Уран может стать источником энергии автомобилей будущего

 Ученые из Национальной лаборатории Лос-Аламоса в ходе проведенных исследований обнаружили, что некоторые соединения урана могут служить в качестве ядерного топлива для атомных энергостанций нового поколения, безопасных и компактных, причем, компактных до такой степени, что они без труда могут быть размещены в автомобиле и стать его основным источником энергии. Использование нитрида урана в качестве ядерного топлива является идеей настолько привлекательной, что этим всерьез заинтересовались НАСА, компания Hyperion Power Generation и компания Babcock & Wilcox, которые разрабатывают безопасные и компактные реакторы для различных областей применения.

  Не смотря на то, что уран обычно ассоциируется со смертельной радиацией, молекулы нитрида урана содержат обедненный уран, который относительно безопасен с радиологической точки зрения. В дополнение к этому, производство и использование нитрида урана позволит более полно использовать ресурсы урановых месторождений, не подвергая добываемую руду дорогостоящему процессу обогащения.

  Но, помимо потенциального использования в качестве ядерного топлива, нитрид урана обладает еще и уникальными каталитическими свойствами. Он способен разрушать химические связи водород-углерод, что, в принципе, происходит во время поджига бензина в камере сгорания двигателя автомобиля. Но, как известно, в двигателях внутреннего сгорания большая часть высвободившейся энергии пропадает даром в виде тепла, выводящегося с выхлопными газами. Использование нитрида урана в качестве катализатора позволит медленное сжигание бензина и других углеводородов, что, в свою очередь, позволит более эффективно использовать выделяющуюся энергию.

  В настоящий момент использовать нитрид урана в качестве катализатора не получится из-за того, что при расщеплении связи углерод-водород молекула нитрида сама разрушается. Но ученые Национальной лаборатории Лос-Аламоса под руководством Яквелине Киплингер (Jaqueline Kiplinger) считают, что в ближайшее время им удастся преодолеть эту проблему, создав условия при которых молекулы нитрида урана не будут распадаться. Если у них это выйдет, то помимо перспективы создания новых сверхэкономичных автомобилей, нитрид урана может стать основным катализатором, который упростит процессы производства пластмасс и других веществ из нефти, которые сейчас получаются в результате многоступенчатых и сложных химических превращений.

Электрический мини-трицикл Qugo

  Голландская компания Urban Mobility Europe разработала персональное транспортное средство на электрическом ходу, предназначенное для ближних передвижений по городу. Машина получила название Qugo, этот трицикл  с приводом на переднее колесо развивает скорость до 25 км/ч, а особая запатентованная конструкция позволяет двигаться так, что езда напоминает спуск на лыжах.

  Рама Qugo изготовлена из алюминия, присутствует трехдисковая тормозная система, а в качестве источника питания выступает литий-ионный аккумулятор. Задняя пара колес соединяется с передним при помощи поворотных кронштейнов, благодаря которым машина может двигаться зигзагами, как горнолыжник на спуске. Впрочем, можно ехать и по прямой, машина предназначена не только для любителей экстрима и всего необычного. Кроме того, передняя ручка может складываться, облегчая возможность перевозки трицикла.

  Машина весит 25 кг, двигатель мощностью 1 кВт разгоняет ее до скорости 25 км/ч, а запас хода от батареи емкостью 9-12 Ач составляет 25 км. На зарядку аккумулятора уходит от 3 до 4 часов. В разложенном виде габариты Qugo составляют 1150x580x1350 мм, в сложенном они сокращаются до 1150x580x780 мм. Стоимость трицикла пока не уточняется.

Робот Ranger прошагал 62 км на одном заряде аккумулятора

  Робот Ranger, созданный студентами американского университета Корнелл (Cornell University), установил новый рекорд по расстоянию, пройденному от одного заряда аккумуляторов. Ranger, прозванный за внешнее сходство «роботом-тостером», прошагал более 62 километров. Средняя скорость его перемещения составила около 2,1 километра в час.

