Китай разрабатывает «вактрон» или «летающий поезд», использует технологию с низким содержанием вакуума и магнитную левитацию для достижения сверхвысоких скоростей, возможно, позволяя поезду достигать скорости до 1000 км/ч.

Корейские ученые создали электродвигатель без металлических деталей

Группа ученых из Корейского института науки и технологий совершила прорыв в электротехнике, создав работающий электродвигатель без металлических частей. Инновационная разработка использует углеродные нанотрубки вместо традиционной медной обмотки.

Команда под руководством доктора Дэ-Юна Кима разработала принципиально новую конструкцию электродвигателя. Основной элемент – катушка из специально обработанных углеродных нанотрубок, заключенных в полимерную оболочку. Такое решение позволило полностью исключить медь из конструкции мотора.

Ключевой проблемой при создании подобных двигателей оставалось наличие металлических примесей в нанотрубках. Корейские исследователи применили технологию очистки на основе жидкокристаллической самоорганизации, которая эффективно удаляет посторонние частицы, сохраняя структуру материала.

Тестовый образец двигателя с катушкой из нанотрубок показал работоспособность при напряжении 3 вольта, развивая скорость до 3420 оборотов в минуту. В сравнении с медным аналогом новый мотор уступает в абсолютной мощности, но выигрывает по соотношению производительности к весу – эффективность достигает 94% от показателей меди.

Среди преимуществ разработки – существенно меньший вес (катушка из нанотрубок весит 78 мг против 379 мг у медной), гибкость и потенциально более низкая стоимость при массовом производстве. Однако текущая проводимость материала пока в 7,4 раза ниже, чем у меди, что ограничивает область применения.

Ученым удалось улучшить электрические характеристики нанотрубок на 133% по сравнению с необработанными образцами. Двигатель демонстрирует стабильную работу, изменяя обороты в зависимости от подаваемого напряжения.

По мнению исследователей, эта технология может найти применение в экологичном транспорте и других областях, где важны легкость и эффективность энергопотребления.

Toshiba создала литиевые аккумуляторы, которые заряжается до 80 % за 6 минут и выдерживает 20 000 циклов

Со 2 по 4 июля в Бангкоке пройдёт выставка «Азиатская неделя устойчивой энергетики 2025» (ASEW 2025). На этом мероприятии японская компания Toshiba представит свои новейшие литиевые аккумуляторы SCiB со сверхбыстрой зарядкой. Выставка должна стать для Toshiba трамплином для выхода на рынок электрического транспорта в Юго-Восточной Азии, электрификация которого пока не носит масштабного характера. Новые аккумуляторы могут это изменить.

Полной информации о новинке пока нет. Известно лишь, что аккумуляторы способны заряжаться до 80 % ёмкости за 6 минут, выдерживая колоссальные токи без риска возгорания. Особое внимание было уделено температурной устойчивости, поскольку эксплуатация в регионе Юго-Восточной Азии будет проходить в условиях постоянной жары. Именно высокая температура до сих пор оставалась главным сдерживающим фактором для повсеместного применения литиевых батарей в транспорте.

Засилье двухколёсного транспорта в Бангкоке и других городах региона подтолкнуло Toshiba к запуску пилотной программы предоставления аккумуляторов как услуги. Владельцы скутеров и аналогичной техники смогут арендовать аккумуляторы без необходимости полной покупки, просто обменивая разряженные батареи на заряженные. В случае успеха программа будет распространена и на другие виды транспорта — от фургонов до моторных лодок и катеров.

Сочетание устойчивости к нагреву и способности выдерживать не менее 20 тысяч циклов перезарядки без заметной потери ёмкости может оказаться особенно привлекательным для неприхотливых водителей и капитанов малых судов.

В перспективе Toshiba рассчитывает увидеть свои аккумуляторы в составе электрических летательных аппаратов. В более отдалённом будущем компания работает над созданием водородных топливных элементов для самолётов и даже криогенных авиационных систем с электрическими двигателями. До широкого перехода на водород технологии сверхбыстрой зарядки могут стать промежуточным решением — более компактным, чистым и удобным для транспорта.

Химики упаковали 3 терабайта в 1 см²

Учёные вышли за пределы классической физики хранения информации.

Химики из Манчестерского университета и Австралийского национального университета создали новую молекулу, способную хранить информацию при температуре, сравнимой с холодной лунной ночью. Это открытие может сыграть ключевую роль в развитии будущих технологий хранения данных и открыть путь к устройствам размером с почтовую марку, вмещающим в сто раз больше информации, чем современные накопители.

Разработка основана на так называемом одно-молекулярном магните, который сохраняет магнитную память до температуры 100 Кельвинов, что примерно соответствует минус 173 градусам по Цельсию. Это заметный скачок по сравнению с предыдущим рекордом в 80 Кельвинов, то есть минус 193 градуса. По словам одного из авторов исследования, профессора Николаса Чилтона, если довести технологию до совершенства, такие молекулы позволят в буквальном смысле упаковывать гигантские объёмы информации в минимальное пространство.

