쿺

Настоящий Ингушский Форум

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Настоящий Ингушский Форум » Наука и Медицина » -=Новости науки=-


-=Новости науки=-

Сообщений 1 страница 20 из 114

1

05.03.13 Мозги двух крыс соединили цифровой телепатией

Ученые впервые смогли объединить разумы двух животных: мозги двух крыс обменивались информацией на расстоянии тысячи километров.

Удивительный эксперимент был проведен в лаборатории в штате Северная Каролина и лаборатории в Бразилии. Фактически ученые под руководством нейробиолога Мигеля Николелиса из Университета Дьюка создали вычислительный блок, состоящий из двух мозгов крыс, и это позволило грызунам решить задачу, которую по отдельности они решить не в состоянии.

Мигель Николелис уже известен своими выдающимися опытами по созданию передовых нейроинтерфейсов. В своей новой работе ученый впервые смог объединить два мозга крыс для выполнения одной задачи. Для этого исследователи имплантировали небольшие массивы электродов в две области крысиного мозга, одна из которых участвует в планировании движений, а другая - в осязании.

Затем ученые обучили несколько крыс определять ширину отверстия в шкафу. Чтобы получить угощение, крысы должны были коснуться одного из двух маркеров, показывающих, что ширина отверстия изменилась в ту или иную сторону. В результате тренировок крысы научились практически безошибочно определять ширину отверстия – в 95% случаев. Необученные крысы, как и следовало ожидать, определяли ширину отверстия случайным образом – с вероятностью 50%.

Далее ученые попытались узнать, смогут ли необученные крысы воспользоваться сигналами мозга обученных крыс и решить задачу с шириной отверстия. Однако когда ученые записали сигналы мозга обученной крысы и передали их на мозг необученной, вероятность правильного ответа выросла до 60-70%. Разумеется, крысы-«приемники» решали задачу не так хорошо, как "крысы-передатчики", однако и это уже большое достижение.

Интересно, что технологическая, не существующая в естественной природе, связь между крысами, привела к появлению совершенно новых навыков. Так, обученная крыса как правило принимала решение быстрее и посылала четкий сигнал мозгу второй, необученной, крысы. В результате, крысы научились сотрудничать по новому алгоритму, перенимая опыт непосредственно от мозга к мозгу.

Разработка ученых имеет большое практическое значение для перспективных методик обучения, реабилитации больных с повреждением нервной системы и даже для "синхронизации" людей, работающей над одной задачей. В настоящее время ученые планируют расширить канал связи между мозгами крыс и усовершенствовать методику связи мозг-мозг.

http://www.rnd.cnews.ru/natur_science/n … /05/521392

-1

2

Интерфейсы «мозг-компьютер»

ТЕХНОЛОГИИ
Автор: Андрей Васильков 06 марта 2013

Разработка различных вариантов интерфейса «мозг-компьютер» (BCI) в последние годы перестала быть чисто экспериментальным направлением и находит всё большее практическое применение. Каковы были ожидания, что удалось воплотить уже сейчас и чего ждать от этой технологии в ближайшем будущем?

Методы регистрации электрической активности мозга были разработаны в 1929 году немецким физиологом Гансом Бергером. Уже в тридцатые годы электроэнцефалография стала восприниматься не только как диагностическая процедура, а как нечто гораздо более универсальное и перспективное. Появилась даже идея читать мысли и использовать ЭЭГ для мысленного управления внешними устройствами.

Несмотря на значительный интерес, заметных успехов в расшифровке отдельных сенсорных импульсов и управляющих сигналов мозга учёные достигли только к семидесятым годам. Большой вклад внесли исследования Натальи Петровны Бехтеревой и работы Эдмонда Девана.

Примерно тогда же стало окончательно ясно, что регистрация потенциалов никакого отношения к чтению мыслей не имеет даже в перспективе. Зато была показана возможность распознавать шаблоны суммарной электрической активности мозга и использовать их для формирования мысленных приказов электронике.

Повсеместное распространение персональных компьютеров сильно ускорило прогресс в данной области. Одним из первых практических применений BCI считается «виртуальная клавиатура» Фарвела и Дончина, созданная в 1988 году.

http://s2.uploads.ru/t/jfkne.jpg

Реализация виртуальной клавиатуры BCI по методу Фарвела и Дончина
(фото: Dr. Eric Sellers)

С середины девяностых начался настоящий бум развития нейрокомпьютерных интерфейсов. Они стали излюбленной темой фантастов, но реальность порой превосходила ожидания. К примеру, роботы стали слушаться не только мысленных приказов от находящегося поблизости человека, но и воспринимать отправляемые через интернет команды от удалённых на многие километры лабораторных животных.

Всё это время предпринимались попытки приспособить BCI для более актуальных практических задач. Основным направлением была выбрана реабилитационная медицина. С помощью интерфейса «мозг–компьютер» многие научные коллективы пытались вернуть утратившим конечности или парализованным людям способность к движению.

Ранее «Компьютерра» писала о том, как интерфейс BCI помогает парализованным людям вновь учиться ходить, создавая обходной путь для нервных импульсов к нижним конечностям.

http://s2.uploads.ru/t/RpV0E.jpg

Схемы применения интерфейса «мозг-компьютер»
(изображение: East Tennessee State University)

Помимо восстановления моторных функций активно велись разработки и в направлении сенсорных. Десятилетиями группы учёных пытались наделить слепых хоть каким-то подобием зрения.

В каждом из этих направлений сегодня есть заметные успехи, но сложностей в практическом применении ещё масса. Главные из них касаются больших габаритов всей системы, малого времени её автономной работы и многочисленных проводных подключений. По этой причине, а также в силу высокой стоимости такие устройства до сих пор единичны.

Весной 2013 года стало известно, что исследователи из университета Брауна (штат Род-Айленд), похоже, смогли решить многие из указанных проблем. Коллективу учёных удалось создать первый беспроводной имплантируемый интерфейс «мозг-компьютер».

http://s2.uploads.ru/t/MdV6j.jpg

Первая реализация имплантируемого беспроводного интерфейса «мозг-компьютер» (фото: Arto Nurmikko, Ming Yin)

Новый BCI работает от бесконтактно подзаряжаемого автономного источника питания. Помимо миниатюрности он отличается мобильностью, возможностью долговременного использования и надёжностью передачи сигналов, сравнимой с проводной реализацией.

http://s3.uploads.ru/t/1WBXC.jpg

Имплантируемый вариант BCI (схема: Brown University)

В проводных вариантах кабели ограничивали возможности дизайна и задавали жёсткие рамки для самих условий испытаний. Добровольцы фактически были привязаны к креслу, поэтому раньше экспериментальная часть обычно ограничивалась анализом ЭЭГ при выполнении ими простых движений. Теперь, благодаря беспроводному интерфейсу, появилась возможность сконцентрироваться на изучении работы мозга во время сложных процессов в более естественных условиях и реальных сценариях. Беспроводная реализация BCI была успешно опробована на свиньях и обезьянах в течение более 13 месяцев. Следующий шаг – испытания на добровольцах.

Электроника нового интерфейса (за исключением микроантенн) размещается в герметичном титановом корпусе. Она питается от литий-ионной батареи с индуктивной схемой зарядки. Чип соединяется с различными отделами коры больших полушарий головного мозга при помощи микроэлектродов. В текущей версии интерфейса используется сто штук. Электроды имплантируются в соматосенсорные и двигательные области коры, соответственно передавая сигналы от органов чувств и управляющие команды мозга.

http://s2.uploads.ru/t/9P3ka.jpg

Рентгеновский снимок интерфейса «мозг-компьютер», имплантированного макаке-резус (изображение: Brown University)

От чипа оцифрованные данные передаются на частоте 3,2 и 3,8 ГГц со скоростью 24 Мбит/с на расположенный поблизости компьютер. Потребляемый ток трансмиттера составляет всего 100 мВт, поэтому двухчасовой индуктивной зарядки всей имплантированной части системы хватает на шесть часов непрерывной работы. Исследователям удалось даже создать и вживить миниатюрную систему водяного охлаждения для того, чтобы нагрев прибора во время зарядки не вызывал неприятных ощущений.

Проделанная работа важна не столько для выполнения более сложной экспериментальной части, сколько для нужд практической медицины. В рамках другой инициативы того же университета (BrainGate) разрабатывается интерфейс управления роботизированными манипуляторами «силой мысли». Его более сложный вариант будет использоваться для контроля движений собственных рук у лиц с травмой шейного отдела позвоночника.

В перспективе такое применение интерфейса «мозг-компьютер» сможет улучшить качество жизни тысяч людей. Конечно, до чудес симбиоза с компьютером, описанных Николаем Горькавым в романе «Астровитянка», ещё очень далеко. Пока все эти системы выглядят крайне неуклюже (см. видео), однако избавление от проводов уже может существенно повысить удобство работы с ними.

В России работы в направлении BCI ведутся разными научными коллективами, но чаще других в последнее время упоминается лаборатория нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов биологического факультета МГУ. Под руководством профессора Александра Каплана были разработаны методики игрового обучения управлению BCI и различные компьютерные программы. Благодаря одной из них лишённые возможности печатать люди могут набирать текст, мысленно выбирая нужную букву на пересечении символьных строк и рядов. Другие программы созданы для посттравматической реабилитации методами биологической обратной связи и направлены на восстановление функций самого мозга.

К сожалению, несмотря на хорошую научную базу и наличие квалифицированных кадров, по уровню технической реализации отечественные разработки ещё значительно уступают рассмотренным выше примерам. Даже простое упоминание числа одновременно используемых у зарубежных коллег отведений (128 — 256) вызывает в наших соотечественниках разноцветную зависть.

http://www.computerra.ru/58046/brain-co … interface/

0

3

Экологичный бетон из побочных продуктов биотоплива
НОВОСТИ
Автор: Ирина Парошина 19 марта 2013

Исследователи из Канзасского государственного университета разрабатывают оптимальные ингредиенты для того, чтобы одновременно укрепить бетон и уменьшить его углеродный след — суммарный объем газов, выбрасываемых в атмосферу за весь его жизненный цикл, включая стадии производства. Инновационными ингредиентами оказались побочные продукты биотоплива, в частности, биоэтанола. Идея заключается в том, чтобы частично заменить ими цемент. С помощью такой добавки можно уменьшить углеродный след некоторых материалов.

