Космический аппарат NASA вышел на орбиту Марса

Неделя началась с того, что после 10 месяцев путешествия в открытом космосе американский исследовательский аппарат MAVEN  вышел на стабильную круговую орбиту вокруг Красной Планеты. Как писал "Наш взгляд", всего два дня спустя к нему присоединился индийский корабль МОМ.

В течении научной миссии, которая рассчитана на один год, MAVEN, как и МОМ, будет изучать верхние слои разреженной марсианской атмосферы, отслеживать климатические изменения в течение длительного времени и собирать другие данные. Эту информацию будет использованы при подготовке первой экспедиции людей на Марс, запуск которой намечен на 2030 год.

Компьютер заработал как человеческий мозг

Ученые Стэнфордского университета создали нейрокомпьютер Neurogrid, принцип работы процессов которого очень схож с механизмом работы человеческого мозга. Такая структура позволяет машине в 9000 раз превзойти по производительности обычный настольный ПК.

Плата нейрокомпьютера содержит 16 специализированных процессоров Neurocore, которые в совокупности моделируют работу 1 миллиона нейронов и несколько миллиардов связей между ними. Такой высокий уровень интеграции обеспечивает высокую эффективность устройства в соотношении между вычислительной мощностью и потреблением энергии. Высокая производительность процессора Neurocore достигается благодаря тому, что одни и те же элементы электронных схем могут обеспечивать работу сразу нескольких моделей нейронов и синапсов.

Носимая искусственная почка

Специалисты лос-анджелесского Медицинского центра Сидарс-Синай в сотрудничестве с учеными Школы медицины имени Дэвида Геффена при Калифорнийском университете создали WAK - первую в мире искусственную почку, которую можно носить на ремне, как обычный гаджет. Устройство подключается к пациенту с помощью катетера, позволяя ему двигаться и даже работать с минимальными ограничениями. На уровне концепции прибор был представлен еще в 2009 году, все это время разработчики ждали разрешения от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA).

Компактный прибор разрабатывается индивидуально под каждого пациента, поэтому не имеет жестких ограничений по времени использования. Фильтрация выполняется в фоновом режиме, постоянно поддерживая безопасный уровень токсичных метаболитов в крови. Предполагается, что WAK "отвяжет" пациентов от громоздких диализных аппаратов. Радикальное уменьшение габаритов стало возможным за счет использования новых материалов, гибкой электроники и литиевых батарей с высокой плотностью хранения энергии, недавно выпущенных компанией Inspired Energy. Однако главным новшеством стала фильтрационная мембрана, структура которой позволила значительно снизить расход воды. На днях WAK пройдет клинические испытания. 

Батарея с жидкими электродами

Инженеры Массачусетского технологического института создали батарею с жидкими электродами. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature. В новой батарее два жидких электродных слоя разделены слоем жидкого электролита. Металлы и электролит в новом аккумуляторе имеют разные плотности, что не позволяет им перемешаться.

Главным преимуществом жидких батарей является их высокая долговечность: жидкие электроды новых аккумуляторов не будут разрушаться в результате большого числа циклов зарядки и разрядки. Ученые утверждают, что даже после десяти лет ежедневной зарядки и разрядки батарея сохранит около 85% своей первоначальной эффективности.

Ранее в жидкой батарее в качестве вещества для верхнего электрода использовали жидкий магний, для нижнего - сурьму, а в качестве слоя электролита - солевой раствор. Однако такая батарея работали лишь при температуре около 700 градусов. Чтобы понизить рабочую температуру устройства, ученые заменили магний на литий, который плавится при температуре 180 градусов, а вместо сурьмы использовали ее сплав со свинцом. 

Электричество поможет ходить

Швейцарские ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны нашли способ активизации парализованных конечностей с помощью электрических сигналов. Уже в следующем году новая система Gait System будет испытана на людях, парализованных из-за травм спинного мозга. Результаты эксперимента представлены в журнале Science Translational Medicine. Одной из причин паралича и других неврологических заболеваний являются помехи в передаче электрических сигналов между клетками. Однако то же электричество способно вернуть ногам способность двигаться. На этом и базируется принцип работы Gait System.

