Учёные из Пекинского института наноэнергетики и наносистем и Университета Цинхуа разработали новую многорецепторную кожу, вдохновлённую сенсорными способностями утконоса. Эта кожа может быть использована для повышения сенсорных возможностей роботизированных, тактильных и протезных систем.

Утконос обладает уникальной двойной сенсорной системой, которая позволяет ему обнаруживать как электрические, так и механические изменения в окружающей среде. Эта сложная сенсорная система позволяет ему обнаруживать добычу или потенциальные угрозы, не полагаясь на зрение. Разработанная группой учёных многорецепторная сенсорная система может воспринимать тактильные стимулы и собирать сенсорную информацию на расстоянии.

«Моя 9-летняя дочь рассказала мне о документальном фильме об утконосе, который она смотрела. Она спросила знаю ли я, что утконос — это яйцекладущее млекопитающее, которое не полагается на глаза при охоте. Её вопрос пробудил во мне любопытство относительно сенсорных способностей утконоса. Это любопытство привело к более глубокому изучению его замечательной сенсорной системы, что в конечном итоге вдохновило на это исследование», — рассказала Ди Вэй, ведущий автор статьи.

Сенсорная система, разработанная Вэй и коллегами, имеет двойную сенсорную конструкцию, которая имитирует электрорецепцию и механорецепцию утконоса. Эта уникальная конструкция позволяет коже точно определять объекты и собирать тактильную информацию с высокой чувствительностью, как при прикосновении к ним, так и на расстоянии.

Иллюстрация концепции многорецепторной кожи. Источник: Du et al

«С практической точки зрения эта биоинспирированная репликация двойной сенсорной системы утконоса — объединяющая тактильное и телевосприятие — знаменует собой значительный прогресс в мультимодальном распознавании. Этот прорыв устраняет ограничения традиционных бесконтактных датчиков, обеспечивая более точную и надежную работу в сложных условиях», — сказала Вэй.

Эта работа может проложить путь к разработке других сенсорных систем, которые полагаются на двойные сенсорные конструкции. Исследователи работают над дальнейшим улучшением многорецепторной системы, повышая её универсальность и облегчая широкомасштабное развёртывание.

«Наши будущие исследования будут сосредоточены на расширении возможностей электронного рецептора не только за счёт более глубокой интеграции искусственного интеллекта, но и за счёт внедрения инновационных материалов для расширения диапазона и точности обнаружения электрического поля. В частности, мы стремимся улучшить адаптивность и надёжность системы в экстремальных или непредсказуемых условиях. Кроме того, мы усовершенствуем электронный рецептор, включив дополнительные сенсорные модальности, что позволит реагировать на более сложные стимулы и предлагать более широкий диапазон восприятия», — сказала Вэй.

В рамках своих следующих исследований Вэй и её коллеги также планируют оптимизировать возможности обработки данных своей системы, чтобы она могла надёжно обрабатывать данные и точно обнаруживать объекты в реальном времени. Это может быть особенно полезно для приложений, требующих быстрой обработки сенсорных данных, таких как автономные транспортные средства и человеко-машинные интерфейсы.

Международная группа исследователей, включая астрономов Аризонского университета, с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) обнаружила атмосферу горячей и уникально раздутой экзопланеты. Экзопланета, которая имеет размер Юпитера, но составляет всего одну десятую его массы, имеет восточно-западную асимметрию в своей атмосфере.

Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy. «Это первый раз, когда восточно-западная асимметрия экзопланеты когда-либо наблюдалась во время её прохождения мимо своей звезды», — сказал ведущий автор исследования Мэтью Мёрфи, аспирант обсерватории Стюарда при Университете Альберты. Транзит — это когда планета проходит перед своей звездой, как это делает Луна во время солнечного затмения.

Асимметрия экзопланеты с востока на запад относится к различиям в атмосферных характеристиках, таких как температура или свойства облаков, наблюдаемым между восточным и западным полушариями планеты. Определение того, существует ли эта асимметрия или нет, имеет важное значение для понимания климата, динамики атмосферы и погодных условий экзопланет.