  Рекорд был установлен на дорожке легкоатлетического стадиона университета 1-2 мая. Всего робот-путешественник преодолел почти 308 кругов. На это ему потребовалось в общей сложности около 31 часа. Отмечается, что при весе в 10 килограмм, энергопотребление робота составляет лишь 16 ватт. Именно благодаря столь низкому показателю роботу удалось побить свой же рекорд, установленный летом 2010 года. Тогда «тостер» прошагал 23 километра за 11 часов.

  Робот не является полностью автоматическим; в ходе забега он управлялся оператором при помощи дистанционного пульта.

Роботы выходят на марафонскую дистанцию

одержимостью и механизмом движений больше напоминают не людей, а живых роботов. Теперь же, некоторые из настоящих роботов готовятся выйти и покорить марафонский забег. Японская исследовательская фирма Vstone является спонсором проведения первого в мире марафонского забега с участием роботов, который состоится в ближайшем будущем.

  Преодолевать дистанцию роботы-марафонцы будут, двигаясь 422 круга по замкнутому 100-метровому маршруту, отмеченному цветным маркером. В соревнованиях допускается участие роботов, которые будут самостоятельно двигаться по маршруту, подобно роботу Vstone Robovie-PC, или двигаться по командам операторов, управляющих движением роботов с помощью дистанционного управления. Представители фирмы Vstone считают, что их робот Robovie-PC будет основным претендентом на победу в этом марафоне благодаря 20 степеням свободы его движений, 1.3-мегапиксельной фронтальной камерой, которая будет использоваться для самостоятельного движения по маршруту, а процессор робота, тактовой частотой 1.6 ГГц, дает ему вычислительную мощность, сопоставимую с мощностью компьютера, и возможность подключения к Интернет, через который будет транслироваться в общем доступе изображение с камеры робота.

  Следует отметить, что этот необычный марафон по организации будет чем-то походить на гонки Формулы-1 или NASCAR. В ходе соревнований будет разрешаться делать своеобразный «пит-стоп» для замены изношенных частей конструкции роботов и аккумуляторных батарей, время, затраченное на это обслуживание, будет входить в общее зачетное время прохождения роботом дистанции. Конечно, марафон роботов – это не так занимательно, как робо-танцы или робо-футбол, но все испытания при прохождении марафонской дистанции позволят проверить надежность конструкции роботов, выявить ее недостатки и слабые места.

Робот-охранник PatrolBot Mark II обливает непрошенных гостей водой

  Инженер-программист Стив Норрис (Steve Norris), увлекающийся в свободное время робототехникой, построил дистанционно управляемого робота, способностям которого могли бы поучиться и дорогие профессиональные машины. Механизм получил название PatrolBot Mark II, он передвигается по вверенной ему территории на колесной платформе и транслирует оператору видео в реальном времени, присутствует также режим ночного видения. А в качестве оборонительных средств он использует автомобильный клаксон на 100 дБ и водный пистолет.

  Автор проекта отмечает, что он стремился создать охранную систему с реальными средствами защиты. Стив, разумеется, не хотел никаких проблем с законом, поэтому нужны были эффективные, но при этом безвредные и даже забавные средства защиты. В результате выбор пал на клаксон и легкую водяную пушку.

  Едва ли PatrolBot Mark II сможет остановить настоящих воров и других преступников, однако это наглядный пример того, насколько эффективным может быть робот-охранник. Если когда-нибудь появится его профессиональная серийная версия, ничто не помешает ей получить и более серьезный арсенал, да и обойдется она существенно дороже, чем скромный любительский проект.

Концепт самоочищающейся дверной ручки

  Общеизвестно, что клавиатуры, деньги и дверные ручки являются самыми грязными предметами, на которых живут и постоянно размножаются миллиарды микробов. И если клавиатуру можно протереть дезинфицирующим раствором, а наличными деньгами пользуются все реже, то надевать каждый раз резиновые перчатки, чтобы открыть очередную дверь, совершенно не представляется возможным.

  И хотя в общественных местах ручки могут протирать хотя бы раз в день, этого, естественно, недостаточно. Потому, решил дизайнер Чой Боми, ручка должна очищаться и дезинфицироваться сама. Этот концепт, в отличие от очень многих, действительно имеет  огромную практическую ценность, а потому и был отмечен наградой Red Dot Design Concept.