Основные компоненты бетона — это портландцемент, вода и заполнитель. В мире ежегодно используется около 7 млрд. кубометров бетона, что делает его наиболее часто используемым промышленным материалом после воды. Хотя производство бетона менее энергоемкое, чем производство стали или других стройматериалов, его количество так велико, что от 3% до 8% выброса углекислого газа все равно придется на его долю.

Исследователи искали замену портландцементу, используемому в бетоне. И оказалось, что для этого успешно подходят побочные продукты производства биотоплива из кукурузных очистков, пшеничной и рисовой соломы. По словам ученых, производство биоэтанола в будущем только увеличится, а вместе с ним и количество побочного продукта, который можно использовать для бетона. Более того, тестирование готовых образцов показало, что замена 20% цемента сожженным целлюлозным материалом увеличивает его прочность на целых 20%.

Исследования могут повлиять на экономику Канзаса, а вслед за ним и другие сельскохозяйственные области. Производство биотоплива станет экономически более выгодным: после сбора урожая пшеницы или кукурузы остатки соломы могут использоваться для производства целлюлозного этанола (сейчас эта практика не распространена т.к. отходы не утилизуются), а его побочные продукты, в свою очередь, используются для производства бетона. Таким образом, уменьшается и стоимость производства этанола, и вред от производства цемента.

http://www.computerra.ru/business/54625 … iotopliva/

0

4

Исследование: у "сов" больше шансов разбогатеть, а у "жаворонков" - стать чиновниками

Испанские ученые проверили поговорку "кто рано встает - тому бог подает" и убедились, что в современном мире известное изречение не слишком актуально. Протестировав тысячу подростков, исследователи из университета Мадрида выяснили, что "совы" зачастую превосходят "жаворонков" интеллектуально, а потому могут рассчитывать на более престижную работу и, соответственно, более высокую зарплату.

Авторы исследования проанализировали успеваемость отобранных школьников по основным школьным дисциплинам, кроме того - каждый из подростков прошел целый ряд тестов на интеллект, пишет The Independent. Ученые также проверили, какой режим дня предпочитают испытуемые: каждый четвертый подросток оказался "жаворонком", 32% - "совами", а остальные не имели предпочтений в вопросе режима дня.

На этапе измерения интеллекта лидерами оказались "совы". Большинство из них сильны в индуктивном мышлении, которое считается показателем общего интеллекта и академической успеваемости. Кроме того, индуктивное мышление часто связывают со способностью изобретать и придумывать нечто новое, а люди с такими качествами часто получают престижную работу, отмечает The Daily Mail.

Однако, когда ученые взялись сравнивать успеваемость "жаворонков" и "сов" в школе, выяснилось, что как раз тут любители ложиться после полуночи не могут похвастаться успехами. Впрочем это можно объяснить тем, что для "сов" школьные уроки проходят в "неправильное время" - по утрам.

Что касается способности "сов" к новаторству и их повышенным интеллектуальным способностям, то этому может быть следующее объяснение: в древности любознательных людей должно было привлекать все то, что происходит ночью, из-за чего современные люди, готовые открыть что-то новое, могли унаследовать привычку засыпать поздно.

"Это интересное исследование. Люди "вечернего типа" чаще бывают экстравертами и творческими натурами, поэтами, артистами и изобретателями, а люди утра - часто чиновники и бухгалтеры", - прокомментировал результаты опытов профессор Джим Хорн из университета Лафборо.

Между тем примеры из истории доказывают, что всемирной славы могут достичь и "совы", и "жаворонки". Так, Наполеон, Томас Эдисон, Эрнест Хемингуэй были известны привычкой ложиться рано. А Барак Обама, Чарльз Дарвин, Уинстон Черчилль, Марсель Пруст и Элвис Пресли - наоборот, любили засыпать под утро.

Отметим, что ученые уже не раз пытались описать, какие привычки приобретают "совы" и "жаворонки" вместе с режимом дня. Так в финские исследователи установили, что любители ночных бдений чаще курят, чем те, кто встает рано. В то же время американские ученые на примере 15 тысяч подростков убедились, что несовершеннолетние "совы" более склонны к депрессиям и к мыслям о самоубийстве.

http://www.newsru.com/world/25mar2013/rejim.html

0

5

Грибные вожди

ТЕХНОЛОГИИ
Автор: Алла Пашова 11 марта 2013

Основатели американской компании Ecovative Design Ибен Бэйер и Гэвин Макинтайр хотят спасти мир от полистирола. Они предлагают заменить популярный, но неэкологичный пластик биоразлагаемым материалом, выращенным из грибных спор на кукурузных стеблях и рисовой шелухе.

В Ecovative Design любят подчеркивать, что свой инновационный продукт они не производят, а именно выращивают. Все начинается с того, что к фабрике в городке Грин-Айленд, что неподалеку от Нью-Йорка, съезжаются с ферм грузовики с отходами сельхозпроизводства, которые нельзя скормить скоту. Измельченные кукурузные стебли, рисовая шелуха и другие виды сырья, хранящиеся в отдельных бункерах, смешиваются в определенной пропорции. Полученный субстрат стерилизуется паром, засевается грибницей и засыпается в формы. После этого человек может 5–7 дней отдыхать: за него работают грибы. Мицелий разрастается, усваивая выданный ему мусор и формируя плотную сеть грибных нитей — 4,8 км в кубическом сантиметре! При этом свет, вода, удобрения не требуются. На завершающем этапе урожай вытряхивают из форм и нагревают в печи, чтобы «грибочки» перестали расти.

Таким образом Ecovative Design производит безвредную для природы упаковочную пену EcoCradle Mushroom Packaging, которой глава компании Ибен Бэйер и руководитель исследовательских работ Гэвин Макинтайр отводят роль «убийцы» пенопласта (вспененного полистирола). Используя различные растительные смеси и режимы запекания, можно получать не только легкую пористую упаковку, но и огнеупорную строительную изоляцию с отличными теплосберегающими свойствами, автомобильные «пластики» и даже аналог ДСП для изготовления мебели.

http://s3.uploads.ru/t/R5C4E.jpg

Враг мой

Ежегодно в мире синтезируют до 11 млн тонн полистирола, причем спрос стабильно растет. Из его прочных разновидностей изготавливают электроприборы, детали автомобилей, канцтовары. Из вспененных — упаковку для пищевых продуктов (лотки для мяса и яиц), ланч-боксы и одноразовую посуду.

Глобальный рынок полистирола оценивается в $20 млрд — и вот на этого нефтехимического Голиафа Ecovative замахивается пращой, в которую вложен всего лишь клубочек спутанного мицелия. Впрочем, этот снаряд бьет прямо по главному недостатку популярного пластика. Проблема в том, что однажды синтезированный полистирол почти невозможно уничтожить. Он, как песня, остается с человеком, и остается надолго — минимум на 500 лет. Проникает во все уголки планеты (дотошные активисты находили его внутри рыб, китов и альбатросов) и составляет примерно 30% содержимого американских свалок. На таком фоне продукт-заменитель от Ecovative выглядит молодцом. Его ключевое преимущество — способность полностью и совершенно самостоятельно разлагаться в течение 90 дней. Не нужно ничего собирать и перерабатывать, применяя хитрые промышленные технологии. Развернули покупку — бросьте упаковку на грядку, в компостную кучу или просто на землю, и природа буквально «возьмет свое».

http://s3.uploads.ru/t/n00LP.jpg

В этом отношении EcoCradle Mushroom Packaging выгодно отличается не только от традиционных, но и от биопластиков. Они, конечно, разлагаются на безвредные вещества, однако требуют раздельного сбора и особых фабричных условий переработки. К тому же для производства биопластиков используют продовольственные и топливные сельхозкультуры, цены на которые в результате поднимаются. EcoCradle Mushroom Packaging, напротив, выращивают исключительно на бесполезных отходах фермерского хозяйства. Одновременно осуществляется и поддержка местного производителя, так как Ecovative принципиально кормит грибы локальным продуктом. «На северо-востоке мы используем кукурузные стебли, а когда откроем производство в Техасе, сможем работать с отходами переработки хлопка и рисовой шелухой, — объясняет Сэм Хэррингтон, директор Ecovative по защите окружающей среды.

— Наша конечная цель — не просто быть экологичной компанией, но приносить пользу природе. Производя этот материал, мы сокращаем выбросы углерода, восстанавливаем почву и улучшаем мир. Мы пытаемся перейти от нулевого влияния к положительному». Пока же команда Ecovative получила для своего инновационного материала золотой сертификат программы Cradle to Cradle1, совершенно счастлива и начинает мечтать о платиновом сертификате, для чего, в частности, придется как-то убедить фермеров-поставщиков перейти на возобновляемую энергию.

Классика жанра

Ecovative Design — образцовый пример возникновения и развития стартапа на базе высшего учебного заведения. Вермонтский паренек Ибен Бэйер изучал инженерное дело и дизайн в Ренсселеровском политехническом институте (RPI), где, кроме прочего, записался на цикл занятий «Мастерская изобретателя» — авторский курс бывшего предпринимателя, а ныне преподавателя и бизнес-ментора Берта Суэрси. Участникам «Мастерской» полагалось найти проблему, решением которой до сих пор пренебрегали лучшие умы, и создать нечто, способное принести конкретную пользу человечеству и, в частности, странам третьего мира.

Сначала Бэйер выступил с проектом ветряной турбины, не имеющей подвижных частей. Мистер Суэрси совершенно не впечатлился и предложил студенту еще раз хорошенько подумать. Ибен, видимо, не пожалел ментальных усилий и унесся мыслью в свое вермонтское детство, когда он помогал родителям-фермерам с заготовкой кленового сиропа. Помощь, собственно говоря, заключалась в прогулках по лесу и сверлении тысяч и тысяч отверстий в кленовых стволах. Иногда юный Бэйер запинался о полусгнившие ветки, вместе с которыми с земли поднимались кленовые листья, прочно соединенные белыми нитями грибницы. Все еще несколько расстроенный из‑за провала идеи с ветряком, юноша выдвинул бредовую, на первый взгляд, идею — производство строительной теплоизоляционной пены из мицелия. Ментору полет фантазии пришелся по душе — и он пригласил Ибена присоединиться к «Мастерской» еще на один семестр.

