Компания Northrop Grumman выпустила ролик, демонстрирующий концепт будущего истребителя 6-го поколения

Американская оборонная компания Northrop Grumman, известная, прежде всего, как разработчик и изготовитель бомбардировщика-невидимки B-2 Spirit, нового бомбардировщика Long Range Strike Bomber, недавно опубликовала короткий 30-секундный видеоролик, который по праву можно отнести к разряду рекламы. Действующими "лицами" этого видеоролика являются боевые летательные аппараты компании, имеющие традиционную форму "летающего крыла". Но самыми интересными "персонажами" ролика является тройка реактивных стелс-истребителей, форма которых весьма похожа на форму наконечника стрелы, и которые представляют собой концепт будущего истребителя 6-го поколения, разработка которого ведется уже сейчас специалистами Northrop Grumman.

Новый истребитель демонстрируется вместе с некоторыми самолетами компании Northrop Grumman, включая бомбардировщик B-2 Spirit и беспилотный летательный аппарат X-47B. Напомним нашим читателям, что беспилотник X-47B два-три года назад прошел обширную программу летных испытаний, совершив серию взлетов и посадки на палубу авианосца. Этот летательный аппарат изначально не был предназначен для того, чтобы пойти в серийное производство, но использованные в нем и прошедшие испытания технологии будут использованы конструкторами компании при создании летательных аппаратов будущих поколения, в том числе, и в истребителе-невидимке 6-го поколения.

Несмотря на рекламный характер видеоролика и на его недолгую продолжительность, можно заметить некоторые особенности будущего самолета. Вопреки расхожему мнению о том, что самолеты следующих поколений будут представлять собой автоматические высокоинтеллектуальные боевые системы, способные действовать полностью самостоятельно, у нового самолета четко просматривается кабина пилота, что предполагает наличие в ней человека-пилота.

Однако, с учетом того, что путь от концепта до момента создания реального самолета может занять минимум десятилетие, то все сказанное немного выше может измениться кардинальным образом. Тем не менее, данный концепт четко отражает все нынешние "чаяния" Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA в области самолетов следующего поколения, являющиеся заменой истребителю F-35, который в настоящее время еще сам не доведен до момента принятия его на вооружение.


Источник

Компания Heliatek изготовила органические солнечные батареи, обладающие рекордным уровнем эффективности

Немецкая компания Heliatek, специализирующаяся на производстве солнечных батарей различных типов, установила новый мировой рекорд по эффективности преобразования солнечной энергии в электричество при помощи органических фотоэлектрических ячеек. Предыдущий рекорд, составлявший 10.7 процента, был установлен солнечными батареями этой же компании в 2012 году и еще тогда представители компании Heliatek пообещали 15-процентное увеличение эффективности в ближайшее время. Как видим, у немцев слова не разошлись с делом, и новые органические фотогальванические ячейки уже демонстрируют эффективность на уровне 13.2 процента.

Согласно информации от компании Heliatek столь существенный прорыв в увеличении эффективности был обеспечен интенсивными научно-исследовательскими работами, в результате которых на свет появились новые батареи, имеющие мульти-переходную структуру (multi-junction cell). Их параметры и показатели эффективности были проверены и подтверждены независимой экспертизой, выполненной на стенде CSP Fraunhofer Института Фраунгофера.

Новая батарея-рекордсмен демонстрирует высокую эффективность за счет использования комбинации поглощающих материалов трех различных типов, которые с максимальной эффективностью преобразовывают в электрическую энергию энергию света зеленого, красного и ближнего инфракрасного диапазонов спектра.

Отметим, что традиционные кремниевые фотогальванические ячейки обладают более высоким показателем эффективности преобразования. Однако, органические ячейки также имеют право на существование, их производство достаточно дешево, оно не наносит значимого ущерба окружающей среде, а сами органические батареи гибки и могут быть размещены практически на любой поверхности.

"Превосходное поведение органических полупроводниковых ячеек в условиях слабой освещенности и высокой температуры делает их практически эквивалентными по способности вырабатывать электричество с кремниевыми батареями, которые сейчас демонстрируют в реальном мире эффективность на уровне 16-17 процентов" - рассказывает доктор Мартин Пфеиффер (Dr. Martin Pfeiffer) из компании Heliatek, - "Наш успех основан на результатах интенсивных исследований, в ходе которых нами были найдены новые эффективные светопоглощающие материалы".

В самом скором времени новая технология будет использована для расширения ряда моделей сверхлегких и сверхгибких тонкопленочных солнечных батарей "HeliaFilm". Такие батареи выпускаются рулонными партиями и они предназначены, в первую очередь, для превращение крыш и боковых поверхностей зданий в один большой источник энергии.

Источник

ПРОДОЛЖЕНИЕ. Ученые эксперимента LIGO официально подтвердили факт обнаружения гравитационных волн, являющихся последней частью загадок Общей теории относительности

Представители международной группы ученых эксперимента Advanced LIGO (Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), в состав которой входят и ученые из Московского государственного университета имени Ломоносова, сделали официальное объявление относительно факта, который может стать одним из самых больших прорывов в физике за прошедшие сто лет. Этим фактом является регистрация гравитационных волн, неуловимой и загадочной "ряби" пространственно-временного континуума, существование которых в 1916 году предсказал Альберт Эйнштейн в рамках его Общей теории относительности.