  Принцип работы концепта довольно прост. Когда ручка не используется, автоматически включается ультрафиолетовая лампа, убивающая болезнетворные микробы и бактерии. Как только к ручке кто-то прикасается и поворачивает ее, лампа выключается. Когда ручка возвращается в исходное положение, ультрафиолет включается вновь, продолжая уничтожать микроорганизмы.

  С учетом простоты и безусловной полезности этого концепта, вполне можно рассчитывать на то, что он будет претворен в жизнь. А когда-нибудь, смею надеяться, такие ручки появятся и у нас.

проектором KLEXL дети могут рисовать на стенах и не быть наказанными

  Очень часто, когда маленьким детям попадают в руки карандаши или фломастеры, они, руководствуясь вдохновением, могут рисовать где угодно и что угодно. При этом фантазия ребенка идет намного дальше тетради или альбома, что добавляет головной боли родителям.

  Эту проблему поможет решить проектор KLEXL, который даст детям возможность рисовать без ограничений, а родителям не придется тратить временя на уборку. KLEXL выполнен в виде интерактивной рисующей машины. Проектор снабжен линзами с автофокусом, которые показывает изображение на стене. Оно наносится ручками, на конце которых размещен светодиод.

  Движение светодиодов отслеживается инфракрасной камерой, расположенной на базовой установке. На базе есть круг, с помощью которого можно менять цвета. Все, что нужно сделать – дотронуться до определенного цвета кончиком ручки, наподобие того, как кисточки макают в палитру.

  И все было бы здорово, если бы не одно «но». KLEXL – это лишь концепт, перспективы внедрения которого остаются туманными. Однако есть все основания надеяться на то, что идея будет реализована. Для начала хотя бы в портативном виде. Тем более, что разработки в этом направлении ведутся.

Ученые разработали антилазер – антипод лазера

  Пятьдесят лет спустя после того, как физики изобрели лазер, который распространился по всем областям, от сканеров в супермаркетах до CD-приводов, ученые придумали его противоположность – «Антилазер».

  В отличие от своего более популярного двоюродного брата, антилазер вряд ли захватит весь мир. Тем не менее, когда-нибудь он сможет стать полезным, например в новых типах оптических коммутаторов для компьютеров.

  Никто еще не сообщал о создании антилазера, но теоретическое описание его конструкции появилось в статье, опубликованной 26 июля в Physical Review Letters.

  «Это удивительно, что мы использовали лазеры на протяжении 50 лет или около того, и только теперь кто-то заметил нечто фундаментальное», говорит Марина Сольякс, физик из Массачусетского технологического института, который не участвует в этой работе.

  Вместо того, чтобы усиливать свет в когерентных импульсах, как лазер, антилазер поглощает световые лучи, направленные в него. Он может быть «настроен» на работу в конкретной длине световой волны, что позволяет исследователям в свою очередь управлять запуском и остановкой поглощения света антилазером.

  Стоун и его коллеги придумали антилазер, когда раздумывали над тем, что может произойти, если материал внутри лазера, который отражает фотоны, «активную среду», заменить на материал, который поглощает свет. При правильной конфигурации, поглощающий материал «всасывает» большую часть фотонов, посланных в него, в то время как остальные световые волны сокращаются, сталкиваясь друг с другом.

  Стефано Лонги, физик из Политехнического института Милана в Италии, называет концепцию «очень умной и простой».

  Команда Йельского университета называет устройство «Идеальным когерентным поглотителем». Другое его название – «лазер обратного течения времени», поскольку он работает как лазер в обратном порядке, используя поглощающую среду, а не усиливающую, говорит доктор Йидонг Чонг.

  Другие исследователи Йельского университета во главе с экспериментатором Хуэй Као, в настоящее время пытаются построить антилазер. Стоун говорит, что прогресс выглядит «очень перспективным».