Экзопланета WASP-107b приливно захвачена своей звездой. Это означает, что экзопланета всегда повёрнута одной и той же стороной к звезде, вокруг которой она вращается. Одно полушарие приливно захваченной экзопланеты постоянно обращено к звезде, вокруг которой она вращается, в то время как другое полушарие всегда отвёрнуто, что приводит к постоянной дневной и постоянной ночной сторонам экзопланеты.

Источник: DALL-E

Мёрфи и его команда использовали метод трансмиссионной спектроскопии JWST. Это основной инструмент, который астрономы используют для получения информации о том, что составляет атмосферу других планет. Телескоп сделал серию снимков, когда планета проходила перед своей звездой, собирая информацию об атмосфере планеты.

Используя новые технологии и беспрецедентную точность космического телескопа JWST, исследователи смогли разделить сигналы с восточной и западной сторон атмосферы и получить более целенаправленное представление о конкретных процессах, происходящих в атмосфере экзопланеты.

«Эти данные многое нам рассказывают о газах в атмосфере экзопланеты, облаках, структуре атмосферы, химическом составе и о том, как все меняется под воздействием разного количества солнечного света», — сказал Мёрфи.

Экзопланета WASP-107b уникальна тем, что имеет очень низкую плотность и относительно низкую гравитацию, в результате чего ее атмосфера более раздута, чем у других экзопланет такой массы. «В нашей Солнечной системе нет ничего подобного. Это уникально даже среди экзопланет», — сказал Мёрфи.

Температура WASP-107b составляет примерно 890 градусов по Фаренгейту — это промежуточная температура между планетами нашей Солнечной системы и самыми горячими из известных экзопланет.

«Традиционно наши методы наблюдения не работают так хорошо для этих промежуточных планет, поэтому есть много интересных открытых вопросов, на которые мы наконец можем начать отвечать. Например, некоторые из наших моделей показывали, что у планеты вроде WASP-107b вообще не должно быть этой асимметрии — так что мы уже узнаём что-то новое», — сказал Мёрфи.

По словам Томаса Битти, соавтора исследования и доцента кафедры астрономии в Университете Висконсин-Мэдисон, исследователи изучают экзопланеты уже почти два десятилетия, и многочисленные наблюдения как с Земли, так и из космоса помогли астрономам предположить, как будет выглядеть атмосфера экзопланет.

«Но это действительно первый случай, когда мы увидели подобные типы асимметрии непосредственно в форме трансмиссионной спектроскопии из космоса, которая является основным способом понять, из чего состоят атмосферы экзопланет, — это на самом деле удивительно», — сказал Битти.

Мёрфи и его команда работают над собранными данными наблюдений и планируют более подробно изучить происходящее с экзопланетой, в том числе провести дополнительные наблюдения, чтобы понять, чем вызвала эта асимметрия.

«Почти все экзопланеты мы даже не можем наблюдать напрямую, не говоря уже о том, чтобы знать, что происходит на одной стороне по сравнению с другой. Впервые мы можем получить гораздо более локализованное представление о том, что происходит в атмосфере экзопланеты», — сказал Мёрфи.

Учёные разработали новый процесс синтеза для получения устойчивого к ржавчине покрытия с дополнительными свойствами, идеально подходящими для создания более быстрой и долговечной электроники. Группа под руководством исследователей из Университета штата Пенсильвания опубликовала свою работу в журнале Nature Communications.

Двумерные (2D) полупроводниковые материалы, которые управляют потоком электричества в электронных устройствах, особенно проблематичны, поскольку любая коррозия может сделать этот атомно-тонкий материал бесполезным.

Традиционные методы защиты этих материалов от ржавчины включают покрытия на основе оксидов, но эти процессы часто используют воду, которая, по иронии судьбы, может ускорить то самое окисление, которое они призваны предотвратить.

Команда под руководством профессора Джошуа Робинсона из Университета штата Пенсильвания разработала новый метод синтеза, который использует аморфный нитрид бора (a-BN) в качестве покрытия. Этот материал известен своей высокой термической стабильностью и электроизоляционными свойствами, что делает его идеальным для использования в полупроводниках.