В процессе опытов с грызунами исследователи обнаружили, что между высотой подъема задних конечностей и частотой электростимуляции наблюдается четкая связь. Животное не способно ходить, но электростимуляция включает поврежденный спинной мозг и заставляет мышь перемещаться естественным образом. Ученые планируют выяснить, как декодировать сигналы о движении конечностей непосредственно из головного мозга.

Корейский робот стал пилотом

Разработчики из корейского ведущего научно-технического института создали робота PIBOT, способного управлять самолетом. Электронный пилот может идентифицировать и использовать кнопки и переключатели, найденные в кабине самолета, с помощью которых он управляется. Для определения края взлетно-посадочной полосы робот имеет видеокамеру.

Гуманоид учится летать на устройстве, которое является копией модели самолета. Своими механическими пальцами с панели управления PIBOT использует визуальную информацию, представленную на мониторе компьютера. Пока концепция ограничивается имитирующей моделью, однако исследователи надеются, что вскоре PIBOT будет управлять реальным самолетом.

Фотон телепортировали на 25 километров

Специалисты из Университета Женевы опубликовали в журнале Nature Photonics статью о научном прорыве в исследовании телепортации. Им удалось телепортировать квантовое состояние фотона в кристалл, который находился на дистанции 25 километров от точки эксперимента. 

Ученые смогли передать квантовую информацию о фотоне на расстояние более 25 километров по оптоволокну. На другом конце находился кристалл, который являлся своего рода банком квантовой информации о фотоне. Успешность эксперимента доказывает, что при передаче информация о состоянии частицы может быть сохранена даже тогда, когда существует не только разница в среде, но в состоянии двух объектов.

Авто на соленой воде

Европейская компания Nanoflowcell разработала и изготовила опытный образец первого в мире электрического автомобиля на специальных топливных элементах, который использует в качестве топлива соленую воду. В настоящее время автомобилю Quant e-Sportlimousine официально разрешено передвигаться по дорогам общего назначения в Германии, а Nanoflowcell готовится к проведению масштабных дорожных испытаний авто.

Quant e-Sportlimousine может разгоняться до 100 километров в час за 2.8 секунды. На одной заправке "топливом" из соленой воды автомобиль способен пройти до 600 километров. В специальном реакторе автомобиля готовятся два раствора солей различных металлов, выступающие в качестве электролита, которые по отдельности подаются в топливные элементы. На поверхности катализаторов этих топливных элементов происходит череда достаточно сложных электрохимических реакций, в результате которых и вырабатывается электричество. Оно производится нон-стоп и поступает на хранение в суперконденсатор большой электрической емкости, оттуда энергия расходуется на приведение в движение четырех электродвигателей Quant e-Sportlimousine. В ближайшее время Nanoflowcell планирует изготовить еще четыре опытных образца авто. В процессе их тестов технологии будут доработаны до коммерческого уровня использования.

Чувствительный робот-бегун

Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) изобрели  уникального робота на четырех ногах, который по чувствительности пальцев, скорости и умению прыгать превосходит человека. Министерство обороны США уже вложило в проект $95 млн.

Тесты показали, что робот может развивать скорость до 30 миль в час и функционировать на высоких скоростях, причем без падения производительности. В основе технологии - так называемый "кошачий алгоритм", разработанный MIT по заказу Министерства обороны США. При соприкосновении с землей он использует огромную силу, чтобы поддерживать заданную скорость. Именно эту технику бега используют лучшие спринтеры планеты.

Это также единственный в своем роде бесшумный робот. Звук, который он издает при касании металлическими ногами земли, не улавливается человеческим ухом. Создание подобных роботов финансируется американским военным ведомством при помощи Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Предполагается, что они будут помогать при стихийных бедствиях, а также использоваться в военных целях.

Водяной аккумулятор 

Японская компания Furukawa Battery создала электрический аккумулятор Mg Box, который работает с использованием простой воды. От него можно заряжать смартфоны и прочие устройства. Согласно заявлению компании, новинка появится в продаже в середине декабря. Стоимость одного аккумулятора составит примерно $93.

Для полноценной работы устройства в него достаточно залить два литра воды, причем вода может быть как пресная, так и морская. Аккумулятор способен генерировать электроэнергию в течение пяти дней. За это время можно полностью зарядить телефон около 30 раз.