В соратники Бэйер позвал Гэвина Макинтайра, который тоже изучал инженерное дело и дизайн, но сверх того увлекался биологией. Юные инноваторы купили через Интернет споры псилоцибина и принялись выращивать искомую пену на смеси перлита (разновидность вулканического стекла), минерального масла и пшеничных отрубей, причем эксперимент проводился непосредственно под кроватью Гэвина.

Получив дипломы в мае 2007 года, молодые люди готовились покинуть стены альма-матер, не имея ни малейшего намерения заниматься бизнесом и развивать свой грибной проект. Но тут снова вмешался ментор: Берт Суэрси настоял на продолжении работы. «Именно он заставил нас с Гэвином сделать следующий шаг, — признавался впоследствии Бэйер. — Иначе я, возможно, никогда бы не двинулся вперед». Дуэт инноваторов присоединился к бизнес-инкубатору RPI, где за $500 в месяц они, кроме прочего, получили заброшенную фотолабораторию для проведения НИОКР и прослушали пятидневный курс на тему «Как создать компанию». По его итогам был написан бизнес-план, принесший изобретателям победу в экологическом конкурсе Оксфордского университета и приз в 10 тысяч фунтов, которые потратили на тестирование грибной пены. Результаты внушали оптимизм: материал получился водонепроницаемым и огнеупорным, а по теплоизоляционным свойствам напоминал стекловолокно.

Конечно, оксфордские фунты не были единственным вливанием в Ecovative Design. Компания получила небольшие гранты от Американского общества инженеров-механиков и Национального союза университетских изобретателей и инноваторов. Средства пошли на создание образцов, которые, в свою очередь, позволили заручиться более весомой поддержкой Управления по энергетическим разработкам штата Нью-Йорк и Агентства по защите окружающей среды. В 2008 году Ecovative победила в Picnic Green Challenge — крупнейшем в мире конкурсе разработок, уменьшающих парниковый эффект, с призовым фондом в 500 тыс. евро — и с тех пор продолжает планомерно собирать награды, гранты и инвестиции. Так, в недавней серии B участвовали организатор упомянутого выше конкурса фонд Dutch Doen, родной институт RPI и американский многоотраслевой гранд 3M, знаменитый изобретением скотча и блокнотов Post-it.

В 2009 году Ecovative перебралась из инкубатора Ренс­се­ле­ровского политехнического института в собственный офис в Грин-Айленде, где обитает до сих пор. Сегодня в компании работают 35 человек, а рядом с основной фабрикой строят демонстрационную производственную линию.

Карлсон прилетел

Летом 2009 года рынок дал основателям Ecovative ценную стратегическую подсказку, которая заставила их отодвинуть на второй план теплоизоляцию и сосредоточиться на упаковочных материалах. К предпринимателям обратился Деннис Карлсон, менеджер по логистике крупного производителя офисной мебели Steelcase — компании со столетней историей и годовым оборотом в $2,7 млрд. Деннис тщетно искал экологичный заменитель пенопласта, пригодный для упаковки стульев и столов. То, что предлагалось, было либо слишком дорогим, либо сомнительным с «зеленой» точки зрения: даже если сам материал не являлся продуктом нефтепереработки, его приходилось везти издалека, что означало сожженное топливо и вредные выхлопы.

http://s3.uploads.ru/t/tOlDZ.jpg

Получив заказ и потратив несколько месяцев на тестирование и доработку, Ecovative представила упаковочную пену под названием EcoCradle, и уже в июне 2010 года Steelcase начала рассылать «завернутую в грибы» мебель по всему миру — в Канаду, Мексику, Китай, Японию, Малайзию и Саудовскую Аравию. Приходилось убеждать партнеров, что волокна не содержат паразитов и живых спор, однако сверхъестественных усилий в области агитации не потребовалось, и по итогам 2010 года продажи Ecovative достигли скромных, но симпатичных $500 тысяч.

На следующий год стартап добавил в список своих партнеров еще одно громкое имя. Корпорация Dell в рамках пилотного проекта решила использовать EcoCradle при транспортировке серверов PowerEdge R710. Компьютерный гигант еще в 2009 году заменил вспененный полиэтилен упаковочным материалом из бамбука, который, к сожалению, годился лишь для небольших устройств — ноутбуков, планшетов и смартфонов. Более крупная и тяжелая техника по-прежнему требовала пенопласта, чем оказались недовольны… клиенты Dell. Они хотели, чтобы упаковка была экологичнее, меньше (так как в некоторых штатах стоимость вывоза мусора зависит от его объема) и чтобы от нее можно было избавляться безвредным для природы способом. Желание клиента — закон, тем более что тесты, проведенные в лаборатории Dell, показали: грибные волокна защищают сервер от ударов даже лучше, чем традиционный вспененный полистирол.

Давосский пионер

В 2011 году на Всемирном экономическом форуме в Давосе Eco­vative получила звание Тех­но­ло­гического пионера — приятное, но не слишком выдающееся событие в жизни проекта, пачками собирающего «зеленые» награды. Намного важнее оказался краткий и поспешный разговор, состоявшийся в одном из уголков форума между Ибеном Бэйером и представителем компании Sealed Air. Крупный игрок мировой упаковочной индустрии с оборотом в $8,1 млрд не на шутку заинтересовался грибными инновациями, так что уже в июне 2012 года компании объявили о заключении соглашения, согласно которому Sealed Air получила эксклюзивную лицензию на использование технологии EcoCradle в Северной Америке для производства защитной упаковки. В октябре был анонсирован продукт под маркой Restore Mushroom Packaging. Sealed Air пообещала вывести его на рынок как можно скорее и запланировала открытие первой фабрики на июнь 2013 года.

Пожалуй, здесь уместны салют и фанфары: Ecovative можно поздравить с окончательной и победоносной коммерциализацией того, что когда-то начало прорастать под кроватью Гэвина Макинтайра. Sealed Air вполне по силам наладить производство, продажи и дистрибуцию грибной пены в масштабах, необходимых для убийства упаковочного пенопласта в пределах США. Однако амбиции Ecovative этим не ограничиваются. «Мы хотим стать мировым лидером в направлении экологичных материалов, подобно тому как в прошлом веке Dow и DuPont лидировали в производстве вредной синтетики, — объясняет журналистам Ибен Бэйер. — Наша цель — совершить прорыв, изменить промышленную цепочку поставок и то, как мы делаем вещи. Наша цель — повторить успех, достигнутый в области упаковки, на всех рынках, использующих одноразовый пластик».

Сейчас команда Ecovative решает, на чем стоит сосредоточиться. Следующий удар по нефтехимии может быть нанесен со стороны обувной промышленности: в своих интервью Ибен и Гэвин увлеченно рассуждают о биоразлагаемых подошвах и шлепанцах. Другое вероятное направление — автопром. Бэйер признается, что компания сотрудничает с детройтскими производителями — разбирает машины на части и пытается понять, какие именно компоненты можно было бы заменить материалами Ecovative. Ну, что тут скажешь: грибы-«убийцы» готовятся к наступлению!

http://www.computerra.ru/business/54071 … ie-vozhdi/

0

6

11 новейших областей науки, о которых важно знать

Было время, когда науку можно было разбить на обширные и относительно понятные дисциплины — биологию, химию, физику, астрономию. Но сегодня каждая область становится всё более специализированной и при этом тесно связанной с другими дисциплинами, что приводит к появлению совершенно новых отраслей науки.

1. Нейропаразитология

Если вы знаете о токсоплазмах, в основном живущих в представителях семейства кошачьих, но способных обитать и в других теплокровных, в том числе в людях и крысах, то вы знаете и о нейропаразитологии. Тот факт, что у этих жутких паразитов есть теперь своя собственная научная дисциплина, показывает, насколько они распространены в природе.

Микропаразиты обычно изменяют поведение носителя в соответствии с нуждами своей репродуктивной стратегии. Часто в процессе участвует и третья сторона. Например, Euhaplorchis californiensis заставляет рыб выпрыгивать из воды, чтобы болотные птицы могли поймать их и съесть. Волосяные черви живут внутри кузнечиков, и когда настаёт время покинуть своих носителей, они выпускают в кровь насекомых целый коктейль из химических веществ, вынуждающий кузнечиков покончить жизнь самоубийством, прыгнув в воду. А волосяные черви спокойно уплывают от мёртвых «хозяев».

2. Квантовая биология

Физикам уже более ста лет известно о квантовых эффектах, например, способности квантов исчезать в одном месте и появляться в другом, или же находиться в двух местах одновременно. Однако поразительные свойства квантовой механики применимы не только в физике, но и в биологии.

Лучший пример квантовой биологии — фотосинтез: растения и некоторые бактерии используют энергию солнечного света, чтобы построить нужные им молекулы. Оказывается, фотосинтез на самом деле опирается на поразительное явление — маленькие массы энергии «изучают» все возможные пути для самоприменения, а затем «выбирают» самый эффективный. Возможно, навигация птиц, мутации ДНК и даже наше обоняние так или иначе опираются на квантовые эффекты. Хотя эта область науки пока весьма умозрительна и спорна, учёные считают, что однажды почерпнутые из квантовой биологии идеи могут привести к созданию новых лекарств и биомиметических систем (биомиметрика — ещё одна новая научная область, где биологические системы и структуры используются для создания новых материалов и устройств).

3. Экзометеорология

Наряду с экзоокеанографами и экзогеологами, экзометеорологи заинтересованы в изучении природных процессов, происходящих на других планетах. Теперь, когда благодаря мощным телескопам стало возможно изучать внутренние процессы на близлежащих планетах и спутниках, экзометеорологи могут следить за их атмосферными и погодными условиями. Юпитер и Сатурн со своими невероятными масштабами погодных явлений — первые кандидаты для исследований, так же как и Марс с регулярными пылевыми бурями.

Экзометеорологи изучают даже планеты за пределами нашей Солнечной системы. И что интересно, именно они могут в итоге найти признаки внеземной жизни на экзопланетах путём обнаружения в атмосфере органических следов или повышенного уровня углекислого газа — признака индустриальной цивилизации.

4. Нутригеномика

Нутригеномика — это изучение сложных взаимосвязей между пищей и экспрессией генома. Учёные, работающие в этой области, стремятся к пониманию роли генетических вариаций и диетических реакций на то, как именно питательные вещества влияют на геном.