Эти материалы сделаны из дисульфида молибдена, двумерного полупроводника, выращенного на поверхности сапфира. Треугольные формы выровнены благодаря процессу, называемому эпитаксией, где материал следует рисунку поверхности, на которой он выращен. Изолирующие слои, такие как аморфный нитрид бора, добавляются в процессе изготовления материалов, которые используются для создания электронных устройств следующего поколения. Источник: JA Robinson Research Group / Penn State

«Одной из самых больших проблем, с которыми мы сталкиваемся в современных исследованиях двумерных полупроводников, является тот факт, что материалы быстро окисляются. Необходимо обеспечить их долгосрочную надёжность, поскольку они используются в транзисторах или датчиках, которые должны служить годами. Сейчас эти материалы не служат дольше недели на открытом воздухе», — сказал Джошуа Робинсон, профессор материаловедения и инженерии и соавтор работы.

По словам Робинсона, высокая диэлектрическая прочность a-BN сопоставима с лучшими доступными диэлектриками, и для её изготовления не нужна вода. Команда также разработала новый двухэтапный метод атомно-слоевого осаждения, который позволяет равномерно покрыть двумерные материалы слоем a-BN.

«Мы хотели уйти от использования воды в этом процессе, поэтому мы начали думать о том, какие двумерные материалы мы можем производить, не используя воду при обработке, и аморфный нитрид бора является одним из них», — сказал Робинсон.

Используя этот новый метод, команда смогла создать равномерное покрытие a-BN на двумерных полупроводниках, что привело к улучшению производительности транзистора на 30%–100 % (в зависимости от конструкции транзистора) по сравнению с устройствами, не использующими a-BN.

«Когда вы помещаете 2D-полупроводники между аморфным нитридом бора, даже если он аморфный, вы получаете более гладкую электронную дорогу, что позволит улучшить электронику. Электроны могут проходить через 2D-материал быстрее, чем если бы они находились между другими диэлектрическими материалами», — объяснил Робинсон.

Робинсон отметил, что даже несмотря на высокую диэлектрическую прочность, исследователи лишь поверхностно изучили потенциал a-BN как диэлектрического материала для полупроводниковых приборов. «У нас есть возможности для улучшения, хотя он уже превосходит другие диэлектрические материалы. Главное, что мы пытаемся сделать прямо сейчас, — это улучшить общее качество материала, а затем интегрировать его в некоторые сложные структуры, которые можно будет увидеть в будущей электронике», — заключил Робинсон.

Intel довольно заметно теряет долю на рынке ПК в последние годы, и особенно это заметно в серверном сегменте, где AMD занимает уже более 30%, хотя когда-то Intel заявляла, что её цель — не дать AMD занять 10-15%. Однако, похоже, Intel наконец-то смогла создать процессор, который может дать бой монстрам AMD Epyc. Первый в Сети обзор 128-ядерного новые процессоры Epyc на архитектуре Zen 5, которые будут иметь ещё больше ядер, чем текущие модели. По сравнению с тем же Xeon Platinum 8592+ компания обещает прирост в ряде задач в три-пять раз, так что, возможно, Xeon 6980P будет самым мощным серверным процессором совсем недолго.

Двадцать лет назад два физика из Манчестерского университета, Андрей Гейм и Константин Новосёлов, опубликовали новаторскую работу о необычных электронных свойствах графена. Графен — кристаллическая форма углерода, эквивалентная одному слою графита толщиной всего в один атом. Эта работа была быстро скопирована и воспроизведена учёными по всему миру, благодаря чему были разработаны новые методы изготовления этого материала.

Графен был воспринят как революционный материал, обещающий сверхбыструю электронику, суперкомпьютеры и сверхпрочные материалы. Более фантастические заявления включали космические лифты, солнечные паруса, искусственные сетчатки и даже плащи-невидимки. Всего через шесть лет после своей первой работы Гейм и Новосёлов были удостоены Нобелевской премии по физике, что ещё больше подогрело энтузиазм вокруг этого материала.

Однако не все ожидания и предсказания сбылись. У любой популярной статьи о материале можно быстро найти скептиков: они жалуются, что десятилетиями видят пустые обещания о реальном влиянии графена. Где же революционные продукты, которые обогащают жизнь или спасают мир от изменения климата, — спрашивают они.

