IT News
Новости Информационных технологий
info

Солнце становится дешевле

Современные солнечные батареи как средство получения неисчерпаемой солнечной энергии имеют один существенный недостаток - высокую стоимость. На протяжении последних лет основное внимание ученых направлено именно на снижение себестоимости производства солнечных элементов. Часто случается, что новые технологии становятся доступными для массового использования благодаря "открытию" искомой комбинации материалов, обеспечивающих приемлемые характеристики при низких затратах в производстве. Именно такого шага и ждут сегодня солнечные элементы.
На днях исследователи из университета Беркли (Калифорния) создали новый тип солнечных батарей, вырастив массив вертикальных "столбиков" на алюминиевой фольге. Инженерам также удалось добиться гибкости солнечной батареи благодаря помещению ее в прозрачный полимер.

New_Solar_Cell

Использование нано-столбиков высотой 500 нм позволяет ученым использовать менее дорогие и качественные материалы по сравнению с используемыми в традиционной и тонкопленочной технологиях производства солнечных батарей. Более того, технология может быть успешно адаптирована для производства рулонов гибких панелей на тонкой алюминиевой фольге, значительно снизив себестоимость производства.

array_of_nanopillars

Солнечный элемент представляет собой массив одинаковых нано-столбиков из сульфид кадмия, вставленных в тонкую пленку из теллурида кадмия. Оба материала - полупроводники и уже используются для изготовления тонкопленочных солнечных батарей.
Сейчас технология находится на ранней стадии и, по словам ведущего исследователя, профессора электронной инженерии Али Джеви (Ali Javey), нельзя выяснить стоимость до начала массового производства, однако стоимость может оказаться в 10 раз ниже по сравнению с кремниевыми панелями.
Источник: news.xstyle.info

В Европе создается крупнейшая в мире сеть квантовой криптографии

Европейские ученые и инженеры создают крупнейшую в мире сеть квантовой криптографии, при помощи которой специалисты намерены передавать с высоким уровнем безопасности зашифрованные данные. В данном проекте пока принимает участие 41 европейская исследовательская и промышленная организация.
Планируется, что сеть будет состоять из 8 крупных узлов, созданных по технологии MESH, длина каждого участка составит в среднем 35 км, однако самый длинный участок протянется на 82 километра. Европейские специалисты отмечают, что их сеть станет фактически первой практической реализацией промышленных оптических криптосетей.
Руководит проектом создания сети Институт физики в Лондоне, здесь же впервые займутся квантовым шифрованием коммерческих данных.
Квантовая криптография основана на определенных явлениях квантовой физики. В отличие от традиционной криптографии, которая использует математические методы, чтобы обеспечить секретность информации, квантовая криптография сосредоточена на физике информации. Процесс отправки и приема информации всегда выполняется физическими средствами, например при помощи электронов в электрическом токе, или фотонов в линиях волоконно-оптической связи. А подслушивание может рассматриваться, как измерение физических объектов - в нашем случае, переносчиков информации.
Технология квантовой криптографии опирается на принципиальную неопределенность поведения квантовой системы - невозможно одновременно получить координаты и импульс частицы, невозможно измерить один параметр фотона, не исказив другой. Это фундаментальное свойство природы в физике известно как принцип неопределенности Гейзенберга, сформулированный в 1927 г.
Используя квантовые явления, можно спроектировать и создать такую систему связи, которая всегда может обнаруживать подслушивание. Это обеспечивается тем, что попытка измерения взаимосвязанных параметров в квантовой системе вносит в нее нарушения, и полученная в результате такого измерения информация определяется принимаемой стороной как дезинформация.
Источник: news.xstyle.info

