Автор: histesadmin

Ученые спроектировали устройство, производящее водород из вредных примесей в воздухе

Специалисты утверждают, что водород — это топливо будущего. У него много плюсов: он экологичнее нефтепродуктов, широко распространен и универсален, так как его можно адаптировать в качестве источника питания для всех средств передвижения: от автомобилей до ракет.

Тем не менее, главной проблемой использования водорода в качестве топлива — это стоимость его производства. Очень много средств необходимо для его синтеза, хранения и транспортировки. Самые распространенные методы производства на сегодняшний день, паровая конверсия и электролиз воды, требуют дорогостоящих катализаторов, таких как платина. При транспортировке и хранении водорода необходимы дополнительные траты на усиление мер предосторожности, так как водород при контакте с воздухом образует гремучую смесь, которая крайне взрывоопасна.

Именно поэтому одним из перспективных направлений исследований является разработка новых методов получения водорода, которые были бы дешевле существующих. По информации naked-science.ru, ученым из Университета Антверпена удалось создать методику, которая позволяет производить водород из вредных загрязнений и примесей, содержащихся в городском воздухе.

Сама технология основана на использовании разновидности солнечных батарей, фотоэлектрохимических ячеек. Аппарат состоит из двух отсеков, разделенных перегородкой-мембраной. В одной ячейке органические вещества, содержащиеся в воздухе, преобразуются в двуокись углерода (углекислый газ) с помощью фотоанода, состоящего из диоксида титана. Протоны водорода, которые образуются в процессе электрохимического взаимодействия с фотоанодом, проходят через мембрану в другой отсек, к фотокатоду. На этом этапе образуется молекулярный водород, который отводится и может быть использован в качестве топлива. Как утверждают исследователи, их разработка не только поможет получать водород более простым способом, но и снизит уровень загрязнения воздуха, что может быть очень полезно в условиях мегаполисов.

#открытие #химия #ученые #экология #nakedscience #HiSTES

Ученые NASA предложили использовать марсоходы как передвижные базы для дронов

На настоящий момент все миссии на Марсе с использованием колесных марсоходов (роверов) очень ограничены в перемещении. Более того, ученым необходимо очень точно рассчитывать место приземления модулей с той целью, чтобы путь движения роверов был минимальным, так как марсоходы передвигаются очень медленно, а их подвижные части очень быстро разрушаются. Curiosity, например, за 4,5 года своей работы на красной планете проехал всего лишь 16 километров, при этом его колеса на настоящий момент уже находятся в плачевном состоянии и специалисты предсказывают их полное разрушение примерно через восемь километров.

С целью увеличения зоны исследовательских миссий инженеры исследовательского центра Лэнгли разработали марсоход, который можно использовать как базу для беспилотных летательных аппаратов. Сами дроны должны находиться внутри аппарата в специальных нишах, в которых они смогут восполнять заряд батарей и при этом быть защищенными от неблагоприятной внешней среды. По команде пилота защитный кожух ровера будет открываться и с помощью специального манипулятора дроны будут перемещены на поверхность планеты, а по завершении полета так же будут убраны обратно в ниши внутри марсохода.

На дронах расположены два винта, со помощью которых они будут передвигаться вверх и вниз, а на дальние расстояния смогут перемещаться в режиме летающего крыла. Однако, особенности атмосферы планеты могут быть серьезным препятствием для винтов беспилотников — плотность атмосферы Марса у поверхности сопоставима с плотностью атмосферы Земли на высоте свыше 30 километров. Тем не менее, ускорение свободного падения на Марсе слабее земного почти в три раза, что должно помочь БПЛА преодолевать бОльшие расстояния.

Как считают ученые, дроны могут быть крайне полезны в обследовании удаленных и труднодоступных мест, таких как ущелья и кратеры. Кроме того, беспилотники могут быть востребованы для разведки местности при пилотируемых миссиях в будущем.

Источник: nplus1.ru

#космос #марс #земля #исследование #дрон #БПЛА #NASA #nplus1 #HiSTES

 

Создана легкодоступная электропроводящая бумага

Согласно информации портала nplus1.ru со ссылкой на журнал ACS Applied Materials & Interfaces, инженеры из Китая совместно со австралийскими специалистами разработали технологию производства специальной бумаги, которая способна проводить электрический ток и при этом светиться. Ученые предполагают, что технология может позволить производить такую бумагу с низкой себестоимостью и в больших объемах.

