Разработан новый техпроцесс быстрого изготовления деталей из металлического стекла.

Представьте себе материал, обладающий твердостью стекла, который можно изогнуть без разрушения подобно металлу. В начале 90-х годов такой материал был изобретен, онполучил название металлического стекла, который состоит из атомов металла, не выстроенных в упорядоченную кристаллическую структуру, а имеющий беспорядочную структуру, подобную структуре стекла. Существует несколько типов металлического стекла, некоторые из них прочнее, чем сталь и даже титан. Но широкому распространениюприменения такого материала препятствовали некоторые технологические ограничения процесса его производства. Теперь же, команда исследователей их Калифорнийского технологического института разработала новый технологический процесс, позволяющий формовать детали из металлического стекла столь же легко, как и из пластмассы.

В традиционном методе формования изделий из металлического стекла изначальный твердый сплав разогревается до температуры в 1000 градусов Цельсия. Естественно, чтометалл при этом плавится, превращаясь в жидкую форму, с температурой значительно превышающей температуру 500-600 градусов, являющейся температурой фазового перехода, ниже которой начинаются процессы формирования кристаллической решетки металла. Расплавленный металл выливается в специальные формы, где он быстро охлаждается ниже точки кристаллизации и вновь становится твердым, не успев сформировать кристаллическую решетку.

К сожалению, формы, в которые идет отливка расплавленного металла с температурой около 1000 градусов, быстро приходят в негодность и подлежат замене. Металлы в жидкомсостоянии в момент разлива в формы расплескиваются и охлаждаются неравномерно, успевая в некоторых местах сформировать кристаллическую решетку, что приводит к появлению структурных дефектов.

Пытаясь избежать вышеуказанных проблем, исследователи из Калифорнийского технологического института использовали процесс, известный как омический нагрев. Они запустили сквозь твердый металл электрический импульс длительностью 1 миллисекунду, имевший энергию в 1000 джоулей, в переводе на мощность это выходит 1 мегаватт энергии. Этот импульс разогрел металл до температуры в 550 градусов на время около половины миллисекунды. В этой точке металл"потерял"кристаллическую структуру, находясь в точке, выше температуры фазового перехода. Тепловая энергия была моментально отведена в окружающую среду, что вызвало быстрое охлаждение металла, который вновь приобрел твердый вид. Весь процесс занял около 40 миллисекунд времени.

Эта технология уже была запатентована и сейчас ведется ее доработка с целью начала коммерческого применения, которым будет заниматься дочерняя компания Калифорнийского технологического института Glassimetal Technology. Сообщение, описывающее данную технологию и области ее применения, было опубликовано в последнем выпуске журнала Science.

Источник

Оружие для современной"настенной живописи"-пушка с 840 пейнтбольными стволами.

Живопись с начала времен была достаточно долгим занятием. Но с развитием современных технологий создавать изображения становится все быстрее и быстрее. Если, используя мольберт, кисти и краски, на создание картины уходили дни, недели, месяцы и года, то используя цветной струйный принтер и компьютер, изображение можно получитьза десятки секунд. А если в вашем распоряжении находится такой необычный"художественный"инструмент, как пушка с 840 пейнтбольными стволами, то на создание изображения уходит менее секунды.

Эта художественное оружие было создано как рекламный трюк для рекламы энергетического напитка V Energy. Как уже говорилось, у этого монстра есть 840 стволов, заряжаемыхпейнтбольными шариками с краской, которые могут выстрелить всего за 1/8 секунды. Вся установка весит 3.1 тонну и для ее транспортировки требуется целый грузовой тягач с прицепом, на котором она и размещается.

Можно сказать, что использованная здесь технология далеко не нова. Джейми Хинемен (Jamie Hyneman) и Адам Сэвэдж (Adam Savage), известные как"Разрушители мифов /MythBusters",использовали нечто подобное для того, что бы"нарисовать"портрет Моны Лизы, см. последний видеоролик.

Источник

Липкая электрическая лента - основа для нескользких лестниц и роботов, способных подниматься по вертикальным поверхностям.

Ученые компании SRI International разработали технологию производства специальной полимерной пленки, которая может прилипнуть к чему угодно, даже к вертикальным поверхностям, если через нее пропустить электрический ток. При снятии электрического тока все"липкие"свойства этой пленки через непродолжительное время исчезают полностью.

Ключом этой технологии является электрическая схема специальной конфигурации, напечатанная на полимерном основании. Когда через проводники этой схемы пропускаютэлектрический ток, силой 50-100 микроампер и напряжением 7500 вольт, поверхность полимера становится очень липкой, что позволяет с помощью такой пленки удержать не очень большой вес. Отключите ток, и эта липкость, называемая электроадгезией, рассеется за несколько секунд.