Еда действительно оказывает огромное влияние на здоровье — и начинается всё в буквальном смысле на молекулярном уровне. Нутригеномика работает в обоих направлениях: изучает, как именно наш геном влияет на гастрономические предпочтения, и наоборот. Основной целью дисциплины является создание персонализированного питания — это нужно для того, чтобы наша еда идеально подходила нашему уникальному набору генов.

5. Клиодинамика

Клиодинамика — это дисциплина, сочетающая в себе историческую макросоциологию, экономическую историю (клиометрику), математическое моделирование долгосрочных социальных процессов, а также систематизацию и анализ исторических данных.

Название происходит от имени греческой музы истории и поэзии Клио. Проще говоря, клиодинамика — это попытка предугадать и описать широкие социальные связи истории — и для изучения прошлого, и как потенциальный способ предсказать будущее, например, для прогнозов социальных волнений.

6. Синтетическая биология

Синтетическая биология — это проектирование и строительство новых биологических частей, устройств и систем. Она также включает в себя модернизацию существующих биологических систем для бесконечного количества полезных применений.

Крейг Вентер, один из ведущих специалистов в этой области, заявил в 2008-м году, что он воссоздал весь геном бактерии путем склеивания её химических компонентов. Два года спустя его команда создала «синтетическую жизнь» — молекулы ДНК, созданные при помощи цифрового кода, а затем напечатанные на 3D-принтере и внедрённые в живую бактерию.

В дальнейшем биологи намерены анализировать различные типы генома для создания полезных организмов для внедрения в тело и биороботов, которые смогут производить химические вещества — биотопливо — с нуля. Есть также идея создать борющуюся с загрязнениями искусственную бактерию или вакцины для лечения серьёзных болезней. Потенциал у этой научной дисциплины просто огромный.

7. Рекомбинантная меметика

Эта область науки только зарождается, однако уже сейчас ясно, что это только вопрос времени — рано или поздно учёные получат лучшее понимание всей человеческой ноосферы (совокупности всей известной людям информации) и того, как распространение информации влияет на практически все аспекты человеческой жизни.

Подобно рекомбинантной ДНК, где различные генетические последовательности собираются вместе, чтобы создать нечто новое, рекомбинантная меметика изучает, каким образом мемы — идеи, передающиеся от человека к человеку — могут быть скорректированы и объединены с другими мемами и мемеплексами — устоявшимися комплексами взаимосвязанных мемов. Это может оказаться полезным в «социально-терапевтических» целях, например, борьбы с распространением радикальных и экстремистских идеологий.

8. Вычислительная социология

Как и клиодинамика, вычислительная социология занимается изучением социальных явлений и тенденций. Центральное место в этой дисциплине занимает использование компьютеров и связанных с ними технологий обработки информации. Конечно, эта дисциплина получила развитие только с появлением компьютеров и повсеместным распространением интернета.

Особое внимание в этой дисциплине уделяется огромным потокам информации из нашей повседневной жизни, например, письмам по электронной почте, телефонным звонкам, постам в социальных сетях, покупкам по кредитной карте, запросам в поисковиках и так далее. Примерами работ может послужить исследование структуры социальных сетей и того, как через них распространяется информация, или же как в интернете возникают интимные отношения.

9. Когнитивная экономика

Как правило, экономика не связана с традиционными научными дисциплинами, но это может измениться из-за тесного взаимодействия всех научных отраслей. Эту дисциплину часто путают с поведенческой экономикой (изучением нашего поведения в контексте экономических решений). Когнитивная же экономика — это наука о том, как мы думаем. Ли Колдуэлл, автор блога об этой дисциплине, пишет о ней:

«Когнитивная (или финансовая) экономика… обращает внимание на то, что на самом деле происходит в разуме человека, когда он делает выбор. Что представляет собой внутренняя структура принятия решения, что на это влияет, какую информацию в этот момент воспринимает разум и как она обрабатывается, какие у человека внутренние формы предпочтения и, в конечном счете, как все эти процессы находят отражение в поведении?».

Иными словами, учёные начинают свои исследования на низшем, упрощённом уровне, и формируют микромодели принципов принятия решений для разработки модели масштабного экономического поведения. Часто эта научная дисциплина взаимодействует со смежными областями, например, вычислительной экономикой или когнитивной наукой.

10. Пластиковая электроника

Обычно электроника связана с инертными и неорганическими проводниками и полупроводниками вроде меди и кремния. Но новая отрасль электроники использует проводящие полимеры и проводящие небольшие молекулы, основой которых является углерод. Органическая электроника включает в себя разработку, синтез и обработку функциональных органических и неорганических материалов наряду с развитием передовых микро- и нанотехнологий.

По правде говоря, это не такая уж и новая отрасль науки, первые разработки были сделаны ещё в 1970-х годах. Однако свести все наработанные данные воедино получилось только недавно, в частности, за счёт нанотехнологической революции. Благодаря органической электронике у нас скоро могут появиться органические солнечные батареи, самоорганизующиеся монослои в электронных устройствах и органические протезы, которые в перспективе смогут заменить человеку повреждённые конечности: в будущем так называемые киборги, вполне возможно, будут состоять в большей степени из органики, чем из синтетических частей.

11. Вычислительная биология

Если вам одинаково нравятся математика и биология, то эта дисциплина как раз для вас. Вычислительная биология стремится понять биологические процессы посредством языка математики. Это в равной степени используется и для других количественных систем, например, физики и информатики. Учёные из Университета Оттавы объясняют, как это стало возможным:

«По мере развития биологического приборостроения и лёгкому доступу к вычислительным мощностям, биологии как таковой приходится оперировать всё большим количеством данным, а скорость получаемых знаний при этом только растёт. Таким образом, осмысление данных теперь требует вычислительного подхода. В то же время, с точки зрения физиков и математиков, биология доросла до такого уровня, когда теоретические модели биологических механизмов могут быть проверены экспериментально. Это и привело к развитию вычислительной биологии.»

Ученые, работающие в этой области, анализируют и измеряют всё, начиная от молекул и заканчивая экосистемами.

http://www.vmir.su/47640-11-noveyshih-o … tekst.html

0

7

Графеновый аэрогель становится самым легким материалом на сегодняшний день

http://www.dailytechinfo.org/uploads/images8/20130325_1_1.jpg
http://www.dailytechinfo.org/uploads/images8/20130325_1_2.jpg

Менее года назад звание самого легкого в мире материала получил материал под названием аэрографит. Но этому материалу не получилось долго удерживать пальму первенства, ее не так давно перехватил другой углеродный материал под названием графеновый аэрогель. Созданный исследовательской группой лаборатории Отдела науки о полимерах и технологиях университета Чжэцзяна (Zhejiang University), которую возглавляет профессор Гэо Чэо (Gao Chao), сверхлегкий графеновый аэрогель имеет плотность немного ниже плотности газообразного гелия и чуть выше плотности газообразного водорода.

Аэрогели, как класс материалов, были разработаны и получены в 1931 году инженером и ученым-химиком Сэмюэлем Стивенсом Кистлером (Samuel Stephens Kistler). С того момент ученые из различных организаций вели исследования и разработку подобных материалов, невзирая на их сомнительную ценность для практического использования. Аэрогель, состоящий из многослойных углеродных нанотрубок, получивший название "замороженный дым" и имевший плотность 4 мГ/см3, потерял звание самого легкого материала в 2011 году, которое перешло к материалу из металлической микрорешетки, имеющему плотность 0.9 мГ/см3. А еще год спустя звание самого легкого материала перешло к углеродному материалу под названием аэрографит, плотность которого составляет 0.18 мг/см3.

Новый обладатель звания самого легкого материала, графеновый аэрогель, созданный командой профессора Чэо, имеет плотность 0.16 мГ/см3. Для того, чтобы создать столь легкий материала ученые использовали один из самых удивительных и тонких материалов на сегодняшний день - графен. Используя свой опыт в создании микроскопических материалов, таких, как "одномерные" графеновые волокна и двухмерные графеновые ленты, команда решила добавить к двум измерениями графена еще одно измерение и создать объемный пористый графеновый материал.

Вместо метода изготовления по шаблону, в котором используется материал-растворитель и с помощью которого обычно получают различные аэрогели, китайские ученые использовали метод сублимационной сушки. Сублимационная сушка коолоидного раствора, состоящего из жидкого наполнителя и частиц графена, позволила создать углеродистую пористую губку, форма которой почти полностью повторяла заданную форму.

"Отсутствие потребности использования шаблонов размеры и форма создаваемого нами углеродного сверхлегкого материала зависит только от формы и размеров контейнера" - рассказывает профессор Чэо, - "Количество изготавливаемого аэрогеля зависит только от величины контейнера, который может иметь объем, измеряемый тысячами кубических сантиметров".

Получившийся графеновый аэрогель является чрезвычайно прочным и упругим материалом. Он может поглотить органические материалы, в том числе и нефть, по весу превышающие в 900 раз его собственный вес с высокой скоростью поглощения. Один грамм аэрогеля поглощает 68.8 грамма нефти всего за одну секунду, что делает его привлекательным материалом для использования в качестве поглотителя разлитой в океане нефти и нефтепродуктов.

Помимо работы в качестве поглотителя нефти графеновый аэрогель имеет потенциал для использования в системах аккумулирования энергии, в качестве катализатора для некоторых химических реакциях и в качестве наполнителя для сложных композитных материалов.

http://www.dailytechinfo.org/news/4656- … y-den.html

Графеновое покрытие делает аэрогель практичнее

Ку Хун Ким, Йонг Сек О и Моххамед Ф. Ислам из Университета Карнеги — Меллона (США) опубликовали в журнале Nature Nanotechnology отчёт, посвящённый использованию графенового покрытия для аэрогелей на основе углеродных нанотрубок.

Нормальный гель, напомним, состоит из жидкости, которой трёхмерный полимерный каркас сообщает механические свойства твёрдых тел — отсутствие текучести, способность сохранять форму, пластичность и упругость. А аэрогель — это такой гель, в котором жидкость после высушивания материала до критической температуры (испарения жидкости) заменяется газом. Результаты этой операции чрезвычайно интересны: плотность в 1,9 кг/м³, теплопроводность около 0,016–0,017 Вт/м•К при теплопроводности воздуха в 0,024 Вт/м•К. Если коротко, то

аэрогель чуть ли не лучший на сегодня из доступных человечеству теплоизолятор, применяемый из-за своих исключительных качеств даже в космосе (скафандры НАСА, теплоизоляция американских марсоходов).