На сегодняшний день большинство гибкой электроники изготавливается из полимерных пленок с проводящим покрытием. Перспективным материалом может послужить бумага, материал, который очень распространен, намного экологичнее, так как разлагается и в разы дешевле полимеров. Бумага как материал обладает довольно низкой электропроводностью, для усиления проводимости обычно используют мелкие частицы проводящих металлов, но технология производства очень сложна из-за использования высоких температур и низкого давления в процессе производства.

Исследователи решили упростить механизм производства электропроводной бумаги, основав свою технологию на переносе на обычную бумагу проводящего ионного геля. Данный гель состоит из мономеров (структурных единиц полимеров), ионной жидкости и вещества-инициатора, которое запускает химическую реакцию. Сам процесс создания состоял из двух основных этапов: на первом этапе гель наносился на бумагу и затем высушивался. На этом этапе мономеры полимеризовались и превращались в полимер, который закупоривал ионную жидкость, которая и проводит ток внутри волокон бумаги.

Такой способ изготовления позволяет производить бумагу очень быстро, со скоростью до 30 метров в минуту, а себестоимость бумаги составляет примерно 1,3 доллара за один квадратный метр.

Для демонстрации проводимости бумаги ученые использовали особый композитный материал, который состоял из двух слоев бумаги и электролюминесцентного слоя между ними. Из материала изготовили различные фигурки, которые светились при подведении электрического тока к ним. Специалисты полагают, что их разработка может быть использован при изготовлении электронных устройств, а также при создании умных бумажных упаковок.

#открытие #бумага #полимер #производство #nplus #HiSTES

 

Особая краска может сделать из любой поверхности сенсорную

Специалистам из американского университета Карнеги — Меллон удалось синтезировать специальную краску, благодаря которой любую поверхность, на которую она нанесена можно превратить в сенсорную панель. Создатели разработки, Future Interfaces Group , уже испытали и продемонстрировали краску под названием Electrick, с помощью которой из обычного автомобильного руля сделали многофункциональный сенсорный контроллер, с помощью которого можно управлять функциями приборной панели. Помимо этого, они нанесли краску на деревянную деку электрогитары, превратив ее в полноценную сенсорную панель с широким функционалом, используя которую можно изменять уровень громкости и настраивать различные звуковые эффекты.

Однако этим возможности разработки не ограничиваются. При нанесении покрытия на стол, его можно превратить в тач-панель, на которой можно легко нарисовать график или схему, а затем редактировать их. Можно сделать из стола музыкальный инструмент, реагирующий на постукивание пальцами и многое, многое другое. Практически любую вещь можно превратить из обычной в интерактивную, будь то обычная игрушка или часть интерьера комнаты. еще одной отличительной способностью краски является поддержка технологии мультитач, что в разы увеличивает потенциальный функционал разработки.

Источник: hi-news.ru

#краска #наука #открытие #сенсор #гитара #hinews #HiSTES#

Ученым удалось распечатать микрочипы непосредственно на коже

В последние годы развитие электроники и 3D-печати стало особенно активным. Именно эта тенденция в развитии и подтолкнула ученых из Миннесоты использовать их вместе для своего нового проекта. По информации портала nplus1.ru, они решили создать с помощью 3D-принтера датчики, которые могут крепиться непосредственно к коже носителя.

Первой проблемой, которую пришлось решать ученым, стал выбор материалов. Им пришлось создавать материалы для печати, которые бы удовлетворяли сразу нескольким параметрам: электрическая проводимость, гибкость, возможность печати без создания определенных жестких условий(высокой температуры и длительного излучения).

В ходе исследований, специалистами как наиболее подходящий был выбран «раствор» субмикрометровых частиц серебра в силиконовом эластичном полимере, который застывает при комнатной температуре. Главной особенностью данного материала стала его способность резко — в сотни раз —усиливать проводимость при приложении нагрузки к нему. Именно на этом эффекте и основан принцип работы датчиков.

Для наглядной демонстрации эффективности и доступности подхода ученые внесли некоторые модификации в коммерчески-доступный 3D-принтер.

Создание датчиков начиналось с возведения подложки из силикона, на которую наносился электрод. Посередине этого электрода печатался спиралевидный сенсор, чувствительный к давлению, который был защищен и изолирован слоем силикона и поддерживающего полимера. Поверх сенсора также печатался электрод. После застывания всех элементов, поддерживающий полимер — полоксамер — растворялся в воде.

Полученные датчики были закреплены на пальцах испытателей и подвержены исследованиям на изменение проводимости в разных условиях. Помимо этого, при расположении датчика на артерии, исследователи без труда смогли определить пульс носителя.

Специалисты абсолютно уверены, что их разработка готова к внедрению в массы. Исследователи планируют в ближайшем будущем провести испытания на настоящей коже, а также разработать усовершенствованный состав для печати.