  Однажды антилазер даже может встретиться непосредственно со своим родственником, лазером. В документе, представленном для публикации, сообщается, что возможно создать устройство, которое сочетает в себе обычный лазер с одним из новых поглотителей – по сути дела, лазер и антилазер в одном.

На основе графена создано новое устройство способное эффективно модулировать поток света

  Новое оптоэлектронное устройство, созданное на основе графена, может служить для эффективного преобразования электрических сигналов в световые сигналы. Использование таких устройств может во много раз увеличить скорости оптических коммуникаций и принести технологию оптической передачи данных в масштаб кристаллов компьютерных микросхем.

  Графеновое устройство, являющееся, по сути, оптическим модулятором, имеет потенциальную возможность работать на частотах до 500 ГГц, а его размеры составляют всего несколько квадратных микрометров. Такая высокая частота работы устройства может позволить достичь поистине фантастических значений скоростей передачи оптических линий связи, утверждают исследователи из центра Nanoscale Science and Engineering Center Калифорнийского университета в Беркли. «Если вы сможете соединиться с Интернетом на частоте 100 ГГц, то на скачивание одного фильма уйдет меньше секунды» – говорит Минг Луи (Ming Liu), соавтор статьи, опубликованной 8 мая в журнале Nature.

  Для управления модуляцией светового потока исследователи использовали электрический потенциал, с помощью которого производилось влияние на энергетические уровни, уровни Ферми, электронов графена. Графен в обычном состоянии практически непрозрачен для световых волн большей части инфракрасного диапазона из-за того, что электроны материала поглощают большинство фотонов падающего светового потока. Подача на графен отрицательного электрического потенциала заставляет электроны материала покинуть его пределы, сделав графен почти прозрачным для инфракрасного света. Приложенный положительный потенциал переводит электроны на самый высокий энергетический уровень, туда, где они становятся уже не в состоянии поглощать фотоны, что делает графен так же прозрачным для света. Таким образом, подача и отключение напряжения на графеновой пленке позволяет заблокировать или разрешить прохождение сквозь него инфракрасного света, модулируя таким образом падающий луч.

  Оптические модуляторы, используемые в телекоммуникационных сетях, изготавливаются обычно из ниобата лития. Они способны обеспечить скорости передачи данных до 40 гигабайт в секунду, а стоят они при этом от 4 до 5 тысяч долларов за штуку. Новые графеновые модуляторы могут быть изготовлены по стоимости менее одного доллара за штуку.

  Устройства, изготовленные в Беркли, имеют форму квадрата со стороной в 25 микрометров, что позволяет интеграцию таких модуляторов прямо внутрь кристаллов электронных чипов. Малые габариты и простота изготовления новых модуляторов позволяют производить их без труда, используя современное оборудование производства CMOS-полупроводников.

  Опытный образец графенового оптического модуляторы на испытаниях продемонстрировал управление световым потоком с частотой 1 ГГц. Исследователи считают, что если использовать листы графена с меньшим количеством дефектов, то скорость модуляции может быть без труда увеличена вплоть до теоретического предела, значение которого было озвучено выше. Ожидается, что применение графеновых модуляторов может стать коммерчески оправданным и привлекательным по достижению частоты модулящии в 10 ГГц, а такое значение может быть достигнуто в течение трех-пяти лет.

Что такое технология SMART и его атрибуты

  S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) - технология оценки состояния винчестера встроенной подпрограммой самодиагностики, а также механизм предсказания времени выхода его из строя.

  S.M.A.R.T. представляет собой набор мини-подпрограмм, которые являются частью микрокода накопителя и определяют поддерживаемые диагностические функции. В современных накопителях используется технология S.M.A.R.T. III, в которой реализована не только функция обнаружения дефектов поверхности, но и возможность их восстановления "прозрачно" для пользователя и многие другие новшества. В скором будушем производители жестких дисков готовятся принять к использованию новый вариант технологии S.M.A.R.T. - "1024 S.M.A.R.T.", характерной особенностью которого будет заметно больший размер журналов, повсеместное использование мультисекторных журналов, более точные алгоритмы анализа показаний встроенных в накопитель сенсоров (термодатчики, сенсоры ударов, и т.п.) и многое другое.

