Вокруг Науки Техники

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Volocopter показала первый полет гибридного аэротакси

Компания Volocopter провела первый полет прототипа аэротакси VoloConnect. Аппарат построен по гибридной схеме с винтами для вертикального взлета и посадки, а также крылом и двумя двигателями для эффективного горизонтального полета.

За последние несколько лет десятки производителей от стартапов до гигантов вроде Airbus и Boeing представили свои проекты аэротакси — небольших летательных аппаратов вертикального взлета и посадки, перевозящих несколько человек в пределах города или недалеко от него. Конструкция в них отличается от проекта к проекту, но условно их можно разделить на чистые мультикоптеры и гибриды, в которых есть крыло и двигатели для быстрого горизонтального полета. Volocopter — одна из компаний-пионеров этого типа летательных аппаратов. Свое первое аэротакси она представила еще в 2017 году, тогда это был двухместный мультикоптер с 18 винтами.

В мае прошлого года VoloCopter представила проект гибридного аппарата, в котором есть шесть винтов для создания вертикальной тяги, а также два толкающих винта и два крыла для быстрого и эффективного полета. На тот момент помимо рендеров компания показала лишь прототип в масштабе 1:3, а теперь она продемонстрировала первый полет полноразмерного прототипа.

Во время полета, который состоялся в мае, VoloConnect провел в воздухе две минуты и 14 секунд. За это время он показал как вертикальный взлет и посадку, так и горизонтальный полет, причем в ролике можно заметить, что во время взлета оба толкающих двигателя работали, поэтому можно предположить, что для горизонтального смещения использовались именно они.

После первого полета прототип летал еще дважды, разогнавшись до 64 километров в час при движении вперед и до 45 при движении вбок. В дальнейшем инженеры планируют продолжать испытательные полеты, в том числе с имитацией аварий двигателей.

Предполагается, что серийная версия аппарата начнет применяться с 2026 года. Она будет способна перевозить четверых человек на расстояние чуть меньше 100 километров на скорости до 250 километров в час.

В аэротакси предлагают использовать самые разные конструкции. Одну из самых необычных в прошлом году предложила компания Talyn Air. В ее проекте используется два отдельных аппарата: мультикоптер-носитель для взлета и ускорения с горизонтальными и вертикальными винтами, а также самолет с одним толкающим винтом.

 

 

 

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Личинки жуков-чернотелок оказались способны поедать пенопласт.

Кишечная микрофлора зофобусов может разлагать инертный пенополистирол, позволяя личинкам насекомых питаться только им и при этом спокойно расти. Возможно, такая способность поможет создать новые технологии для утилизации пенопласта.

Чернотелки — крупное семейство жуков, к которому относятся и зофобусы (Zophobas morio). Это весьма неприхотливые при разведении насекомые, поэтому их личинки активно используют в качестве корма для домашних рептилий. А в будущем их, возможно, будут выращивать в еще более крупных масштабах — уже ради борьбы с загрязнением окружающей среды.

Новое исследование австралийских ученых показало, что личинки зофобусов могут поглощать пенополистирол — то есть обычный пенопласт, который сам по себе в естественных условиях разлагается крайне медленно. Об этом Кристиан Ринке (Christian Rinke) и его соавторы пишут в статье, опубликованной в журнале Microbial Genomics.

Пенополистирол — материал во многих смыслах замечательный, из-за чего применяется очень широко, прежде всего в качестве теплоизолятора в строительстве. Но это создает и огромные количества таких отходов, химически и биологически инертных, которые сами по себе в естественных условиях практически не разлагаются. Именно тут на помощь нам могут прийти жуки-зофобусы.

Кристиан Ринке и его коллеги из Университета Квинсленда проследили за состоянием личинок зофобусов в течение трех недель. При этом одну группу подкармливали отрубями, другую — пенопластом, а третью держали вовсе без пищи (что для этих насекомых не смертельно). В итоге насекомые, которые питались пенополистиролом, выглядели и вели себя совершенно нормально и даже немного набрали массу в сравнении с голодавшими. В свой срок они завершили жизненный цикл, превратившись в куколки, а затем и во взрослых особей. Все это указывает на то, что личинки благополучно усваивали органику даже из своего пенопластового рациона.

Ученым были знакомы прошлые работы на эту тему, которые связали способность насекомых поглощать синтетические полимеры с работой микробов, обитающих в их кишечнике. Поэтому Ринке с соавторами провели секвенирование микрофлоры личинок зофобусов: в итоге выяснилось, что в ее составе встречаются представители Pseudomonas, Rhodococcus и Corynebacterium, в геномах которых имеются ферменты, осуществляющие разложение полистирола.

В самом деле, ранее аналогичную способность переваривать пенополистирол при помощи микрофлоры продемонстрировали некоторые другие насекомые — в частности, личинки мучных хрущаков. Однако зофобусы как инструмент утилизации пенопласта выглядят более перспективными. Они крайне устойчивы, просты и дешевы в разведении, и процесс этот давно налажен. Возможно, специалистам понадобится лишь масштабировать уже существующее производство. А возможно, удастся обойтись биореакторами с культурами бактерий, которые смогут разлагать полистирол еще более эффективно.

 

[Flanger]

Цитата

 

Реакция Белоусова — Жаботинского — класс химических реакций, протекающих в колебательном режиме, при котором некоторые параметры реакции (цвет, концентрация компонентов, температура и др.) изменяются периодически, образуя сложную пространственно-временную структуру реакционной среды.