Именно на его сантиметровый слой можно смело положить руку, даже если с другой стороны аэрогель подогревается бензиновой горелкой. Это материал с огромной удельной прочностью, выдерживающий нагрузку в 2 000 раз больше собственного веса; она намного выше, чем у железобетона или даже титановых сплавов, применявшихся в некоторых советских самолётах и подлодках.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/Part-6/2-2_600.jpg
Рис. 1. Вверху: кирпич весом в 2,5 кг на кусочке аэрогеля массой 2,38 г. Внизу: паяльная лампа, тонкий слой аэрогеля и защищаемые им спички. (Фото НАСА.)

Плохо лишь то, что из-за мизерного собственного веса аэрогели довольно легко трескаются под нагрузкой, с безвозвратной, увы, потерей целостности внутренней структуры. Это усложняет не только их применение, но и производство: обычная мехобработка к ним часто неприменима. Кроме того, аэрогели прочны, но неэластичны: при достижении деформационных нагрузок они сжимаются без последующего восстановления формы. Сильное нажатие на кусочек из аэрогеля вызовет его разрушение: он разобьётся, как стекло, издавая при этом сходный звук.

Аэрогели, как и гели, могут производиться из разных материалов. Самые перспективные создаются на основе углеродных нанотрубок длиной около 1 мкм. Чтобы преодолеть вышеописанные проблемы с неэластичностью, американские материаловеды наносили на образцы такого аэрогеля от одного до пяти слоёв графена.

Полученный материал легко перенёс до 1 000 000 циклов сжатия-восстановления без малейших следов изменения формы или объёма после удаления деформирующей нагрузки. По мнению исследователей, это объясняется тем, что графен в районе контакта с деформирующей нагрузкой не даёт полимерным цепочкам, составляющим каркас геля, свободно закручиваться при сжатии, что предотвращает разрушения и потерю структурной целостности. Материал действует подобно группе пружин, давление на которые (благодаря слою графена) распределяется равномерно.

Другим преимуществом аэрогеля с графеновым покрытием называется исчезновение хрупкости, столь свойственной обычным аэрогелям.

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/Part-6/2-1_2.jpg
Рис. 2. Слева направо: новый аэрогель до и после сжатия. Для сравнения показан обычный аэрогель, после сжатия так и не восстановивший форму. (Иллюстрация Kim, et al).

Разумеется, пока трудно очертить все возможные области применения материала нового типа, который разработчики назвали SWCNT-аэрогелем (single-walled carbon nanotube). Однако характеристики у него впечатляющие: по удельной прочности он далеко опережает самые прочные металлы, сохраняет устойчивость в широком диапазоне температур и является отличным теплоизолятором, поскольку, несмотря на высокую теплопроводность составляющих его нанотрубок, 99% его объёма — это воздух.

Как минимум он пригодится в аэрокосмической индустрии, где уже сегодня аэрогели используются для теплоизоляции космических скафандров и планетоходов. Увеличение прочности, сохранение электропроводности, а также появление эластичности вполне могут сделать SWCNT не только теплоизолирующим, но и конструкционным материалом.

Источник(и):
1. Phys.Org
2. compulenta.ru

http://www.nanonewsnet.ru/news/2012/gra … raktichnee

0

8

Молекулярные ДНК-транзисторы - основа будущих биокомпьютеров
http://www.dailytechinfo.org/uploads/images8/20130330_1_1.jpg

В современных кремниевых компьютерах вся обработка данных основывается на движении электронов, электрическом токе. Но ученые уже достаточно давно работают в направлении создания компьютеров, основанных на других принципах работы с информацией, в том числе и биологических компьютеров, которые, используя специальные химические реакции и биологические логические элементы, могут хранить и обрабатывать данные.

Группа исследователей в области биоинженерии из Стэнфордского университета опубликовала в журнале Science о создании транзистора, состоящего из молекул ДНК и РНК. Такой транзистор может стать основой будущих биокомпьютеров, которые будут в корне отличаться от современных компьютеров, используемые нами в повседневной жизни. У биокомпьютеров не будет никаких мониторов, клавиатур и прочих атрибутов привычных нам вычислительных систем, все вычисления, производимые этими биокомпьютерами, будут происходить внутри живых клеток, где также будет храниться обрабатываемая информация.

Дрю Энди, ведущий исследователь-биоинженер, пишет в официальном пресс-релизе: "Биологические компьютеры будут использоваться там, где нельзя использовать традиционную вычислительную технику. С помощью биокомпьютеров можно будет изучать и программировать различные живые существа, осуществлять мониторинг окружающей среды и, конечно, лечить множество заболеваний".

Следует напомнить, что в современной цифровой электронике транзисторы управляют потоками электронов, движущихся по цепям электрических схем. Наличие или отсутствие электрического тока эквивалентно значениям 1 и 0 двоичного кода, базовым единицам информации, которой оперируют современные компьютеры. Два транзистора формируют простейший логический элемент, который является именно тем, что позволяет компьютеру производить логические и математические операции. В чипах процессоров современных компьютеров находятся миллионы транзисторов, которые обеспечивают выполнения обширного набора функций, которые могут выполнять компьютеры.

Биологические транзисторы, разработанные Стэнфордской командой, используя наборы различных ферментов, работают за счет движения полимеразы РНК вдоль молекулы ДНК. Соединение таких биологических транзисторов, которые получили название "транскрипторы", в сложные цепи, по аналогии с электроникой, позволяет получить биологические логические элементы, способные хранить информацию и выполнять логические операции. Следует отметить, что транскрипторы являются третьим и последним типом биологических компонентов, необходимых для создания полноценного биологического компьютера.

Другие два компонента, которые позволяют кодировать и хранить информацию в виде последовательности молекулы ДНК, передавать информацию от одной клетки к другой, были разработаны той же группой ученых в прошлом году. Теперь у этих ученых имеются все три основных компонента и они вскоре собираются приступить к созданию своего биологического компьютера, который будет работать внутри живой клетки.

Управляя движением потока РНК, транскриптор может произвести биологический эквивалент логической 1 и 0. Исходными данными для обработки биологическим компьютером являются разнообразные физические и химические условия, возникающие внутри клетки вследствие воздействия на нее определенным химическим или лекарственным препаратом. Транскрипторы также могут служить и для усиления сигналов, подобно тому, как обычные транзисторы в радиоэлектронике используются для усиления радиосигналов. Такая функция транскрипторов может использоваться для усиления определенных генов, который заставляет клетку вырабатывать белки различных типов.

Все эти функции биологических компьютеров позволят осуществлять управление живыми клетками, что переведет область биотехнологий в разряд точных и определенных наук.

http://www.dailytechinfo.org/infotech/4 … terov.html

0

9

Каха Бендукидзе: Дипломы о высшем образовании никому не нужны

Например, в вузах останутся лаборатории для проведения опытов или клиники. Но в целом образование переместится в интернет.
Более того: на самом деле все это высшее образование – ерунда. Вот вы, например, занимаетесь журналистикой, но вас не в вузе же научили этой профессии? Дипломы никому не нужны. Вся эта дипломомания – результат последних ста или двух сотен лет. 700 лет назад студентам не давали диплом гособразца. Леонардо Да Винчи писал: «Я умею строить крепости, сооружать рвы, монтировать артиллерию, отливать пушки. Я могу также рисовать». И без всякого диплома. Я даже мечтаю о том, когда мы сможем просто учить людей, без корочки.


полностью здесь - http://forbes.ua/nation/1350373-kaha-be … -ne-nuzhny

0

10

Фотоны могут стать оперативной памятью будущих квантовых компьютеров

http://s2.uploads.ru/t/t5AzF.jpg

Ученые из Йельского университета нашли новый способ управлять и манипулировать квантовым состоянием фотонов микроволнового излучения, что может быть использовано в создании будущих квантовых компьютеров, которые, имея беспрецедентную скорость и вычислительную мощность, смогут устроить революцию в области информационных технологий. Подобно обычным компьютерам, квантовым компьютерам также необходимо иметь способность получать, хранить и обрабатывать информацию. И если в области обработки квантовой информации в наше время ученые уже добились некоторых успехов, то с технологиями длительного хранения этой "хрупкой" информации дело обстоит несколько иначе.

Йельские физики в публикации в одном из последних выпусков журнала Nature сообщили о разработанной ими новой технологии хранения информации, которая имеет немалый шанс стать оперативной памятью будущих квантовых компьютеров. В их методе квантовая информация хранится в фотонах, самых маленьких частицах микроволнового излучения. Эти фотоны могут служить вместилищем квантовой информации в течение продолжительного времени и они почти не взаимодействуют со средой, через которую они перемещаются, будь это коаксиальные кабеля, стекло оптоволоконных линий или просто воздух. Слабая сила взаимодействия микроволновых фотонов препятствует поглощению их материалом среды, потере и искажению содержащейся в них квантовой информации.

В отчете исследователей описана специальная искусственная среда в которой микроволновые фотоны, сталкиваясь друг с другом, передают записанную в них квантовую информацию, что позволяет хранить эту информацию практически бесконечное время. Эта среда состоит из микроволновой резонаторной полости, совмещенной с охлажденным до сверхнизкой температуры квантовым битом, кубитом, который занимается обработкой информации, ее чтением и записью в микроволновые фотоны, которые выступают в роли неразрушаемого хранилища квантовой информации.

"Наш эксперимент показал, что сейчас мы уже в состоянии создать среду, которая, с одной стороны, позволяет нам без ограничений управлять квантовым состоянием фотонов, а с другой стороны, не поглощает эти фотоны, что в обратном случае привело бы к разрушению и потере квантовой информации" - рассказал Герхард Кирхмайр (Gerhard Kirchmair), исследователь из Йельского университета, - "Эта среда может выступать в качестве хранилища информации без потребности в сложных методах контроля, что позволит значительно упростить определенные алгоритмы квантовых вычислений. То, что мы сделали, еще не является квантовым компьютером, но будущие квантовые компьютеры наверняка будут нуждаться в подобном узле или узлах".

http://www.dailytechinfo.org/infotech/4 … terov.html

0

11

Brain Activity Map - новый масштабный проект по изучению мозга и его деятельности

Представители американской администрации недавно объявили о том, что реализация новой программы под названием Brain Activity Map получила одобрение и начат сбор средств на ее финансирование. Финансирование этой программы в сумме 100 миллионов долларов будет начато с 2014 года, а целью этой программы является составление подробнейшей карты головного мозга, которая будет детализирована до уровня отдельных нейронов, групп нейронов и связей между ними. Помимо этого в создаваемой карте будут присутствовать данные о взаимодействии нервных клеток при различных видах активности головного мозга.