#наука #технологии #3Dпечать #открытие #будущее #nplus1.ru #HiSTES

Обычные Wi-Fi роутеры помогут делать трехмерные голограммы

По данным журнала Physical Review Letters, исследователям из Технологического университета Мюнхена удалось разработать метод получения трехмерных голограмм помещений с помощью обычных Wi-Fi роутеров. Ученые утверждают, что такие голограммы можно получить даже через преграды, сделанные из бетона.

На сегодняшний день для получения сведений о трехмерном пространстве используются радарные техники, которым необходим довольно широкий диапазон длин волн используемого радиоизлучения. Wi-Fi роутеры же, в свою очередь, работают на гигагерцовых частотах и имеют очень узкий диапазон, однако данное излучение повсеместно распространено. До этого уже предпринимались попытки создания попытки создания радаров на основе узконаправленного излучения, но им всем требовалось дополнительное оборудование типа узконаправленных антенн. С помощью них удавалось различать фигуры людей и объекты, сделанные из металла.

Физикам удалось проектировать систему голографии, в которой стандартные Wi-Fi роутеры выступали в роли источников сигнала, а с другой стороны помещения располагались антенны-приемники. После проведения испытаний исследователям удалось визуализировать металлический крест, который находился в помещении.

Для анализа ученые записывали не только сигнал, который напрямую поступал на антенну-приемник, но и отраженные сигналы. Это позволило с допустимой точностью описать трехмерную структуру помещения. При дальнейших опытах было установлено, что таким способом можно получать голограммы и более крупных помещений (склада с металлическими стеллажами 20×17×12 метров).

Основной недостаток метода — это малая частота кадров отображения. Тем не менее, ученые заявляют, что при использовании не одной, а нескольких антенн-излучателей, можно поднять скорость сканирования до 10 кадров в секунду при разрешении каждого кадра в один мегапиксель.

#открытие #знание #наука #физика #роутер #WiFiроутер #WiFi #HiSTES

Объединённый холдинг «Росэлектроника» (входящий в госкорпорацию «Ростех») откроет в Красноярске Центр разработки передового электронного оборудования для диагностики, неврологии, хирургии, онкологии и других направлений медицины. Об этом заявил в преддверии Красноярского экономического форума советник генерального директора «Ростеха» Сергей Сокол.
В Красноярске планируют открыть центр разработки передового электронного оборудования для диагностики, неврологии, хирургии, онкологии и других направлений медицины. Инициатором проектра выступил объединенный холдинг «Росэлектроника», входящий в госкорпорацию «Ростех». По словам Сергея Сокола, генерального директора «Ростеха», в Центре должна быть осуществлена идея создания научно-исследовательской инфраструктуры шестого технологического уклада, которая позволит организовать выпуск принципиально новых средств диагностики и терапии. Он подчеркивает, что в данном направлении все предпосылки для этого уже есть:

«На базе красноярского НПП «Радиосвязь» отработаны технологии мелкосерийного производства и подготовлены площади для промышленного производства, в том числе «чистые комнаты» для изготовления сложнейших медицинских конструкций и систем», — сообщил в пресс-релизе Сокол.

В стенах центра планируется наладить производство различного оборудования и программного обеспечения для магнитной энцефалографии, цифровых управляемых лекарств, а также новейших медицинских сенсорных систем, например, бионанороботов для молекулярно-клеточной терапии и диагностики систем экспресс-диагностики в онкологии.

Для диагностики и лечения раковых опухолей и других онкологических заболеваний, будут созданы микроскопические роботизированные системы, способные самостоятельно находит и разрушать раковые клетки. Технология представляет собой создание особых дисков из нескольких последовательных слоев золота и никеля диаметром около одного нанометра, содержащих биологически активные молекулы. Помимо лечения онкозаболеваний, данная разработка может быть полезна в диагностике центральной нервной системы а также при остановке внутренних кровотечений. Принципом работы поделился Сергей Сокол:
«Попадая в тело человека, такие нанороботы превращаются в «хищников», выслеживающих вирусы, раковые клетки. Обнаружив цель, они проникают внутрь или «прилепляются» к «жертве». Затем под воздействием электромагнитного поля разрушают структуру больной клетки или вируса, вызывая их гибель», — пояснил Сокол.
Источник: vesti.ru
#ростех #электроника #биология #vesti.ru u#HiSTES

Большая часть шагающих роботов, построенных на сегодняшний день, неэффективно расходуют энергию при передвижении. В основном, робот поочередно перемещает ноги, ступая медленно, но аккуратно, чтобы не упасть, а такое перемещение менее эффективно, чем использование динамических движений. Исходя из этих соображений, Гирт Фолкертсма (Geert Folkertsma) из Университета Твенте (Нидерланды) спроектировал и построил робота, который копирует движения гепарда — самого быстрого из наземных млекопитающих. По информации ресурса nplus1.ru, ученый потратил много времени на моделирование бега животного по видеозаписям и сделал заключение, что в движениях гепарда особенно важна работа мышц спины и гибкость позвоночника. По его словам, именно из-за этого хищник способен максимально эффективно расходовать энергию, передвигаясь прыжками.