Батарейки, которые можно напечатать

В создании обывателей батарейки - это сравнительно тяжелые (для своих габаритов) и неэкономичные устройства. Однако у немецких инженеров из Научно-исследовательского института Фраунгофера свой взгляд на элементы питания. Им удалось разработать новые суперсовременные батарейки, которые настолько тонки, что их буквально можно печатать.
Новые батарейки создаются методом, довольно похожим на шелкографию, благодаря чему они получаются очень тонкие, компактные и почти ничего не весят. Однако главным их преимуществом является дешевизна процесса производства, говорят немецкие физики. Использовать новые батарейки можно в компактных устройствах, которым требуется небольшое количество электроэнергии для работы.
"Наша цель - начать массовое производство батареек, цена которых составит менее 10 центов", - говорит Андреас Виллерт, инженер из Института Фраунгофера. Созданные сейчас образцы весят менее 1 грамма и толщина их менее 1 миллиметра. При этом, свои 1,5 вольта они отдают исправно.
Если же сделать батарейку многослойной, то она способна увеличить выработку до 6 вольт. Для сравнения: небольшая батарейка формата AAA, созданная по традиционной технологии, вести почти в 20 раз больше и вырабатывает те же 1,5 вольта.
Единственным недостатком нынешних образцов батареек, созданных в Германии, является их небольшой срок жизни. Однако исследователи обещают улучшить этот показатель.
Конструктивно, батарея состоит их нескольких тончайших слоев, на каждом из которых расположен анод из цинка и катод на базе марганца. При взаимодействии цинка и марганца генерируется электрический ток. Однако, из-за небольшой толщины катода и анода в процессе реакции они сравнительно быстро разрушаются, что ведет к потере заряда.
"Наши батарейки также не содержат опасной ртути, что делает их более экологичными, чем обыкновенные элементы питания. Первые промышленные образцы батареек мы планируем создать к концу этого года", - говорит Виллерт.
Источник: news.xstyle.info

Электростанция на высоте 9 километров

Новый тип ветряных турбин был разработан инженерами из Стенфордского университета. Для достижения максимально возможной эффективности инновационных ветряков, генерирующих электрический ток, исследователи пошли простым, но отнюдь не тривиальным способом. Они поместили ветряки туда, где ветра в избытке, а именно в небо, точнее на высоту почти 8500 метров.
В Стенфорде говорят, что их концепция предусматривает расположение автономных ветряков на высотах чуть ниже, чем летает большинство пассажирских самолетов, однако достаточно высоко для того, чтобы ветер там был приличной силы и ему ничего не мешало. Созданы новые турбины по аналогии с воздухозаборниками боевых истребителей.
"Наши исследования показывают, что воздух на этих высотах в среднем дует в 10 раз сильнее, чем на поверхности Земли. Здесь есть мощнейшие потоки, которые смогут раскрутить генератор до необходимой скорости, чтобы начать генерацию электроэнергии", - говорит Кен Калдейра, помощник профессора в Стенфорде. По его словам, внутри их ветряков находятся почти обыкновенные роторы, которые вращаются под воздействием ветра и генерируют электрический ток.
"В небе находится гигантская энергия. Если бы нам удалось правильно использовать хотя бы 1% от этого объема, то его хватило бы на покрытие всех энергопотребностей людей", - говорит он. Одним из преимуществ "высоких" ветряков, запускаемых в небо по аналогии с самолетами, является то, что они могут работать круглосуточно, в любой точке планеты и вне зависимости от погодных условий внизу. "КПД наших ветряков примерно в сотню раз превышает КПД обычных солнечных панелей. Иными словами, для генерации того же объема электричества от Солнца, нам потребовалось бы в 100 раз больше панелей", - рассказывает специалист.
В Стенфорде подсчитали, что максимальной эффективности ветряки достигают именно на высоте 8500-9000 метров над землей, так как именно здесь ветра достигают наибольшей силы, а их интенсивность и плотность максимально велика. По словам Кена Калдейры, их группа проводила исследований розы ветров над территорией Японии, востока Китая, восточного побережья США, юга Австралии и северо-востока Африки.
Буквально неделю тому назад Институт Карнеги и Калифорнийский Университет создали первую в мире карту ветров, пригодных для использования в качестве источника энергии. При составлении карты учитывались только ветры, проносящиеся на значительной высоте от земли - от 10 метров до 15 км. Эти ветры намного более мощные и стабильные, по сравнению с ветрами, наблюдающимися вблизи поверхности. Основой для этого исследования были метеорологические данные, накопленные за последние три десятилетия.
Согласно данным этого исследования, наибольший энергетический потенциал имеют ветры Японии, восточных побережий Китая и США, южной Австралии и северо-восточной Африки. В среднем, с каждого квадратного метра площади здесь ежедневно можно получать более 10 кВт электроэнергии. Среди мегаполисов первенствуют Нью-Йорк, Токио и Сеул.
Подсчеты показали, что если удастся использовать ветры над одним только Нью-Йорком, это позволит получить такое количество энергии, которое в 100 раз перекроет нынешние общемировые потребности. Существуют технологии, с помощью которых возможно использовать энергию "высоких" ветров - одна из них основана на принципе полета воздушного змея.
Источник: news.xstyle.info