Возможность регистрации гравитационных волн является совершенно новым методом наблюдения за явлениями, происходящими далеко в глубинах Вселенной. При помощи этих волн можно узнать о событиях, за которыми невозможно наблюдать напрямую при помощи оптических и радиотелескопов, но слабые гравитационные отголоски которых беспрепятственно проходят через бездну космического пространства.

Первые гравитационные волны были зарегистрированы 14 сентября 2015 года обсерваторией Advanced LIGO, два независимых датчика которой находятся в Ливингстоне, штат Луизиана, и Ханфорде, штат Вашингтон. Источником этих гравитационных волн, которые с достаточно большой амплитудой достигли Земли, стало столкновение двух массивных черных дыр, масса которых превышает массу Солнца в 29 - 36 раз, произошедшее на удалении 1.3 миллиарда световых лет, т.е. произошедшее 1.3 миллиарда лет назад. Во время этого столкновения образовалась одна черная дыра с массой в 62 солнечных массы, а материя, массой в три раза больше массы материи Солнца, превратилась в течение нескольких микросекунд в энергию с пиковой мощностью, в 50 раз превышающей постоянный уровень энергии, выделяемой в видимой нам части Вселенной.

Оборудование обсерватории LIGO работает, многократно отражая лучи лазеров, которые проходят через 4-километровые туннели, располагающиеся под прямым углом относительно друг друга. Рядом с системой зеркал расположены сверхчувствительные датчики движения, которые регистрируют малейшие отклонения лазерного луча, происходящие под воздействием гравитационных волн в момент, когда они проходят в области Земли. Чувствительность всей системы столь высока, что датчики могут зарегистрировать отклонение луча лазера на величину, меньшее, чем тысячная часть от диаметра протона.



Следует отметить, что такие возможности обсерватория LIGO получила не так уж и давно после процедуры глубокой модернизации. А собственно этот эксперимент был предложен к реализации в качестве детектора гравитационных волн более 50 лет назад учеными из Калифорнийского технологического института и Массачусетского технологического института.

"Наблюдения за гравитационными волнами позволили нам достичь нашей амбициозной цели, к которой мы упорно шли на протяжении пяти десятков лет" - рассказывает Дэвид Х. Рейц (David H. Reitze), ученый из Калифорнийского технологического института и руководитель лаборатории LIGO, - "Нам удалось обнаружить это неуловимое явление, которое помогает объяснить более глубже "работу" Вселенной. Примечательно, что данное открытие было сделано немногим позже 100-летнего юбилея Общей теории относительности Альберта Эйнштейна".

Напомним нашим читателям, что Общая теория относительности после ее публикации буквально перевернула с ног на голову понимание учеными сил гравитации, показав неразрывную связь между материей, пространством и временем. Из этого родилась четырехмерная структура Вселенной, где материя, энергия и гравитация являются связанными друг с другом элементами, взаимодействие которых при определенных условиях должно порождать гравитационные волны. Однако, во время разработки Общей теории относительности и несколько позже человечество не обладало средствами и технологиями, позволяющими зарегистрировать очень и очень слабую рябь пространственно-временного континуума. Это стало возможным лишь в последнее время благодаря появлению новых самых высокочувствительных датчиков и массы других сопутствующих технологий.

И в заключении следует отметить, что все работы в рамках эксперимента Advanced LIGO проводятся LIGO Scientific Collaboration (LSC), объединением, в состав которых входит тысяча ученых из университетов 15 различных стран. К делу разработки, производства и тестирования оборудования и датчиков для этого эксперимента приложили свои знания и руки ученые более чем из 90 различных университетов и научно-исследовательских организаций. А в деле первичной обработки собираемой информации привлечено около 250 студентов из разных высших учебных заведений.


Источник

Создано покрытие-хамелеон, способное быстро изменять свой цвет в широком диапазоне

Известно, что хамелеоны являются непревзойденными мастерами маскировки, их кожа способна быстро изменять свой цвет, полностью сливаясь с окружающей средой. Ученые уже достаточно давно пытались раскусить эти секреты и создать покрытие, которое самостоятельно может изменять свой цвет и которое станет основой высокоэффективных маскировочных костюмов и покрытий. А недавно группа ученых из Китая продемонстрировала механического "хамелеона", покрытие которого способно принимать любой цвет или оттенок в видимом диапазоне. А ключом к такому "волшебству" являются эффекты фотоники и плазмоники, реализованные при помощи структур определенной формы из золота и серебра.