После долгих месяцев исследований и проектирования, Гирту удалось собрать робота-гепарда, имеющего 4 ноги и гибкий позвоночник. Для имитации работы мышц ног животного использовались различные эластичные элементы и пружины. Полученный робот получился длиной 30 сантиметров при весе в 2,5 килограмма. Он способен передвигаться характерными прыжками, достигая скорости до 1 километра в час.

По словам исследователя, при учете размеров робота и при соотнесении их с реальными размерами гепарда, робот бежит, затрачивая на 15 процентов больше энергии, чем животное. При этом разработка перемещается недостаточно быстро — с учетом масштабирования , массы и размеров, ей необходимо разогнаться до 20 километров час. С этой целью Гирт планирует в будущем изменить конструкцию ног робота.

#робот #робототехника #разработка #nplus1 #HiSTES

Физики научились извлекать воду из сухого воздуха

Проблема доступа к пресной питьевой воде является очень актуальной на сегодняшний день для большинства жителей засушливых районов нашей планеты. Существующие на данный момент методы очистки воды довольно энергозатратны и дорогостоящие, поэтому далеко не каждый может себе их позволить. Тем не менее, к решению этой проблемы подошли физики из Массачусетского Технологического Института (MIT), которые при взаимодействии с учеными из университета Беркли (США) разработали аппарат , который способен извлекать воду даже из сухого воздуха под воздействием энергии Солнца.

По информации сайта ria.ru, система добычи воды имеет в составе солнечную панель, резервуар и мелкие частицы мелких металл-органических каркасов (МОК), сложных полимерных материалов, созданных из циркония и адипиновой кислоты. Данные соединения имеют свойство поглощать молекулы воды из окружающей среды. Поглощенная вода накапливается в резервуаре, куда она попадает после того, как испаряется под действием солнечной энергии и конденсируется.

За полдня такое устройство, содержащее килограмм МОК, может вырабатывать до трех литров воды даже из сухого воздуха с 20-30% влажности. Этого должно хватать, чтобы восполнить суточную потребность в воде для одного человека.

По словам ученых, они надеются, что их устройство сможет решить проблему недостатка воды в самых засушливых регионах Земли.

#исследование #воздух #открытие #ученые #ria.ru #MIT #HiSTES

Можно ли вырастить картошку на Марсе?

Скорее всего, многие посмотрели научно-фантастический фильм «Марсианин» с Мэттом Дэймоном в главной роли, в котором персонаж Мэтта остается совсем один на Марсе и пытается выжить в сложных условиях, полагаясь на свою смекалку. Одной из его идей было выращивание картофеля в марсианском грунте. Ученые из Лимы, Перу, решили проанализировать, насколько реально вырастить картофель в условиях Красной планеты на самом деле.

В лаборатории исследователям удалось создать так называемый «Марс-в-коробке» — пространство с климатом, грунтом, температурным режимом и давлением как на Марсе. При дальнейшей симуляции условия, созданные учеными показались непригодными для жизни растений. При низкой температуре, высоком содержании углекислого газа, твердом грунте, а также световом цикле, как на Красной планете культивация и рост растений казались сложными задачами.

Результаты опытов дали понять, что даже в таких неблагоприятных условиях Марса вполне можно выращивать сельскохозяйственные культуры. Данный эксперимент имеет большую ценность для науки, так как он помогает ответить на вопросы целесообразности развития на Марсе земледелия.Например, успех опыта ясно указывает на то, что первые колонисты четвертой от Солнца планеты могут иметь полностью автономное обеспечение. Помимо этого, высаживание растений может насытить атмосферу кислородом. При дальнейших исследованиях ученые планируют глубже изучить эту тему, провести модернизацию и совершенствование технологии, рассмотреть вопрос выращивания растений в более жестких условиях, а также исследовать проблему влияния солнечной радиации на предмет мутаций.

Источник: hi-news.ru

#исследование #растение #ученые #открытие #космос #марс #hinews #HiSTES