  SMART производит мониторинг основных характеристик накопителя, каждая из которых получает свою оценку. Характеристики можно условно разбить на две группы:

•          параметры, отражающие процесс естественного старения жёсткого диска (число оборотов шпинделя, число перемещений головок, количество циклов включения-выключения).

•          текущие параметры накопителя (высота головок над поверхностью диска, число переназначенных секторов, время поиска дорожки и количество ошибок поиска).

   Данные хранятся в шестнадцатеричном виде, называемом «raw value», а потом пересчитываются в «value» — значение, символизирующее надёжность относительно некоторого эталонного значения. Обычно «value» располагается в диапазоне от 0 до 100 (некоторые атрибуты имеют значения от 0 до 200 и от 0 до 253).

  Высокая оценка «value» говорит об отсутствии изменений данного параметра или медленном его ухудшении. Низкая оценка говорит о возможном скором сбое накопителя.

  Значение, меньшее, чем минимальное, при котором производителем гарантируется безотказная работа накопителя, означает выход узла из строя.

Технология SMART позволяет осуществлять:

•          мониторинг параметров состояния.

•          сканирование поверхности.

•          сканирование поверхности с автоматической заменой сомнительных секторов на надёжные из резервной зоны накопителя.

  Следует заметить, что технология SMART позволяет предсказывать выход устройства из строя в результате механических неисправностей, что составляет около 60 % причин, по которым жесткие диски выходят из строя.

Параметры SMART можно просмотреть с помощью специального программного обеспечения (например: бесплатная утилитой “HDD S.M.A.R.T. Viewer”).

В следующей таблице приведены известные атрибуты SMART. (Красным цветом выделены критические параметры).