С точки зрения общественного восприятия, справедливо будет сказать, что графен был поставлен на невозможный стандарт. Учёные не застрахованы от переоценки или спекуляций о своих проектах. Однако такие прорывные технологии, как автомобили, телевидение или пластик, потребовали десятилетий развития. Графен всё ещё «новичок» в мире крупных открытий.

Источник: Alexander AlUS /Wikipedia /CC BY-SA 3.0

Тихо произошла устойчивая интеграция графена в многочисленные практические приложения. Во многом это произошло благодаря Graphene Flagship, крупной европейской исследовательской инициативе, координируемой Технологическим университетом Чалмерса в Швеции. Она направлена на то, чтобы перенести графен и связанные с ним материалы из академических исследований в реальные коммерческие приложения, и в результате за последнее десятилетие было разработано более 90 продуктов.

К ним относятся смешанные пластики для высокопроизводительного спортивного инвентаря, более долговечные гоночные шины для велосипедов, мотоциклетные шлемы, которые лучше распределяют ударную силу, теплопроводящие покрытия для деталей мотоциклов и смазочные материалы для снижения трения и износа между механическими деталями. Графен находит применение в аккумуляторах и суперконденсаторах, обеспечивая более быструю зарядку и более длительный срок службы. Проводящие графеновые чернила используются для производства датчиков, беспроводных меток слежения, нагревательных элементов и электромагнитного экранирования для защиты чувствительной электроники.

Графен даже используется в наушниках для улучшения качества звука и как более эффективное средство передачи тепла в кондиционерах. Изделия из оксида графена используются для опреснения, очистки сточных вод и очистки питьевой воды.

Между тем, ряд графеновых материалов можно купить в готовом виде для использования в бесчисленном количестве других продуктов, и такие крупные корпорации, как SpaceX, Tesla, Panasonic, Samsung, Sony и Apple, по слухам или известно, используют их для разработки новых продуктов.

Влияние графена на материаловедение неоспоримо. Влияние на потребительские товары ощутимо, но не так заметно. Как только материал внедрён в работающий продукт, нет необходимости постоянно упоминать его, а проблемы с правом собственности могут заставить компании неохотно вдаваться в подробности. Поэтому потребители могут пребывать в неведении, что их автомобиль, мобильный телефон или клюшка для гольфа содержат графен, и, скорее всего, им все равно, пока устройство или предмет работает.

По мере совершенствования методов производства и снижения затрат можно ожидать, что графен будет всё более широко использоваться. Экономия за счёт масштаба сделает его более доступным, а спектр применения, скорее всего, продолжит расширяться.

«Я всё ещё радуюсь, когда пробую его для чего-то нового в лаборатории. Хотя я, возможно, виновен в том, что способствовал первоначальному ажиотажу, я остаюсь оптимистом относительно потенциала графена. Я всё ещё жду своего полёта на космическом лифте, но в то же время я буду утешаться тем фактом, что графен уже помогает формировать лучшее будущее — тихо и неуклонно», — говорит один из исследователей.

Компания Google подала жалобу в Европейскую комиссию на Microsoft, обвинив своего конкурента в «антиконкурентной» практике лицензирования с целью принуждения клиентов использовать её облачный сервис. Об этом было объявлено в среду.

«Мы считаем, что действие регулятора — единственный способ положить конец привязке к поставщику Microsoft, предоставить клиентам возможность выбора и создать равные условия для конкурентов», — заявил на пресс-конференции вице-президент Google Cloud Амит Завери.

Источник: PhotoMIX Company / Pexels

Google заявила, что Microsoft воспользовалась зависимостью корпоративных клиентов от «обязательных» программных продуктов, таких как Windows Server, чтобы заставить их использовать её облачную платформу Azure.

По словам Google, компания Microsoft сделала использование Windows Server или других продуктов на конкурирующих сервисах, таких как Google Cloud или Amazon AWS, невыгодным для клиентов, увеличив цену на 400%.

«Условия лицензирования Microsoft не позволяют европейским клиентам переносить текущие рабочие нагрузки Microsoft в облака конкурентов, несмотря на отсутствие технических препятствий для этого», — написал Завери в блоге, соавтором которого является президент европейского подразделения Google Cloud Тара Брэди.