Профессор приводит наглядный пример: одна квадратная сантиметровая микросхема на основе этой технологии может хранить до трёх терабайт данных. Это примерно 40 тысяч компакт-дисков с альбомом The Dark Side of the Moon или около полумиллиона видео из TikTok.

В условиях, когда каждый день всё больше людей стримит видео, листает соцсети и отправляет файлы в облако , возникает острая потребность в новых способах хранения и обработки огромных объёмов цифровых данных. Магнитные материалы давно играют важную роль в этой сфере. Современные жёсткие диски хранят данные за счёт намагничивания крошечных участков, состоящих из множества атомов. Однако одно-молекулярные магниты работают иначе: каждая молекула сохраняет информацию независимо, что даёт возможность значительно увеличить плотность записи.

Основная проблема таких материалов всегда заключалась в том, что они требовали экстремально низких температур. Теперь же речь идёт о температуре выше точки кипения жидкого азота, который доступен и широко используется в промышленных масштабах. Хотя до комнатной температуры ещё далеко, достижение рубежа в 100 Кельвинов уже делает технологию применимой в крупных дата-центрах .

Ключевым элементом нового магнита стал редкоземельный металл диспрозий, заключённый между двумя атомами азота. Они расположены почти строго по прямой линии, что теоретически должно усиливать магнитные свойства. Ранее добиться такой геометрии было невозможно из-за склонности диспрозия образовывать более «ломаные» молекулы. Исследователи решили эту задачу, добавив химическую группу, которая «фиксирует» структуру в нужной конфигурации.

Кроме того, команда в Австралии применила новую теоретическую модель, основанную на уравнениях квантовой механики, и смоделировала поведение электронных спинов с помощью суперкомпьютеров . Это позволило объяснить, почему новая молекула демонстрирует столь высокую эффективность по сравнению с прежними разработками.

Учёные считают, что эта работа закладывает основу для создания ещё более совершенных молекулярных магнитов, способных сохранять данные при более высоких температурах. Прошло более полувека с момента выхода альбома The Dark Side of the Moon, и технологии с тех пор продвинулись невероятно далеко. Исследователи уверены, что в следующие пятьдесят лет нас ждёт ещё больше прорывов.

Как делают шарики

Кремний правил 70 лет, но теперь его эпоха подходит к концу: на сцену выходит управляемая материя

Открытие обещает заменить привычные процессоры на световые.

Учёные из Северо-восточного университета США сделали важное открытие, которое может изменить будущее электроники. Им удалось управлять электронным состоянием вещества по желанию, заставляя материал становиться то проводником, то изолятором. Это означает, что в перспективе можно отказаться от кремниевых компонентов и перейти к использованию гораздо более быстрых и миниатюрных квантовых материалов .

Скорость переключения состояний настолько высока, что позволяет говорить о переходе от гигагерц, с которыми работают современные процессоры, к терагерцам . Для этого исследователи применили метод, называемый "термическое закаливание", суть которого заключается в контролируемом нагреве и охлаждении вещества. Новый материал способен мгновенно менять своё состояние — и обратно — при помощи той же технологии.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature Physics. Учёные подчёркивают, что получили полный контроль над тем, будет ли материал проводить ток или нет. По сути, это аналог транзистора , но на новом уровне. Транзисторы однажды позволили компьютерам уменьшиться с размеров целой комнаты до формата смартфона. Квантовые материалы могут стать следующим шагом на этом пути.

Физик Грегори Фиете, участвовавший в исследовании, сравнивает процесс с управлением светом на максимальной возможной скорости, которую допускают законы физики. По его словам, пользователи компьютеров постоянно сталкиваются с моментами, когда хочется, чтобы всё работало быстрее. Управление материалами с помощью света может стать решением этой проблемы.

Эксперименты проводились с веществом под названием 1T-TaS₂. Ранее его проводящее состояние удавалось достичь только при криогенно низких температурах, но теперь оно стабилизируется практически при комнатной. Материал сохраняет заданное состояние месяцами, чего раньше никто не добивался.

Новое открытие позволяет использовать всего один материал вместо традиционной пары проводника и изолятора. Это избавляет инженеров от необходимости создавать сложный интерфейс между ними и упрощает конструкцию устройств. Управление состоянием теперь можно осуществлять просто с помощью света и в гораздо более широком температурном диапазоне.

Ранее подобные эффекты удавалось вызвать лишь с помощью ультракоротких лазерных импульсов, но изменения длились доли секунды и требовали экстремального холода. Сейчас ситуация изменилась. Возможность стабильного переключения при более высоких температурах — это большой шаг вперёд как для квантовой физики, так и для разработки новых технологий, способных заменить кремний.

Фиете подчёркивает, что современные полупроводники уже настолько насыщены логическими элементами, что инженеры вынуждены размещать их в три слоя. Но этот подход имеет предел. Квантовые компьютеры , по его мнению, становятся необходимостью. Он считает, что для следующего рывка в скорости и объёме хранения информации нужно новое мышление, и квантовые материалы — один из возможных путей.