Этот масштабный проект, который во время реализации получит название "Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies" предназначен, в первую очередь, для изобретения новых и усовершенствования существующих технологий, которые позволят изучать строение и деятельность мозга человека. Реализацие проекта будут заведовать три крупных организации, Национальный институт здравоохранения (National Institutes of Health, NIH), Управление перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA и Национальный научный фонд (National Science Foundation, NSF). Основную роль будет играть институт NIH, специалисты которого будут разрабатывать планы, распределять время, ставить задачи и составлять сметы на реализацию отдельных частей программы Brain Activity Map.

В настоящее время ученые, занимающиеся исследованиями головного мозга, могут считывать сигналы мозговой деятельности, внедрив искусственным путем группы электродов в мозг животного и в редких случаях, человека. Такой метод позволяет осуществить запись электрической деятельности нервных клеток мозга, нейронов, но самые совершенные технологии позволяют сделать запись деятельности максимум нескольких сотен клеток за один раз. Для создания карты Brain Activity Map будет необходимо разработать новую технологию, которая исключит необходимость хирургического вмешательства и сможет обеспечить запись деятельности миллионов и сотен тысяч нейронов одновременно. Параллельно этому должны быть разработаны новые математические методы и новые аппаратные решения, которые позволят собрать и обработать огромные объемы информации.

По большому счету проект Brain Activity Map в чем-то подобен проекту Human Genome, но задачи данного проекта слегка туманны, у проекта Brain Activity Map пока отсутствуют, как четкая конечная цель, так и пути к ее достижению. Основной целью проекта, согласно информации представителей американской администрации, является разработка новых технологий и приобретение новых знаний в области нейробиологии. В дальнейшем эти знания и технологии должны будут использоваться для понимания причин возникновения и поисков методов лечения многих заболеваний, связанных с мозгом и психикой человека, так их как болезнь Альцгеймера, эпилепсия и посттравматический синдром.

http://www.dailytechinfo.org/infotech/4 … nosti.html

0

12

Новые творения доктора Гуэрра, демонстрирующие чудеса поддержания равновесия и балансирования

http://s3.uploads.ru/t/DGLJ2.jpg

Большинство доступных робототехнических наборов из разряда "сделай сам" предоставляют любителям-энтузиастам лишь ограниченный набор функций, значительно сужающий количество действий, выполняемых готовыми небольшими роботами. Но если такой набор попадает в руки Масахико Ямагучи (Masahiko Yamaguchi), достаточно известного японского специалиста в области робототехники, скрывающегося под псевдонимом Доктор Гуэрра (Dr. Guero), небольшие доработки и правильный подход к программированию позволяют его роботам демонстрировать удивительные вещи.

http://s3.uploads.ru/t/9ekXK.jpg

Одним из последних творений доктора Гуэрра является робот, демонстрирующий столь отточенную технологию поддержания баланса и равновесия, что он может уверенно ходить на двух тонких металлических стержнях-иголках, закрепленных на ногах этого робота.

Как и все предыдущие роботы доктора Гуэрра, которые могли самостоятельно ездить на велосипеде и ходить по натянутой проволоке, новый робот создан на базе робототехнического набора Kondo KHR-3HV, который находится в свободной продаже.

http://s3.uploads.ru/t/R6JQ2.jpg

Внутри робота установлены дополнительные датчики-гироскопы и датчики-акселерометры, данные от которых поступают на микропроцессор, рассчитывающий положение, перемещения рук и ног робота с целью поддержания равновесия его корпуса. Алгоритмы программы, отточенные во время предыдущих работ доктора Гуэрра, настолько быстры и точны, что робот может удерживать равновесие своего корпуса, стоя на ровной и неподвижной поверхности, наклоненной под углом в 45 градусов, перемещаться по веткам деревьев и удерживать равновесие, стоя на струнах, натянутых на грифе гитары.

Создавая своих роботов, доктор Гуэрра, успевший поработать во многих ведущих японских робототехнических компаниях, преследует цель демонстрации того, чего можно добиться, используя для создания простейшие недорогие части и узлы. А используя разработанные доктором Гуэрра технологии и программные алгоритмы при создании более сложных и совершенных роботов, можно дать этим роботам то, чего им так не хватает - грацию и пластику движений человеческого тела.

http://s3.uploads.ru/t/WZ0sL.jpg



http://www.dailytechinfo.org/robots/468 … aniya.html

0

13

Оптическое переключение позволит увеличить скорости жестких дисков и устройств магнитной памяти до терагерцового уровня

http://s3.uploads.ru/t/A2avg.jpg

Исследователи из лаборатории имени Эймса (Ames Laboratory) американского Министерства энергетики, университета штата Айова (Iowa State University), и Критского университета (University of Crete), Греция, нашли новый метод переключения магнитного состояния определенного вида материалов, который работает в тысячи раз быстрее, чем методы, используемые в современных жестких дисках и других устройствах магнитной памяти. Это открытие, которому была посвящена статья в журнале Nature от 4 апреля 2013 года, открывает дорогу новым высокоскоростным устройствам магнитной памяти, способным работать на терагерцовых (10^12 Герц) скоростях.

Джигэнг Ван (Jigang Wang), ученый-физик из лаборатории имени Эймса, и его команда использовали сверхкороткие импульсы лазерного света, длительностью в несколько фемтосекунд, для того чтобы произвести ультрабыстрые изменения в магнитной структуре материала. Под воздействием импульсов света структура специального материала, материала, обладающего свойством колоссального магнетосопротивления (colossal magnetoresistive materials), изменялась настолько, что материал менял свои свойства от ферромагнетика до магнитоизолятора, что можно использовать для хранения информации в устройствах магнитного хранения данных следующего поколения.

Если на долю американских ученых выпала экспериментальная часть проекта, то ученые из Критского университета, возглавляемые Илиасем Э. Перакисом (Ilias E. Perakis), разработали теоретическое обоснование всех наблюдаемых явлений и эффектов. "Проблема, связанная с магнитной записью, чтением и хранением информации, заключается в скорости этих процессов, ограниченных некоторыми физическими величинами. Мы продемонстрировали, что можно заставить магнитный материал переключаться из одного состояния в другое очень быстро, в течение нескольких фемтосекунд, при использовании некоторых "уловок" из области квантовой механики и сверхкоротких импульсов лазерного света" - рассказал Джигэнг Ван.

В некоторых современных технологиях магнитной записи информации уже используются лучи лазерного света, фотовозбуждение атомов ферромагнитного материала заставляет эти атомы нагреваться и колебаться, а приложенное магнитное поле в этом случае вызывает достаточно быстрое переключение магнитного состояния материала. "Но скорость такого магнитного переключения весьма низка, магнитные домены, несмотря на дополнительное внешнее возбуждение, "ворочаются" очень медленно и тяжело" - рассказывает Ван, - "Поэтому, с помощью имеющихся технологий магнитной записи практически невозможно или очень тяжело добраться до терагерцовых частот переключения свойств материалов".

Поэтому, в своих исследованиях ученые обратили пристальное внимание на материалы с колоссальным магнетосопротивлением (colossal magnetoresistive materials, CMR). Такие материалы весьма чувствительны к воздействию внешних магнитных полей, которые используются для записи данных в магнитную память. Помимо этого, скорость переключения свойств материалов CMR настолько высока, что не требуется применения дополнительного воздействия с помощью высокой температуры.

"Материалы CMR имеют огромную перспективу для использования в устройствах магнитной записи информации, но мы еще не до конца понимаем как они работают, а без этого еще рано говорить о практическом использовании таких материалов. В частности, мы должны выяснить, что же именно происходит во время воздействия сверхкороткого импульса лазерного света, который воздействует с магнитными моментами атомов материала, но не успевает его нагреть до более высокой температуры. Это означает, что мы должны попытаться описать все процессы с точки зрения квантовой механики, совмещенной с магнетизмом. Мы это назвали "квантовый фемто-магнетизм"" - рассказывает Ван.

Согласно имеющейся информации, некоторые из видов испытанных CMR-материалов могут переключить свое магнитное состояние под воздействием импульса света, длительностью менее 100 фемтосекунд. Это означает, что переключение квантового состояния спина атомов материала имеет не тепловой, а механический характер. В добавок к этому быстрая скорость переключения и сильная остаточная намагниченность отвечают всем основным требованиями для применения CMR-материалов в сверхбыстрых устройствах магнитной записи и хранения информации и сверхбыстродействующих устройствах, построенных на основе спинтроники.

"В дальнейшем мы собираемся разработать совершенно новые методы полностью оптического квантового управления и считывания магнитной информации. Это, в свою очередь, позволит нам в будущем создать устройства, способные записывать и считывать информацию гораздо быстрее, чем самые лучшие современные устройства".

http://www.dailytechinfo.org/infotech/4 … ovnya.html

Объединение мемристоров и нанопроводников может привести к созданию компьютеров, действующих подобно мозгу

http://s2.uploads.ru/t/wOVrD.jpg

В течение многих десятилетий ученые и исследователи пытались заставить компьютеры вести себя подобно искусственному мозгу вместо того, чтобы быть просто "бездумными перемалывателями" огромным массивов двоичной информации. Одним из препятствий, с которыми пришлось столкнуться ученым на этом пути, является то, что в основе компьютеров лежать не нейроны, синапсы и дендриты, из которых и состоит головной мозг, а кремниевые CMOS-чипы, испытывающие недостаток в том, что можно охарактеризовать термином "гибкость", позволяющая мозгу помнить информацию, изучать и приспосабливаться к окружающей среде.

Для того, чтобы преодолеть вышеуказанную проблему и создать компьютер, работа которого напоминает работу мозга, требуется использовать альтернативные архитектуры процессоров и окружающих их чипов, архитектуру, которую может обеспечить симбиоз нанотехнологий и традиционной электроники. Одним из ярких примеров такого подхода является программа SyNAPSE Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA.