Космический телескоп Ферми обнаружил новый класс пульсаров

Недавно выведенный на орбиту космический телескоп Ферми, принадлежащий НАСА, уже дает свои первые результаты. На днях при его помощи ученые обнаружили новый класс космических пульсаров, которые почти не делают никакого излучения в радиоспектре. Ученые говорят, что открытие данного класса объектов объясняет механизм появления неидентифицированных гамма-лучей. Кроме того, новое открытие позволяет лучше понимать механизм выброса пульсарами различного рода излучений.
Космический телескоп Ферми обнаружил сразу 16 пульсаров подобного типа. Все эти объекты буквально выстреливают гамма-лучами, но совершенно молчат в радиодиапазоне, хотя на основании предыдущих теорий космологии, молчать они не должны.
Напомним, что пульсары - это высокоплотные нейтронные звезды, которые к тому же еще очень быстро вращаются вокруг своей оси. Как правило, пульсары - это останки сверхновых, представляющие собой голые звездные ядра. На сегодня известно почти 1800 пульсаров, все они работают в радиодиапазоне.
"Это первые пульсары, которые излучают только гамма-лучи. Удивительно, что нам удалось зафиксировать сразу 16 таких пульсаров. До наблюдений Ферми мы подозревали наличие таких объектов, но лишь сейчас нам удалось найти эти объекты на практике", - говорит Роберт Джонсон, физик из калифорнийского университета.
По его словам, из 16 найденных пульсаров, 13 были ответственны за выбросы так называемых "неидетифицированных гамма-лучей". Многие из новых пульсаров входят в бинарные системы, в которых рядом с ними есть еще один "нормальный" пульсар или действующая звезда.
Источник: news.xstyle.info

Электромобили заставят искусственно шуметь

Всем хороши гибридные и электромобили: они экологичны, экономичны, перспективны и просто инновационны. И тем не менее, есть у них один существенный недостаток - они тихие, чересчур тихие. На дорогах, как показывают практические испытания, это может стать существенным препятствием для их успешной эксплуатации. В Японии были проведены испытания, по результатам которых выяснилось, что многие пешеходы, особенно с ослабленным зрением, просто не слышат приближения автомобиля на дороге.
Проблема становится еще более очевидной, когда автомобиль переходит на движение за счет электронной тяги. В этом случае из шумового излучения остается чуть слышное гудение аккумуляторной системы, да шелест колес от асфальта. Когда такая конструкция мчится по дороге со скоростью более 80 км/час, многие пешеходы просто не успевают сориентироваться.
Между тем, в Японии и США на дорогах электро- и гибридных автомобилей все больше.
"Мы получили массу заявлений от граждан и общественных организаций, выступающих от имени интересов людей с ослабленным зрением, где говорится, что до сих пор такие пешеходы при пересечении дороги ориентировались на звук работающего двигателя, но в случае с новыми авто такой метод не работает", - говорят в японском Министерстве транспорта.
В итоге было найдено решение: японский власти намерены обязать местных автопроизводителей оснащать машины искусственной системой шумогенерации, чтобы окружающие могли вовремя сориентироваться в случае приближения автомобиля. Пока чиновники и автопроизводители не решили, что это будет за искусственный шум, будет ли он работать всегда или его надо будет включать только в городах и населенных пунктах.
"С другой стороны, получив полные дороги тихих электромобилей, задумайтесь, насколько тише станет в наших городах. Это будет совершенно уникальный опыт борьбы с городским шумовым фоном", - говорят японские чиновники из министерства.
Ожидается, что официально "шумовой" закон будет принят в Японии до конца этого года. Вслед за этой страной могут последовать и другие, к примеру США, где новые автомобили также все активнее занимают место на магистралях.
Источник: news.xstyle.info