Робот, показанный на видеоролике, имеет площадь соприкосновения с поверхностью, размером 45 на 60 сантиметров. Липкая пленка такой площади дает роботу достаточно силы"прилипания",что бы поднять по вертикальной поверхности 2 килограмма собственного веса робота и еще 2 килограмма полезного груза. Робот управляется с помощью дистанционного управления, а его возможности ограничены всего лишь движение вверх или вниз. Используемая электрическая пленка обладает достаточной"липкостью",что бы удерживать робота даже на поверхностях с большой шероховатостью, таких как нештукатуреная стена из шлакобетонных блоков.

Ученые SRI, разработавшие эту технологию, рассматривают потенциал ее применений в области создания средств наблюдения, роботов, способных подниматься на здания, мосты и другие строения с целью их осмотра и выявления состояния, в места, труднодостижимые для людей. А стоит представить себе настенный ковер, картину или монитор, снабженные подобной системой крепления, одно нажатие на кнопку и эти предметы будут сами висеть на стене, освобождая вас от необходимости брать дрель или перфораторв руки и сверлить отверстия в стене. Энергию, требующуюся для этого может поставить небольшая солнечная батарея, работающая от рассеянного света.

Источник

Оперение ярких птиц вдохновило ученых на создание нового типа лазеров.

Блестящее яркое оперение лазурных птиц, голубых соек и разноцветных попугаев стало источником идеи, легшей в основу создания совершенного нового типа лазеров. Этот новый лазер по своему строению и функционированию подражает крошечным структурам, расположенным на поверхностях оперения птиц, благодаря которым перья птиц имеют яркую цветную окраску без использования всевозможных пигментов и красителей.

На поверхностях перьев птиц находятся крошечные углубления, заполненные, естественно, воздухом. Свет, попадающий в эти углубления, преломляется и отражается по многу раз, производя отраженный свет в диапазоне от красного цвета до ультрафиолетового, невидимого глазу человека, но хорошо различаемого зрением птиц."Птицы используют эти крошечные структуры на своих перьях для создания цветов и оттенков, которые практически невозможно получить другими способами"-рассказал орнитолог из Йельского университета Ричард Прум (Richard Prum), который занимался изучением описанного механизма.

Используя идею, поданную самой природой, физик из Йельского университета Хуи Кэо (Hui Cao) и его коллеги создали двухмерную имитацию структуры пера птицы. На пластине из полупроводникового материала, арсенида галлия, были созданы те крошечные углубления, подобные тем, которые находятся на оперении птиц. Отверстия были упорядочены подобно людям в толпе, несколько случайно, но ориентировочно соблюдая одно и то же расстояние друг от друга.

Свет инфракрасного лазера, падавший на поверхность арсенида галлия, отражаясь, начинал"раскачиваться"подобно процессу раскачки, происходящем между двумя зеркалами обычного лазера. Маленькие вкрапления другого полупроводникового материала, которые сформировали так называемые квантовые точки, поглощая свет, усиливали его переизлучая когерентный свет одной и той же длины волны.

Конечно, инфракрасный свет, который излучают лазеры нового типа, совершенно не виден человеческому глазу. Но эффективность работы нового типа лазера намного выше,чем эффективность лазеров, изготовленных на основе наноструктур, состоящих из случайно упорядоченных материалов. Материал для нового типа лазеров значительно проще в изготовлении, чем изготовление фотонных кристаллов, имеющих четкую упорядоченную структуру и однородные оптические свойства.

Изменяя размер отверстий, интервал между ними и расширяя структуру материала в третьем измерении, ученые надеются создать новый вид дешевого и практичного лазера,который успешно может использоваться в областях телекоммуникаций, в электронике и для других применений, где предъявляются высокие требования к качеству используемого лазерного света.

Источник

Как в 1950-х люди представляли себе наше ядерное будущее.

В 1950-ых годах ядерная энергия была чем-то совсем новым и удивительным, в те времена еще никто не представлял себе всех опасностей, которые несет в себе радиация. Вместо этого люди мечтали о том, что бы устанавливать ядерные реакторы во все, что может двигаться, начиная от автомобилей и заканчивая самолетами и дирижаблями.

В настоящее время ядерные реакторы используются в качестве источников энергии двигателей некоторых типов судов и транспортных средств. В первую очередь это субмарины, ледоколы и авианосцы - морские суда, в которых достаточно просто реализовать охлаждение реактора с помощью забортной воды. Даже марсоход следующего поколенияCuriosity будет полагаться на ядерный, термоэлектрический радиоизотопный источник энергии, а не на солнечные батареи, как это делали аппараты предыдущего поколения, Spirit и Opportunity.

Конечно, мы еще не разъезжаем на автомобилях на ядерной энергии, но люди все больше начинают ездить на электромобилях, которые в большинстве случаев используют энергию, выработанную ядерными электростанциями.

Вряд ли у человечества могла быть такое ядерное будущее, каким его видели в 1950-х, но, можно сказать, что некоторые их прогнозы полностью реализовались. А проведя ещеряд научных исследований и инженерных разработок, учтя опыт произошедших ядерных катастроф, у человечества действительно может быть достаточно безопасное ядерное будущее.