В этом направлении также работают исследователи из Исследовательского центра адаптивных наноустройств и наноструктур (Centre for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices, CRANN) из Тринити-Колледжа в Дублине, которые занимаются поиском новых принципов построения нейронных сетей, в основе которых лежит использование наноматериалов, нанопроводников и мемристоров. Целью этого проекта, который уже получил грант в размере 2.5 миллиона евро от Европейского Научного совета (European Research Council, ERC), является разработка новых вычислительных принципов и парадигм, которые подражают работе нейронных сетей головного мозга высокоразвитых существ.

Мемристоры и нанопроводники уже некоторое время фигурируют как одни из перспективных направлений в создании нейронных сетей и искусственного интеллекта. Исследователи уже использовали нанопроводники для создания электрических цепей, сверху которых могут быть выращены искусственные нервные ткани, что позволяет объединить нервные клетки с электроникой. А мемристоры уже достаточно давно рассматриваются как базовый элемент для создания чипов, на основе которых могут быть созданы системы искусственного интеллекта.

Профессор Джон Болэнд (John Boland), директор центра CRANN, и его коллеги нацелены на начало новых исследований, в основе которых будет лежать опыт и данные, полученные во время предыдущих исследований. Во время этих предыдущих исследований ученым удалось выяснить, что электричество, ровно как и другие виды сигналов, световые или химические, приложенные к сети нанопроводников, организованной случайным образом, привели к проявлению некоторых явлений в определенных местах, там, где нанопроводники пересекались друг с другом.

Вышеописанное явление подобно тем процессам, которые происходят при работе мозга, в котором есть пучки нервов, формирующие соединения в местах пересечения друг с другом. И это именно то место, где необходимо использовать мемристоры, способные запоминать свое состояние после того, как через них прошел электрический сигнал.

Такие самообучающиеся нейронные сети, созданные на основе нанопроводников и мемристоров, по мнению исследователей из центра CRANN, могут найти широкое применение в процессорах, способных решать ряд узких специализированных задач, решение которых обычными методами требует большого количества вычислений и высокой вычислительной мощности. В качестве примера такой задачи можно привести задачу распознавания лиц, задачу, которую мозг выполняет практически моментально, а ее решение математическим способом требует значительных затрат вычислительной мощности.

http://www.dailytechinfo.org/infotech/4 … mozgu.html

0

14

Компания STMicroelectronics возглавляет передовые исследования в области MEMS-технологий

Координатором нового проекта, начатого европейским Консультационным советом по инициативам в направлении наноэлектроники (European Nanoelectronics Initiative Advisory Council, ENIAC), стала компания STMicroelectronics (ST), являющаяся известным производителем полупроводников и чипов мирового уровня. Уже сейчас компания ST начала исследовательские работы по проектированию и созданию экспериментальной линии, на которой могут производиться микроэлектромеханические устройства (MEMS) следующего поколения, изготавливаемые с помощью самых передовых технологий и с использованием новых типов материалов.

В рамках 30-месячного проекта Lab4MEMS, на реализацию которого выделено 28 миллионов евро, компания ST будет координировать действия множества университетов, научно-исследовательских институтов и технологических компаний из девяти европейских стран. Руководящая роль, подразумевающая высокую долю ответственности, досталась компании ST благодаря ее опыту и компетентности в деле проектирования, производства, сборки и проверки MEMS-устройств, которые уже изготавливаются на производственных мощностях компании во Франции, Италии и Мальте.

http://s2.uploads.ru/t/QLKCa.jpg

В рамках проекта Lab4MEMS будет разработано множество новых технологий, таких, как тонкие пьезоэлектрические пленки (Piezoelectric (PZT) thin films), которые значительно расширят возможности и функции MEMS-устройств, изготавливаемых на основе чистого кремния. Новые технологии и материалы позволят MEMS-устройствам производить движения большей амплитуды и мощности, разнообразят количество выполняемых этими устройствами действий и увеличат уровень энергетической плотности этих устройств. Такие MEMS-устройства следующего поколения будут использоваться для создания новых умных датчиков, микроприводов, микронасосов, устройств получения энергии, в автомобилестроении, здравоохранении и в потребительских электронных устройствах, таких как смартфоны и навигационные приборы.

Особое внимание в ходе реализации проекта Lab4MEMS будет уделено новым технологиям изготовления и сборки MEMS-устройств. Огромную перспективу в этом направлении имеют технологии, позволяющие создавать "трехмерные" MEMS-устройства, использующие многослойные чипы и переходные отверстия в кремнии. Но главной разрабатываемой технологией должна стать технология, позволяющая совместить пьезоэлектрические материалы с кремнием и другими материалами в рамках единого технологического процесса производства сложных MEMS-устройств, что позволит производить готовые и законченные системы-на-чипе.

http://s2.uploads.ru/t/tVK5O.jpg

http://www.dailytechinfo.org/nanotech/4 … logiy.html

0

15

Робот-ноги от Boston Dynamics стал роботом-солдатом - и уже почти как живой (ВИДЕО)

Известная американская роботехническая компания Boston Dynamics опубликовала видео последней версии своего робота PETMAN, получившегося "почти как человек". А в костюме химзащиты и с противогазом андроид вообще практически не отличим от живого - или, по крайней мере, от персонажа фильма "Я - робот".
PETMAN - робот не боевой, но военный. Он предназначен именно для натурных испытаний разных видов обмундирования и снаряжения, причем испытаний в условиях, максимально приближенных к боевым, например, костюмов химзащиты с использованием реальных отравляющих веществ, сообщает CNews - Наука и разработки.
Поэтому PETMAN имеет антропоморфную конструкцию, то есть максимально повторяющую очертания и кинематику человеческого тела. Робот оснащен множеством датчиков, которые позволяют оценить, насколько удобным и безопасным будет то или иное оснащение. Он даже имитирует человеческую физиологию, что позволяет изучать температуру, влажность и потоотделение в реальных условиях.
Первый прототип этой машины был представлен еще в 2009 году, но тогда это были одни шагающие ноги. Робот-ноги, однако, уже демонстрировал чудеса устойчивости: когда разработчики его толкали, он сохранял равновесие и продолжал ходьбу.
Нынешний PETMAN уже имитирует движения всего человека и с довольно высокой точностью. Кроме того, на роботе установлено множество разнообразных датчиков и сенсоров, позволяющих оценить безопасность и удобство какого-либо оснащения.
Сейчас PETMAN умеет ходить довольно быстрым шагом по ровной и пересеченной местности, включая лестницы, ямы и невысокие барьеры. Все это необходимо для проверки костюмов химзащиты, ведь в боевых условиях при применении химического оружия даже такая мелочь, как трещина в неправильно скроенной ткани может привести к гибели тысяч солдат.
В прошлом Boston Dynamics прославилась маленьким четырехколесным роботом, который прыгает через заборы и продвинутым тактическим симулятором DI-Guys ("Парни с цифровым интеллектом"). Работа над многими проектами компании ведется по заказу Управления перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA).
PETMAN интересен еще и тем, что на его базе в рамках программы DARPA Robotics Challenge разрабатывается более продвинутый Atlas. Робот Atlas очень похож на PETMAN, он имеет 28 степеней свободы, мощные руки и ноги с гидравлическим приводом. Скорее всего, он будет еще более подвижен, чем PETMAN, хотя и последний впечатляет своим "живым" поведением.
Atlas позиционируется как робот-спасатель, который сможет использовать то же снаряжение, что и люди, но при этом сможет работать в буквальном смысле в нечеловеческих условиях пожара, радиационного заражения и т.д.
В Boston Dynamics ничего не говорят о применении Atlas в качестве солдата, но технические характеристики это вполне позволяют. Руки PETMAN и Atlas могут держать обычное оружие, предназначенное для людей, а сам робот может носить стандартное обмундирование, включая шлемы и бронежилеты.
Изначально эти машины полуавтономные, то есть самостоятельно выполняют отданный приказ. Уже ведется разработка программных алгоритмов, которые могут управлять таким "терминатором" в боевой обстановке, например выполнять приказ убивать всех у кого нет метки "свой". Такой меткой может быть RFID-чип в сочетании с визуальными маркерами и алгоритмом распознавания оружия в руках человека.
Этическая сторона войны с применением боевых роботов неоднозначна и ставит вопрос о случайной гибели мирных жителей от рук бездушной машины. Тем не менее, использование их в спецоперациях весьма вероятно уже в ближайшие десятилетия.


http://hitech.newsru.com/article/12apr2013/petmanbd

0

16

В Австралии разработана успешная модель создания квантового компьютера

Австралийские ученые, работающие над вопросом разработки квантового компьютера, вплотную приблизились к получению ответа на него. Ими была создана успешная теоретическая модель создания такого компьютера на основе кремниевых микросхем. Это совершенно новый подход к делу, так как раньше вместо кремния предлагалось использовать вакуум.

http://www.3dnews.ru/_imgdata/img/2013/04/18/644355/3.jpg

Тем не менее, все «вакуумные» теоретические модели на поверку оказались бессмысленными. Вариант специалистов из университета Нового Южного Уэльса выглядит куда более реальным: они действительно доказали возможность размещения квантового бита (кубита) в ядре атома фосфора. Этот химический элемент содержится в современных компьютерных микросхемах.
Основной недостаток теоретических моделей создания квантового компьютера с использованием вакуума — это очень высокая погрешность при любых вычислениях, настолько высокая, что пренебречь ею никак не получалось. В то же время модель австралийских ученых имеет погрешность всего лишь 0,2%, так что перспективы у нее самые светлые.
Кремний был выбран специалистами не случайно: они не хотели отходить слишком далеко от текущих принципов работы компьютерной техники, плюс с этим элементом довольно легко работать. Очень много времени у ученых заняло изучение процесса создания кубитов, но теперь навык есть, осталось только начать применять его. По мнению самих ученых, до создания первого действующего квантового компьютера остается не более десяти лет.
Свои тезисы и результаты исследований австралийцы опубликовали в ряде журналов. Они обязательно продолжат работать в выбранном направлении, убедившись, что идея использовать кремний в качестве основного материала оказалась очень верной. На современной компьютерной индустрии открытие ученых никак не отразится.

http://www.3dnews.ru/news/644355

0

17

Легчайший экзоскелет появится в продаже уже через год

Компания Parker Hannifin Corp подтвердила намерение в следующем году выпустить на коммерческий рынок легчайший экзоскелет Indego, который должен облегчить жизнь людям с нарушением работы опорно-двигательного аппарата.