ID	Атрибут	Описание
01	Raw Read Error Rate	Частота ошибок при чтении данных с диска, происхождение которых обусловлено аппаратной частью диска.
02	Throughput Performance	Общая производительность диска. Если значение атрибута уменьшается, то велика вероятность, что с диском есть проблемы.
03	Spin-Up Time	Время раскрутки пакета дисков из состояния покоя до рабочей скорости.
04	Start/Stop Count	Полное число запусков/остановок шпинделя. У дисков некоторых производителей (например, Seagate) — счётчик включения режима энергосбережения. В поле raw value хранится общее количество запусков/остановок диска.
05	Reallocated Sectors Count	Число операций переназначения секторов. Когда диск обнаруживает ошибку чтения/записи, он помечает сектор «переназначенным» и переносит данные в специально отведённую область. Вот почему на современных жёстких дисках нельзя увидеть bad-блоки — все они спрятаны в переназначенных секторах. Этот процесс называют remapping, а переназначенный сектор — remap. Чем больше значение, тем хуже состояние поверхности дисков. Поле raw value содержит общее количество переназначенных секторов.
06	Read Channel Margin	Запас канала чтения. Назначение этого атрибута не документировано. В современных накопителях не используется.
07	Seek Error Rate	Частота ошибок при позиционировании блока головок. Чем их больше, тем хуже состояние механики и/или поверхности жёсткого диска.
08	Seek Time Performance	Средняя производительность операции позиционирования магнитными головками. Если значение атрибута уменьшается, то велика вероятность проблем с механической частью.
09	Power-On Hours (POH)	Число часов (минут, секунд - в зависимости от производителя), проведённых во включенном состоянии. В качестве порогового значения для него выбирается паспортное время наработки на отказ (MTBF — mean time between failure).
0A	Spin-Up Retry Count	Число повторных попыток раскрутки дисков до рабочей скорости в случае, если первая попытка была неудачной. Если значение атрибута увеличивается, то велика вероятность неполадок с механической частью.
0B	Recalibration Retries	Количество повторов запросов рекалибровки в случае, если первая попытка была неудачной. Если значение атрибута увеличивается, то велика вероятность проблем с механической частью.
0C	Device Power Cycle Count	Количество полных циклов включения-выключения диска.
0D	Soft Read Error Rate	Число ошибок при чтении по вине программного обеспечения.
B8	End-to-End error	This attribute is a part of HP's SMART IV technology and it means that after transferring through the cache RAM data buffer the parity data between the host and the hard drive did not match
BE	Airflow Temperature (WDC)	Температура воздуха внутри корпуса жёсткого диска для дисков Western Digital. Для дисков Seagate рассчитывается по формуле (100 — HDA temperature).
BF	G-sense error rate	Количество ошибок, возникающих в результате ударных нагрузок.
C0	Power-off retract count	Number of power-off or emergency retract cycles.
C1	Load/Unload Cycle	Количество циклов перемещения блока магнитных головок в парковочную зону / в рабочее положение.
C2	HDA temperature	Здесь хранятся показания встроенного термодатчика.
C3	Hardware ECC Recovered	Число коррекции ошибок аппаратной частью диска (ошибок чтения, ошибок позиционирования, ошибок передачи по внешнему интерфейсу).
C4	Reallocation Event Count	Число операций переназначения. В поле «raw value» атрибута хранится общее число попыток переноса информации с переназначенных секторов в резервную область. Учитываются как успешные, так и неуспешные попытки.
C5	Current Pending Sector Count	В поле хранится число секторов, являющихся кандидатами на замену. Они не были ещё определены как плохие, но считывание с них отличается от чтения стабильного сектора, это так называемые подозрительные или нестабильные сектора. В случае успешного последующего прочтения сектора он исключается из числа кандидатов. В случае повторных ошибочных чтений накопитель пытается восстановить его и выполняет операцию переназначения.
C6	Uncorrectable Sector Count	Число неисправимых ошибок при обращении к сектору. {Возможно, имелось в виду «число некорректируемых секторов», но никак не число самих ошибок!} В случае увеличения числа ошибок велика вероятность критических дефектов поверхности и/или механики накопителя.
C7	UltraDMA CRC Error Count	Число ошибок, возникающих при передаче данных по внешнему интерфейсу.
C8	Write Error Rate / Multi-Zone Error Rate	Показывает общее количество ошибок, происходящих при записи сектора. Может служить показателем качества поверхности и механики накопителя.
C9	Soft read error rate	Soft read error ra
Ca	Data Address Mark errors	Number of Data Address Mark (DAM) errors (or) vendor-specific.
CB	Run out cancel	Количество ошибок ECC.
CC	Soft ECC correction	Количество ошибок ECC, скорректированных программным способом.
CD	Thermal asperity rate (TAR)	Number of thermal asperity errors.
CE	Flying height	Высота между головкой и поверхностью диска.
CF	Spin high current	Amount of high current used to spin up the drive.
D0	Spin buzz	Number of buzz routines to spin up the drive.
D1	Offline seek performance	Drive’s seek performance during offline operations.
DC	Disk Shift	Дистанция смещения блока дисков относительно шпинделя. В основном возникает из-за удара или падения. Единица измерения неизвестна.
DD	G-Sense Error Rate	Число ошибок, возникших из-за внешних нагрузок и ударов. Атрибут хранит показания встроенного датчика удара.
DE	Loaded Hours	Время, проведённое блоком магнитных головок между выгрузкой из парковочной области в рабочую область диска и загрузкой блока обратно в парковочную область.
DF	Load/Unload Retry Count	Количество новых попыток выгрузок/загрузок блока магнитных головок в/из парковочной области после неудачной попытки.
E0	Load Friction	Величина силы трения блока магнитных головок при его выгрузке из парковочной области.
E2	Load 'In'-time	Время, за которое привод выгружает магнитные головки из парковочной области на рабочую поверхность диска.
E3	Torque Amplification Count	Количество попыток скомпенсировать вращающий момент.
E4	Power-Off Retract Cycle	Количество повторов автоматической парковки блока магнитных головок в результате выключения питания.
E6	GMR Head Amplitude	Амплитуда «дрожания» (расстояние повторяющегося перемещения блока магнитных головок).
E7	Temperature	Температура жёсткого диска.
F0	Head flying hours	Время позиционирования головки.
FA	Read error retry rate	Число ошибок во время чтения жёсткого диска.