Издание Dark Roasted Blend собрав изображения из различных источников, создало целую галерею проектов тех времен, с которой можно ознакомиться поэтому адресу.А наиболее интересные с нашей точки зрения снимки мы демонстрируем на нашем сайте.

Источник

Ученые теоретически подтвердили возможность создания"звукового полупроводника".

Вообразите себе звукоизолированную комнату, внутри которой играет музыкальная группа. Люди, находящиеся вокруг этой комнаты не слышат не единого звука, доносящегося изнутри, а музыканты, закончив играть, могут четко и ясно услышать все то, что происходит снаружи. Эта идея, одностороннего звукового зеркала, звукового полупроводникового материала, кажется чем-то фантастическим, но двое итальянских ученых недавно сделали теоретическое обоснование создания такого материала. Так что, такиетехнологии вскоре могут стать действительностью.

"Нелинейности свойств различных материалов делают наш мир настолько богатым на разные вещи, каким он является в действительности"-рассказывает Джулио Казати (Giulio Casati), профессор физики и директор Центра нелинейных и сложных систем в университете Insubria. -"Эти свойства дают нам в руки огромные возможности".Казати и Стефано Лепри, исследователь из Института сложных систем в Национальном исследовательском центре во Флоренции (Institute for Complex Systems at the National Research Council in Florence) разработали новый акустический механизм. Работа в этом направлении явилось следствием работы надтепловым диодом, тепловым полупроводником,материалом, способным пропускать тепло лишь в одном направлении. Технология, над которой они работают сейчас, представляет собой материал или устройство, которое демонстрирует полупроводниковые свойства для звуковых волн.

Теоретически, полупроводниковая система, основанная на использовании нелинейных свойств материалов, будет работать эффективней, чем отражающая система, зеркало.Обычные зеркала для отражения используют границу перехода светлой и темной стороны, которая никогда не бывает идеальной и все равно пропускает немного света или звука. Нелинейный акустический материал будет беспрепятственно пропускать звук только в одну сторону, полностью блокируя звук, приходящий с обратной стороны.

С помощью математических выкладок ученые-физики продемонстрировали потенциал нового акустического метаматериала, который может быть создан со дня на день."Физика позволяет получить эти звуковые диоды"-сказал Казати. -"Это открытие имеет весьма важное значение, хотя бы из-за того, что этим еще ранее никто не занимался".Результаты этих исследований были опубликованы в издательстве Physical Review Letters.

Стефано Лепри, со своей стороны считает, что в случае практической реализации их изобретения у него будет обширный ряд всевозможных применений, одним из которых является создание высокоэффективной звукоизоляции и шумопоглащающих материалов.

Источник

Дайверы смогут общаться с дикими дельфинами, используя устройство двухстороннего перевода.

Ученые давно уже установили, что дельфины способны различит более чем 100 слов, понять команды, подаваемые человеком, и даже использовать некоторые технические устройства. Исследователи из Флориды собираются начать вести с дельфинами двухсторонний диалог в их естественной среде обитания, используя для этого специальный язык, который будет понятен и людям и дельфинам.

Дениз Херзинг (Denise Herzing), основатель проекта Wild Dolphin Project, и Тэд Старнер (Thad Starner) исследователь в области искусственного интеллекта Технологического университета Джорджии, разработали устройство Cetacean Hearing and Telemetry (CHAT), опытный образец которого будет проходить испытания этим летом.

Устройство состоит из миниатюрного компьютера, заключенного в водонепроницаемую оболочку, и двух гидрофонов, способных уловить полный спектр частот звуков, издаваемых дельфинами. Частота звука, издаваемого дельфином, может в 10 раз превышать верхнюю частотную границу слуха человека. Это устройство будет прикрепляться к груди или на спине дайвера. В водолазной маске будут находиться несколько светодиодов, которые укажут направление, из которого прибывает регистрируемый устройством звук. Таким образом, дайвер сможет определить, какой именно дельфин ведет с ним разговор в данный момент.

Исследователи надеются создать новый язык для общения с дельфинами, который будет использовать упрощенное семантическое ядро и использовать простые структуры типа"вопрос-ответ".В настоящее время уже найдены восемь базовых звуков, с помощью которых дельфинам можно подавать простые команды. В дальнейшем этот список будет расширен за счет самообучаемости системы, которая будет учиться определять"акцент"каждого отдельного животного и расшифровывать естественные звуки, издаваемые дельфинами.

Дениз Херзинг работает над проблемой двухсторонней коммуникации с дикими дельфинами с 1988 года. Ему успешно удалось обучить животных связывать символы с определенными запросами, используя передовую на то время систему. Но старая система была не совершенна, и ее использование доставляло животным некоторые неудобства. СистемаCHAT, как надеются ее разработчики, должна идеально вписаться в область отношений между дельфинами и людьми, да и не только с дельфинами, и с другими млекопитающими семейства китовых.

И когда это произойдет, то дельфины смогут рассказать людям, все, что они о нас думают.

Источник