Экзоскелет Indego весит всего 12 кг, что на 40-50% легче, чем аналогичные устройства. Кроме того, он имеет модульную конструкцию и легко разбирается на 3 части самим пациентом. Это устройство имеет небольшие габариты, тонкий профиль и не имеет громоздкого рюкзака с аккумуляторами и компьютером, что позволяет передвигаться в инвалидном кресле, не снимая экзоскелет.

Таким образом, благодаря Indego можно встать с инвалидного кресла и самостоятельно передвигаться на небольшое расстояние. Экзоскелет обеспечивает полную поддержку, и помогает держаться на ногах людям, которые сохранили лишь минимальный контроль над мышцами ног. Благодаря Indego, люди с полностью парализованными нижними конечностями могут уверенно передвигаться при помощи костылей, тогда как без экзоскелета это практически невозможно.

Indego подходит людям с полным и неполным повреждениями спинного мозга, а также нарушениями работы опорно-двигательного аппарата, полученными в результате инсульта, рассеянного склероза, черепно-мозговой травмы и других неврологических заболеваний.

Специализированное программное обеспечение обеспечивает плавную работу экзоскелета благодаря повторению естественных человеческих движений и непрерывному контролю положения тела. Также Indego является единственным носимым устройством, которое оснащено эффективной и проверенной на практике лечебной технологией функциональной электрической стимуляции (FES). Эта технология повышает силу мышц у людей с неполным параличом, улучшает кровообращение, предотвращает потерю плотности костной ткани и снижает мышечную атрофию.

Точная цена Indego пока неизвестна, но разработчики обещают, что их устройство будет дешевле, чем аналоги конкурентов. Исходя из этого можно предположить, что цена самого легкого экзоскелета будет менее 50 тыс. долл. Для сравнения экзоскелет Ekso в 2012 году стоил 130 тыс. долл., а экзоскелет ReWalk - 85 тыс. долл.

http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/ … /18/526242

0

18

Исследование мозга: найден источник усыпляющих волн

Ученые из Technische Universitaet Muenchen нашли источник пульсирующего сигнала, которые генерирует так называемые медленные волны мозга (дельта волны). Подобное исследование на мышах проводилось впервые, и оно открывает интересные возможностью по воздействию на функции мозга.

Во время глубокого сна мозг генерирует ритмические импульсы, имеющие частоту примерно один цикл в секунду. Считается, что они играют важную роль в основных мозговых процессах, таких как консолидация памяти (процесс перехода информации из кратковременной памяти в долговременную). Немецким ученым впервые удалось убедительно доказать, что медленные волны рождаются в коре головного мозга, которая отвечает за когнитивные функции. Более того, исследователи обнаружили, что мозговую волну может порождать крошечное скопление нейронов, которое в принципе легко активировать принудительно.

http://filearchive.cnews.ru/img/reviews/2013/04/22/22_3.jpg
Технология оптогенетики заключается в введении тончайшего оптоволокна в участки мозга с генно-модифицированными нейронами, реагирующими на свет. Это позволяет включать и выключать определенную группу нейронов

По сути мозг является "ритм-машиной", которая непрерывно производит огромное количество ритмов. Эти ритмы крайне важны для правильного функционирования мозга, поэтому их изучению уделяется особое внимание. Однако до сих пор ученые в основном полагались на методику измерения электрической активности мозга, которой не хватает пространственного разрешения. Из-за этого долгое время не удавалось обнаружить и локализовать источник распространения медленных волн. Немецкие ученые использовали технологию оптогенетики, с помощью которой можно стимулировать любые нейроны головного мозга. В результате удалось обнаружить, что важнейшие для когнитивной деятельности человека медленные волны образуются локальным кластером из 50-100 нейронов (а ведь в мозге миллиарды нейронов!). Кластер находится в определенном участке коры головного мозга, носящем название layer 5 или "слой 5". Именно эти нейроны генерируют импульсы, превращающиеся в медленные волны. Благодаря этой сотне нейронов мы имеем возможность, как минимум, глубоко и спокойно спать.

Новая технология исследования мозга с помощью оптогенетики (включения и выключения генно-модифицированных нейронов с помощью света) открывает широкие возможности по изучению основных функций мозга. В свою очередь, это приведет к созданию новых клинических методик регулирования когнитивных способностей людей и управления эмоциональным состоянием.

http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/ … /22/526551

0

19

Американские ученые объявили о создании сверхзащищенного квантового интернета

http://supple.image.newsru.com/images/big/97_60_976092_1367965227.jpg
Reuters

Ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории (штат Нью-Мексико), которой ведает Министерство энергетики США, сообщили о существовании рабочего прототипа вычислительной сети, основанной на квантовой механике. Тестовая версия сети в учреждении, занятом разработкой ядерного вооружения, функционирует последние 2,5 года, передает заявление исследователей NEWSru.ua.
Сообщается, что квантовые вычислительные сети - одна из сфер, которыми занимаются исследователи. Подобные сети интересны тем, что дают возможность гарантировать абсолютно новый уровень защиты информации.
Так, измерение квантового объекта, к примеру, фотона, всегда провоцирует его изменение. Таким образом, любая попытка считать фотон не сможет остаться незамеченной, и сторона-рецепиент обязательно заметит, что информацию пытались взломать, рассказывает Technology Review.
Проблема остается в том, что нынешние прототипы квантовых сетей позволяют передавать информацию лишь по одному маршруту - из точки A в точку Б, таким образом, информацию нельзя направить в пункты C, D, E или F. Это является следствием самой квантовой механики - определение направления требует чтения фотонов, а это изменяет их, из-за чего данные теряются.
Ряд групп ученых стремится решить эту проблему. Так, в прошлом году китайские ученые сумели сконструировать квантовый роутер, который базируется на эффекте квантовой сцепленности. Тем не менее, их проект далек от реализации на практике, поскольку позволяет управлять лишь одним кубитом (единица хранения информации в квантовой системе) в один момент времени.
В свою очередь, исследователи из Лос-Аламосской национальной лаборатории заявили, что сумели найти выход из ситуации. Так, они предложили организацию квантовой сети с центральным узлом. Любой сигнал в сети всегда транслируется через этот хаб.
Тем не менее, организация подобного коммутатора связана с техническими сложностями - преобразователи сигнала, фотонные детекторы, - достаточно габаритные. Все же, по словам лидера проекта Ричарда Хьюза, и такую проблему им удалось решить - вместо фотонных детекторов они использовали гораздо более компактными лазеры.
Ранее сообщалось, что коллектив ученых под руководством директора Института квантовой оптики Макса Планка, профессора Герхарда Ремпе, построил первую элементарную квантовую сеть. Она состоит из двух связанных одноатомных узлов, передающих квантовую информацию посредством когерентного обмена фотонами.

http://hitech.newsru.com/article/09may2013/kvant

0

20

http://s1.uploads.ru/t/yN7iC.jpg
http://s1.uploads.ru/t/e4bm3.gif
http://s1.uploads.ru/t/euN5Z.gif
http://s1.uploads.ru/t/FDT04.jpg
http://s1.uploads.ru/t/FaC0Y.jpg
http://s1.uploads.ru/t/EVRZG.jpg

Ученые получили снимки таинственных формирований в джунглях Гондураса. Возможно, это затерянный "город золота"

В густых джунглях Центральной Америки, возможно, найден легендарный Ciudad Blanca - ацтекский "Белый город" золота, который отчаянно искали конкистадоры в 1500-х годах. Еще в прошлом году археологи и режиссеры Стивен Элкинс и Билл Бененсон объявили, что руины, вероятно, находятся в практически неосвоенном регионе Ла-Москития в Гондурасе, где дороги по большей части отсутствуют и всю площадь занимают тропические леса и мангровые болота. Теперь же получен результат проведенного тогда высокотехнологичного сканирования территории - новые изображения опубликованы в Facebook исследователей.

На них видны геометрические формирования, которые вряд ли могла создать природа, не признающая прямых линий. Разглядеть их помогла съемка при помощи лидара (LIDAR, или Light Detection and Ranging - "световое обнаружение и определение дальности"). С медленно пролетающего самолета в направлении земли постоянно посылались лазерные импульсы, сканирующие ландшафт. Обработка данных позволила получить трехмерные топографические изображения. А чтобы "разглядеть" неровности земной поверхности под густым покровом леса, эта зеленая "шапка" была убрана с помощью специального фильтра, описывает LiveScience.com.

Так исследователи смогли заметить таинственную возвышенность из довольно четких геометрических форм, которые могут оказаться развалинами затерянной цивилизации с каналами, дорогами, строениями и террасами сельскохозяйственных угодий. В первую очередь, ученым нужно доказать, что это именно искусственные сооружения, для чего в этом году на место отправится пешая экспедиция археологов. Если факт подтвердится, то второй задачей будет установить, действительно ли это Ciudad Blanca или какой-то другой город.

"Белый город" играл центральную роль в мифологии Центральной Америки. В древних текстах его называют родиной ацтекского бога Кетцалькоатля. Согласно легенде, Ciudad Blanca был полон золота. Его поисками занималось множество исследователей и охотников за сокровищами с того момента, как конкистадор Эрнан Кортес впервые сделал ссылку на него в своем письме к испанскому королю Карлу V в 1526 году, пишет FederalPost.

Но, как отмечает сайт, ни одного подтверждения о существовании города никогда не было предоставлено. Однако LiveScience.com указывает, что в течение XX века ученым все же удалось собрать некоторые свидетельства существования затерянной цивилизации в регионе Ла-Москития.

Если новая информация подтвердится, открытие города будет сопоставимо с популяризацией города Мачу-Пикчу, который лежал разрушенный в течение сотен лет, пока его вновь не обнаружил в 1911 году американский историк Хирам Бингхэм, говорится в статье FederalPost.

http://www.newsru.com/world/16may2013/ciudad.html

0


Вы здесь » Настоящий Ингушский Форум » Наука и Медицина » -=Новости науки=-