Гуопинг Ван (Guoping Wang), ученый-материаловед из университета Ухани (Wuhan University), Китай, и его коллеги изготовили при помощи трехмерного принтера пластмассовый "скелет" хамелеона, поверхность которого была покрыта квадратными электронно-оптическими модулями. Каждый модуль представляет собой стеклянную подложку, покрытую слоем оксида олова-индия, прозрачного токопроводящего материала, который широко используется в производстве сенсорных жидкокристаллических дисплеях, в солнечных батареях и т.п.

В стеклянном основании была сделана матрица из микроскопических отверстий, которые были заполнены золотыми "столбиками", соприкасавшимися со слоем гелеобразного вещества, содержащего серебро. Каждый золотой столбик выступал в качестве отдельного электрода, потенциал на котором можно было регулировать индивидуально при помощи управляющей электронной схемы. Создаваемое электрическое поле с различными параметрами заставляло серебряные частицы или группироваться в районе золотого электрода или равномерно рассеиваться в окружающем пространстве. Изменяя потенциал на электроде можно управлять количеством привлекаемых к электроду серебряных частиц и изменять цвет отражаемого поверхностью света в широких пределах в видимом диапазоне.

Для проверки работоспособности технологии исследователи снабдили механического хамелеона датчиками, способными различать цвет окружающей среды. Данные с этих датчиков, обработанные системой управления, позволили покрытию хамелеона достаточно быстро реагировать на изменения и сливаться с окружающей средой.

Отметим, что ученые не раз уже пытались сделать подобное покрытие-хамелеон, основываясь на подражании другим морским животным, способным изменять цвет своей кожи - кальмару, каракатице и осьминогу. Но новая технология, основанная на принципах фотоники и плазмоники, работает гораздо быстрее и может воспроизводить большее количество цветов и оттенков.

В скором времени ученые планируют реализовать подобное покрытие-хамелеон в виде гибкого пленочного покрытия. А в более отдаленном будущем такие покрытия могут стать настолько тонкими, что их можно будет наносить на солдатскую униформу, превращая ее в систему адаптивного камуфляжа. Кроме этого, такие "плазмонные ячейки" могут использоваться для создания крупногабаритных полноцветных дисплеев и экранов, которым для их работы будет требоваться малое количество энергии. К сожалению, быстродействие "плазмонных ячеек" достаточно мало и дисплеи на их основе не могут быть использованы для компьютерных игр и для отображения видео с быстрыми динамичными сценами.


Источник

1.125 Тб/с - новый рекорд скорости передачи данных

Оптическая система связи, созданная исследователями из Университетского колледжа в Лондоне (University College London, UCL) продемонстрировала скорость передачи информации, равную 1.125 терабита в секунду, что является рекордным на сегодняшний день значением скорости передачи цифровой информации. Для примера, при указанной выше скорости передачи серию сериала в HD-качестве можно будет скачать менее чем за одну секунду времени.

Для того, чтобы достичь рекордного показателя скорости, исследователи использовали все самые последние достижения в области передачи цифровой информации. Руководствуясь теорией, определяющей ограничение максимального количества полезной информации, которое можно передавать при определенном значении соотношения сигнал/шум (signal-to-noise ratio, SNR), они использовали современные методы цифровой обработки сигналов для того, чтобы максимизировать вышеупомянутое значение и увеличить пропускную способность оптического канала.

Другими словами, исследователи разработали самый эффективный способ кодирования данных в оптических сигналах с учетом возможностей существующих приемников и передатчиков. Кроме этого, исследователи использовали "умные" методы шумоподавления, которые обычно используются в радиосвязи и которые были адаптированы исследователями для их использования в оптических коммуникациях. Все это позволило гарантировать, что передаваемые и принимаемые сигналы подвергаются минимальным искажениям в электронике коммуникационной системы.

"Существующие современные системы оптической передачи информации способны работать на скоростях до 100 гигабит в секунду. Но мы работаем для того, чтобы расширить полосу пропускания таких систем до 1 терабита в секунду и выше" - рассказывает доктор Роберт Маэр (Dr Robert Maher), ведущий исследователь, - "И в результате мы получили скорость, которая почти в 50 тысяч раз выше скорости среднестатистического широкополосного соединения, позволяющего принимать и передавать данные со скоростью порядка 24 мегабит в секунду".

Следует заметить, что получение рекордной скорости является прямым продолжением исследований, в результате которых был установлен рекорд по дальности безошибочной передачи информации, который составил 5890 километров. Коммуникационная система использует в общей сложности 15 отдельных каналов, каждый из которых работает за счет света с определенной длины волны, модулируемого в стандартном формате 256QAM. Комбинация этих 15 каналов позволила получить один супер-канал, имеющий рекордную на сегодняшний день пропускную способность.

Справедливости ради стоит заметить, что при получении рекордной скорости передачи информации приемник и передатчик располагались в непосредственной близости друг от друга для получения максимального уровня оптического сигнала. В ближайшее время исследователи из UCL планируют подключить их оптическую систему к длинным оптоволоконным кабелям, что позволит получить более практичные результаты, определяемые искажениями сигналов, вносимым самими оптическими кабелями. Именно с такими условиями новым оптическим коммуникационным системам придется столкнуться в случае их практического применения.

Источник