По заявлению Google, для компаний, которые используют конкурирующие облачные платформы, несмотря на их стоимость, «Microsoft за последние несколько лет ввела дополнительные препятствия, такие как ограничение исправлений безопасности и создание других барьеров для взаимодействия».

Астрономы из Национального центрального университета в Тайване провели исследование необычной сверхорбитальной вариации периода рентгеновской двойной звезды 4U 1820-30. Результаты исследования, опубликованные 13 сентября на сервере препринтов arXiv, могут помочь лучше понять природу этой системы.

Рентгеновские двойные состоят из обычной звезды или белого карлика, передающего массу компактной нейтронной звезде или чёрной дыре. В зависимости от массы звезды-компаньона астрономы делят их на рентгеновские двойные малой массы (LMXB) и рентгеновские двойные большой массы (HMXB).

4U 1820-30 представляет собой сверхкомпактную рентгеновскую двойную звезду, расположенную вблизи центра шарового скопления NGC 6624. Она состоит из нейтронной звезды и теряющего массу компаньона — белого карлика с массой 0,06–0,08 солнечных масс. Орбитальный период системы составляет приблизительно 685 секунд.

Кривые блеска 4U 1820-30, собранные пятью инструментами. Источник: Chou et al, 2024

Предыдущие наблюдения 4U 1820-30 показали, что она демонстрирует не только орбитальные и сверхгорбые вариации, но и сверхорбитальную модуляцию с периодом, намного превышающим орбитальный период. Этот период был измерен и составил приблизительно 171,03 дня и, по-видимому, оставался стабильным в течение последних десятилетий.

Однако группа астрономов во главе с И Чоу из Национального центрального университета сообщила о новых открытиях относительно модуляции суперорбитального периода 4U 1820-30. Анализируя имеющиеся данные с различных телескопов с 1987 года, учёные обнаружили значительное изменение суперорбитального периода 4U 1820-30.

Согласно исследованию, спектры мощности, полученные с помощью пяти наблюдательных инструментов, показывают значительное изменение суперорбитального периода со 171 до 167 дней в период с 1987 по 2023 год. Дальнейший анализ показывает, что этот период мог резко измениться в период с конца 2000 года по начало 2023 года или меняться плавно с производной периода около -0,000358 дней в день.

Предыдущие наблюдения 4U 1820-30 предполагали, что модуляция её сверхорбитального периода была вызвана необнаруженной третьей звездой-компаньоном в системе. Однако новые результаты, полученные командой Чжоу, опровергают этот сценарий, указывая на другие гипотезы. Вместо этого авторы предполагают, что нестабильность переноса массы, вызванная облучением, может быть ответственна за такое поведение.

«Ожидается, что аккреционный поток будет исходить из небольшой области вокруг точки L1 на компаньоне, где эффективное гравитационное поле слабое. Поэтому аккреционный поток очень чувствителен к рентгеновскому облучению этой области», — пояснили исследователи.

Авторы статьи добавили, что для проверки этого сценария для 4U 1820-30 необходимы дополнительные наблюдения и теоретические исследования. Но уже сейчас полученные результаты имеют важное значение для понимания природы рентгеновских двойных звёзд и их поведения. Более того, они могут помочь лучше понять механизмы переноса массы и аккреции в этих системах. Дальнейшие исследования 4U 1820-30 и других рентгеновских двойных звёзд могут привести к новым открытиям и более глубокому пониманию этих сложных астрономических объектов.

Энтузиасты нередко запускают какие-то программные продукты на очень старых ПК, но программист Дмитрий Гринберг (Dmitry Grinberg) решил попробовать запустить Linux на процессоре, который вышел за 20 лет до появления этой операционной системы. 

фото: Dmitry Grinberg

Debian Linux запускалась на Intel 4004 — легендарном микропроцессоре, который вышел в 1971 году, то есть более 50 лет назад. Именно Intel 4004 считается первым в мире коммерчески доступным однокристальным микропроцессором. 