Стволовые клетки против анемии

Группа японских ученых сумела успешно применить эмбриональные стволовые клетки для лечения мыши, страдавшей от анемии.
Ученые Института физических и химических исследований RIKEN в городе Цукуба в префектуре Ибараки создали большой объем стволовых клеток, которые способны перерастать в красные кровяные клетки. Эти клетки были созданы из эмбриональных стволовых клеток, которые способны перерастать в любые ткани или органы.
Ученые смешали эмбриональные стволовые клетки с клетками мыши в специальном растворе, содержавшим протеины, которые способны преобразовывать эмбриональные стволовые клетки в кровяные компоненты.
Специалисты сумели культивировать эти клетки в течение более чем 6 месяцев и создали в результате красные кровяные клетки. Эти красные кровяные клетки были затем введены в кровь мыши, страдавшей от анемии. Ее состояние улучшилось после образования обычных красных кровяных клеток.
В декабре прошлого года исследовательская группа американских ученых достигла похожего результата, используя эмбриональные стволовые клетки, созданные японскими учеными из Киотского университета.
Источник: news.xstyle.info

На дне Байкала найдены газогидраты

Как сообщил вице-президент Фонда содействия сохранению озера Байкал Михаил Борзин, в ходе погружения глубоководных обитаемых аппаратов "Мир-1" и "Мир-2" в районе грязевого вулкана Санкт-Петербург на озере Байкал, сделано важное научное открытие. Впервые в истории обнаружены поля газогидратов, лежащие на поверхности донных осадочных отложений. До этого газогидраты находили только под слоем осадков, на глубине не менее 30-50 см от поверхности дна водоемов. Как заявляют ученые Лимнологического института СО РАН, это уникальное явление, о существовании которого до сих пор науке не было известно.
Вот что рассказал один из участников погружения, заведующий лабораторией гидрологии и гидрофизики Лимнологического института СО РАН Николай Гранин: "Структура грязевого вулкана "Санкт-Петербург" была открыта в 2000 году, а в 2005 году на глубине 1400 метров группа ученых обнаружила газовый факел высотой 900 метров. Вчерашняя экспедиция к газовому факелу долго готовилась, погружение было "прицельным". В районе этого факела и были обнаружены газогидраты". Другой участник погружений Александр Егоров дополнил рассказ коллеги: "Работа длилась около 10 часов. Были отмечены различные структуры выхода газа из толщи осадочных материалов. Газогидрат представляет из себя массивное образование, уходящее в толщу донных осадков".
Экипажу аппарата "Мир-2" удалось взять образец газогидратов, но при подъеме он, к сожалению, распался. Тем не менее, удалось получить для лабораторных исследований образцы газа, входящего в состав соединений. Пилот "Мир-2" Евгений Черняев отметил: "Найденный газогидрат внешне напоминает кусок льда. Нам удалось захватить его манипулятором "Мира", но при поднятии на глубине от 200 до 150 метров наблюдалось явление, визуально похожее на взрыв, когда под воздействием роста температуры и понижения давления на меньших глубинах газогидрат разрушился. Фактически нами найдены большие залежи, можно сказать, - месторождение чистого природного газа".
Практический смысл сделанного открытия Николай Гранин объясняет следующим образом: "Газогидраты в мировом сообществе рассматриваются как перспективная альтернатива современному топливу. Мировые запасы газогидратов содержат больше углеводорода, чем все разведанные на сегодня запасы нефти и газа. Кроме того, газогидрат - это возобновляемый ресурс. Объемы залежей газогидратов в Байкале ученые оценивают наравне с запасами Ковыктинского месторождения в Иркутской области. Сейчас в Японии и Индии ведутся исследования по поиску и разработке газогидратов. Озеро Байкал, конечно, не является местом для добычи, это - скорее полигон для экологических исследований". "Главный смысл открытия: то, что обнаружено на Байкале, дает возможность изучать процессы мирового океана в своеобразной природной лаборатории", - подчеркнул Александр Егоров.
В данный момент к экспедиции присоединились ведущие специалисты Сибирского отделения РАН во главе с директором Лимнологического института СО РАН, академиком Михаилом Грачевым. В ближайшее время планируется более детальное обследование обнаруженных полей газогидратов. По их завершению учеными будет дан развернутый комментарий к сделанному открытию.
Газогидраты представляют собой кристаллические соединения, образующиеся из метана и воды при определенном давлении и температуре. Газогидраты относятся к нестехиометрическим соединениям, то есть соединениям переменного состава. Они встречаются главным образом в океанах и районах вечной мерзлоты на севере. В океанах они находятся на континентальных склонах как слои, располагающиеся ниже морского дна на несколько сотен метров.
Газогидраты внешне напоминают спрессованный снег и могут гореть. Благодаря своей структуре единичный объём газового гидрата может содержать до 160-180 объёмов чистого газа. Они легко распадаются на воду и газ при повышении температуры, при этом при распаде одного кубометра газогидрата выделяется до 160 кубометров газа.
В настоящее время газогидраты используются для опреснения морской воды, но ученые оценивают их как один из потенциальных мощных источников энергии, как "топливо будущего".
О возможном присутствии газогидратов в осадках озера Байкал впервые заговорили в 1992 г. на основании результатов российско-американской глубинной сейсмической экспедиции. Открытие и изучение газогидратов в придонных осадках озера Байкал в ходе ряда экспедиций во второй половине 1990-х - начале 2000-х годов имеет особое значение, поскольку газогидраты впервые были обнаружены на небольшой глубине в пресноводной среде.
Источник: news.xstyle.info

