[SpaceR]

Но ведь при преобразовании часть энергии будет неизбежно теряться! Трудно представить такой КПД!

Там наверняка речь только о последнем звене преобразований (фотоны - электричество), а не обо всем цикле.

[zyxman]

Кстати, минимальный порог температурной дельты для чипов – 10 °C, так что разработка учёных из Пенсильвании вполне подходит на эту роль.

Что вы имеете в виду? :shock:

Есть, правда, одна загвоздка: выход на рабочий режим требует электрического напряжения в 120 вольт. А для переносных компьютеров это уже не годится.

Опять не понятно, откуда этот вывод. - В ЖКИ экранах ноутбуков подсветка питается от 1.5кВольт, которые давно и без проблем формируются преобразователем размером где-то как пол батарейки ААА, а сами TFT транзисторы тоже не единицами вольт управляются (как нижний порог подсветки - у меня в старом наладоннике 1999 года выпуска, подсветка питается от 60Вольт), КПД преобразования таких устройств уверенно держится выше 90% (и достигает 97%).

[sychbird]

Кстати, минимальный порог температурной дельты для чипов – 10 °C, так что разработка учёных из Пенсильвании вполне подходит на эту роль.

Что вы имеете в виду? :shock:

Есть, правда, одна загвоздка: выход на рабочий режим требует электрического напряжения в 120 вольт. А для переносных компьютеров это уже не годится.

Опять не понятно, откуда этот вывод. - В ЖКИ экранах ноутбуков подсветка питается от 1.5кВольт, которые давно и без проблем формируются преобразователем размером где-то как пол батарейки ААА, а сами TFT транзисторы тоже не единицами вольт управляются (как нижний порог подсветки - у меня в старом наладоннике 1999 года выпуска, подсветка питается от 60Вольт), КПД преобразования таких устройств уверенно держится выше 90% (и достигает 97%).

Я в этой теме размещаю информацию с Интернет- дайджестов, получаемую по электронной почте. В каждом посте дается ссылка на первоисточник.  В данном случае пресс-релиз корпорации MTPV.( Google ответит за все. )Все вопросы - к первоисточнику. Но сомнения по поводу материалов источника вполне могут иметь место и высказываться в теме.

Не стреляйте в почтальона. Он "почтует" как умеет.

[sychbird]

Информация для сведения специалистов по системам Электропитания.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja807059k
Давно известно, что углеродные нанотрубки (carbon nanotube — CNT), эти микроскопические цилиндры из одноатомных слоёв углерода, способны проводить и хранить электрический заряд. Причём по этим показателям они значительно превосходят других своих углеродных "собратьев". Большая суммарная площадь поверхности таких трубок позволяет использовать их для создания батарей и конденсаторов, которые могли бы по многим параметрам превзойти современные аналоги.

[sychbird]

Для ВКД не помешает.

Экспериментальный аппарат, построенный Джекобом Розеном (Jacob Rosen) и его коллегами из Калифорнийского университета в Санта-Круз (UCSC), от экзоскелетов прошлых отличают как минимум два принципиальных нововведения.
Во-первых, это возможность перемещения конечностей во всех плоскостях – в новом экзоскелете она такова, что обеспечивает человеку 95% от природного диапазона действий, тогда как другие машины такого рода ограничивали подвижность сильнее.
Во-вторых, и это главное, приводы нового аппарата управляются нейронными сигналами владельца! В то время как в прежних экзоскелетах инженеры использовали следящий сервопривод, обнаруживающий усилие рук (или ног) человека (или слабое их перемещение) и затем умножающий его в энное число раз.
Розен же полагает, что настоящего чувства единения человека и машины можно добиться, только если силовые приводы будут смещать железные конечности едва ли не раньше, чем начнут напрягаться живые мышцы. Новая опытная разработка — Exoskeleton Prototype 3 (EXO-UL3) — и призвана отработать на практике такую систему управления.

Принцип управления нового экзоскелета ("внутри" него снова профессор Розен) схож с таковым у бионической руки
Этот экзоскелет для рук закреплён пока на стене. Для большей безопасности — приводы всё же довольно мощные, да и вес машины не мал. Но в перспективе американские специалисты хотят построить полностью носимый вариант.
Работает же система так. "Желание" человека сместить куда-либо руку (плечо, кисть...) машина обнаруживает благодаря неинвазивной поверхностной электромиографии — набору датчиков, снимающих биотоки, командующие мышцами.
Естественную неуловимую глазом задержку между появлением первых миоэлектрических сигналов и фактическим началом движения той или иной мышцы компьютер использует, чтобы успеть вычислить предполагаемое смещение руки, применяя свою цифровую модель человеческой конечности (дополнительно задействуется обратная связь от датчиков фактической позиции и скорости частей машины).
В результате приводы костюма-робота срабатывают абсолютно синхронно с сокращениями мышц и "давят" в ту сторону, в какую носитель аппарата желает согнуть свою руку. Потому человеку кажется, что EXO-UL3 — продолжение его тела.
Правда, пока эта система управления (авторы робота называют её "биопорт") — сырая. Группа профессора Розена как раз работает над её отработкой и настройкой. Но и первые результаты вполне обнадёживают.