Автор подробно описал процесс в своём блоге, но для нас важно, что идею он всё-таки реализовал. Правда, изначально на запуск ОС системе требовалось... почти 9 дней! После ряда манипуляций, включавших в том числе уменьшение ядра Linux до 2,5 МБ, время удалось сократить вдвое — до 4,76 дня. Это всё равно даже звучит ужасно медленно, но всё же не стоит забывать о 20-летней разнице и о том, что из себя в целом представлял Intel 4004.  

Классические жёсткие диски практически исчезли с потребительского рынка ПК, будучи вытесненными заметно подешевевшими SSD. Похоже, компании MSI настолько не нужны её запасы HDD, что она готова их просто дарить покупателям ПК. 

фото: MSI

Компания запустила акцию, в рамках которой дарит жёсткие диски всем покупателям своих Barebone-комплектов. В данном случае не мини-ПК, а полноценных больших компьютеров.  

В подарок можно получить HDD Seagate объёмом 500 ГБ формата 2,5 дюйма со скоростью вращения 7200 об/мин, причём подарят его даже при покупке самого дешёвого комплекта стоимостью всего 198 долларов. Учитывая, что Barebone-комплект как раз подразумевает отсутствие накопителя, такой подарок может позволить кому-то немного сэкономить на старте.  

Группа исследователей из Бостонского университета под руководством Джесс Миллер из кафедры астрономии провела исследование, которое показало, что Земля и вся Солнечная система могли пройти через два плотных межзвёздных облака 7 миллионов лет назад. Это событие, как предполагается, привело к сжатию гелиосферы, в результате чего Земля оказалась под воздействием межзвёздной среды.

Межзвёздные облака представляют собой обширные области газа и пыли между звёздами внутри галактик. Они в основном состоят из водорода с небольшим количеством гелия и следов более тяжёлых элементов.

Эти облака играют ключевую роль в жизненном цикле звёзд, предоставляя материалы для формирования новых звёзд, и засеиваются элементами после смерти звёзд. Облака значительно различаются по размеру, плотности и местоположению и являются важной частью эволюции галактики.

Молекулярный облачный комплекс Ориона, в центре которого доминирует туманность «Пламя» (NGC 2024). Меньшая светящаяся полость, расположенная между туманностью «Пламя» и туманностью «Конская Голова», называется NGC 2023. Источник: NASA/JPL-Caltech

Для завершения одного полного оборота по галактике со скоростью 828 000 километров в час Земле требуется около 250 миллионов лет. В настоящее время Солнечная система расположена в рукаве Ориона, одном из спиральных рукавов нашей галактики. Во время путешествия Земля проходит через различные регионы, встречая звёзды и различные плотности межзвёздной среды. Она испытывает гравитационное взаимодействие с близлежащими звёздами и туманностями, иногда проявляя тонкие взаимодействия.

Группа астрономов проследила путь Солнца в прошлое и выявила два случая, когда Земля и Солнечная система проходили через два плотных межзвёздных облака. Одно из пересечений произошло 2 миллиона лет назад, другое — 7 миллионов лет назад. Исследовав свойства облаков, команда утверждает, что облака достаточно плотные, чтобы сжать солнечный ветер до орбиты Земли.

Солнечный ветер представляет собой постоянный поток заряженных частиц, в основном электронов и протонов, которые испускаются из верхнего слоя атмосферы Солнца, короны. Частицы движутся через Солнечную систему со скоростью от 400 до 800 километров в секунду. Край нашей Солнечной системы определяется как точка, где солнечный ветер сливается с межзвёздной средой.

Предыдущие группы анализировали события изменения климата, вызванные этими взаимодействиями межзвёздной среды, и получили схожие результаты. Результатом стало глобальное похолодание, вызвавшее ледниковый период. Исследование Миллер и её группы переосмыслило эту версию с использованием современных технологий и процессов.

Команда обнаружила, что взаимодействия действительно сыграли свою роль в изменениях в атмосфере Земли. Они обнаружили, что уровни водорода в верхних слоях атмосферы существенно возросли. Вновь полученный водород был преобразован в молекулы воды в нижних слоях атмосферы, и это также привело к снижению мезосферных уровней озона.

Эти процессы могли привести к появлению серебристых облаков во всей мезосфере. Они не были бы постоянными, но могли бы заблокировать 7% солнечного света, достигающего Земли, погрузив нашу планету в ледниковый период.