НАСА публикует запись марсианского снегопада

Эксперты НАСА сегодня опубликовали записи необычного явления, зафиксированного в прошлом году марсианским аппаратом Phoenix Mars Lander. Уже вышедший из строя зонд передал на Землю кадры марсианского снегопада. Ранее у ученых не было никаких свидетельств наличия снега на Марсе. В НАСА говорят, что данные сведения являются лишним подтверждением наличия процессов взаимодействия между марсианскими минералами и водой.
Кроме того, теперь у специалистов более нет никаких сомнений относительно взаимодействия атмосферы и поверхности Марса, так как снег является прямым доказательством круговорота воды в природе.
При помощи лазерных дальномеров, установленных на аппарате, удалось установить, что снежные облака плывут над поверхностью Марса на высоте около 4 км, однако поверхности снег, как на нашей планете, не достигает, а испаряется по пути.
"Ничего подобного ранее не было увидено на Марсе. Мы будем пытаться найти на Марсе регионы, где снег все-таки достигает поверхности планеты. Phoenix по-прежнему ведет сбор данных и нам еще предстоит провести массу исследований, связанных с атмосферой Марса", - говорит Джим Уайтуэй, канадский метеоролог, курирующий атмосферные исследования на аппарате Phoenix.
В НАСА говорят, что обнаружить также удалось и следы карбоната кальция (обычного мела) на поверхности Марса, специалисты предполагают, что они возникают в результате реакции глины и марсианского снега. Следы карбоната кальция были обнаружены на Марсе при помощи температурной лаборатории TEGA, установленной на Phoenix.
Найденный карбонат - это не что иное, как следы взаимодействия поверхности планеты с водой, уверен Уильям Бойнтон, физик из Университета Аризоны. По его словам, обнаружить этот элемент удалось после прогрева марсианского грунта до температуры плавления воды.
Источник: news.xstyle.info

Ученые полностью расшифровали геном дыни

Биологам из Университета штата Техас удалось полностью расшифровать геном обыкновенной дыни. По словам специалистов, расшифрован был не только геном, но и несколько сотен ДНК-маркеров, придающих дыне те или иные особенности. "У фермеров теперь появится возможность создавать эту бахчевую культуру с заданными свойствами, что окажется полезным как для производителей, так и для потребителей", - говорят генетики.
"Данная работа также поможет в будущем создавать новые сорта такого казалось бы обыкновенного овоща, как дыня. К примеру, можно будет создавать дыни, обогащенные витаминами, обладающие повышенной устойчивостью к жаре или холоду и так далее", - говорит руководитель генетического проекта Кевин Кросби.
По его словам, уже сейчас у них есть все данные о генах, отвечающих за те или иные особенности этого овоща. При помощи генной инженерии можно будет создавать более сладкие, менее подверженные воздействию внешней среды сорта. Однако в ближайшей перспективе исследователи планируют вывести генномоделированный сорт дынь, который окажется полезен при терапевтическом лечении заболеваний почек и печени у людей.
Кросби говорит, что его команда основывала свои исследования на частичных результатах, ранее достигнутых генетиками во Франции и Испании. "Мы взяли готовые результаты и добавили к ним итоги наших исследований", - рассказывает он.
Также в процессе генного анализа техасские ученые подтвердили, что дыня содержит все необходимые генные соединения и ферменты для природного производства сахара, витаминов Р и С, каротина, фолиевой и аскорбиновой кислоты, растительных жиров, минеральных солей железа, калия, натрия и клетчатки.
Источник: news.xstyle.info
Copyright © itnews.itanalytics.info 2009-2012. Контакты. Технологии