 

 

В настоящее время под этим названием объединяется целый класс родственных химических систем, близких по механизму, но различающихся используемыми катализаторами (Ce3+, Mn2+ и комплексы Fe2+, Ru2+), органическими восстановителями (малоновая кислота, броммалоновая кислота, лимонная кислота, яблочная кислота и др.) и окислителями (броматы, иодаты и др.).

При определенных условиях эти системы могут демонстрировать очень сложные формы поведения от регулярных периодических до хаотических колебаний и являются важным объектом исследования универсальных закономерностей нелинейных систем. В частности, именно в реакции Белоусова — Жаботинского наблюдался первый экспериментальный странный аттрактор в химических системах и была осуществлена экспериментальная проверка его теоретически предсказанных свойств.

История открытия колебательной реакции Б. П. Белоусовым, экспериментальное исследование её и многочисленных аналогов, изучение механизма, математическое моделирование, историческое значение приведены в коллективной монографии.

 

 

[Flanger]

Висмут имеет гораздо более низкую температуру плавления, чем многие другие типы металлов, и образует радужные квадратные кристаллы, когда он затвердевает, окисление добавляет цвет, оттенок определяется уровнем кислорода, которому он подвергается при охлаждении.

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

Это Mitsubishi Dialtone D160, самый большой сабвуфер из когда-либо созданных в 80-х годах. Он весит 800 кг, легко разбивает окна и производит небольшие землетрясения, которые ощущаются как на расстоянии до 2 км!

[Flanger]

Цитата

 

Акустическая левитация — эффект, открытый много лет назад: маленькие объекты, типа капель жидкости, удерживались в воздухе с помощью стоячей звуковой волны.

Теперь эта технология позволяет получать впечатляющие подвижные композиции «смешанной реальности», похожие на голограммы, но включающие реальные объекты.

 

 

Исследователи-изобретатели из Лондона смогли поднять в воздух с помощью звука отдельные шарики полистирола и капли воды, заставив их двигаться в трёх измерениях. Движение регулировалось с помощью множества маленьких ультразвуковых преобразователей. И это не было бы особой новостью, но дело в том, что авторы сумели устранить кое-какие фатальные недостатки предыдущих работ в этом направлении.
Последнее время акустическая левитация уже достигла существенных успехов, в частности, совместное использование технологий фазированной решётки и акустической голографии позволяло довольно точно управлять волновым фронтом в трёхмерном пространстве, добиваясь подвижной левитации предметов из различных материалов по заданной траектории и с заданной скоростью. Однако делать это удавалось только в «пустом» трёхмерном пространстве, то есть в объёме, в котором кроме того объекта, который надо заставить левитировать, нет никаких предметов, отражающих и рассеивающих звук. Стоило внести в объём с решёткой источников звука любую постороннюю вещь — и левитирующий объект падал или вылетал за пределы рабочего объёма. Кроме того, заставить левитировать с помощью звука удавалось, в основном, предметы из акустически прозрачных материалов и размером меньше длины звуковой волны. С предметами, которые сами могут существенно изменять свойства акустической волны, всё было очень сложно. Скорость и плавность перемещения левитирующего объекта тоже были проблемой акустической левитации. Эти показатели важны, поскольку одно из главных потенциальных применений технологии — создание трёхмерных интерфейсов «смешанной реальности». А, например, чтобы в игре с погружением в виртуальную реальность пользователь мог ощутить капли воды именно там, где их ему показывают, необходима возможность точно совмещать левитирующие предметы с цифровым контентом. Для этого первые должны уметь летать по воздуху как медленно, так и очень быстро, причём без незапланированных рывков и дрожания.

И вот авторы недавней работы, опубликованной в Science Advances, тщательно изучив предыдущий опыт и увеличив число ультразвуковых преобразователей в решётке с обычных 16 до 256, сумели так тщательно рассчитать необходимую конфигурацию звука, что добились быстрой и плавной управляемой подвижной левитации шариков и капель с одновременной проекцией на них цифрового изображения. Также им удалось заставить маленькие предметы левитировать в присутствии в рабочем объёме крупных твёрдых предметов. А в одной из демонстраций по воздуху плавно — в вертикальном положении — перемещался даже квадратный лоскут ткани, на который проецировалось видео прыгающего кролика. Причём левитировал этот лоскут в присутствии в рабочем объёме твёрдого игрушечного кролика. В другом примере такой же лоскут-экран быстро вращался в воздухе вокруг своей оси.

«Это открывает возможности для полного погружения в виртуальную реальность и для интерактивных голограмм», — прокомментировал работу старший автор статьи Рюдзи Хираяма (Ryuji Hirayama).

Исследователи продолжат совершенствовать свою систему. Следующая цель — научиться заставлять предметы левитировать в присутствии большего числа помех.

 

 

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Появился способ отказаться от фотосинтеза: продукты вырастили без солнечного света

Ученые из Калифорнийского университета нашли способ полностью отказаться от биологического фотосинтеза. Они предложили выращивать пищу без солнечного света, что получается гораздо экономнее.

В исследовании авторы использовали двухэтапный электрокаталитический процесс, чтобы сделать из углекислого газа, электричества и воды ацетат. Это форма основного компонента уксуса. 

Растения потребляют ацетат, находясь в полной темноте, чтобы расти. Если в этой системе использовать солнечные батареи, которые будут вырабатывать электроэнергию для электрокатализа, то в результате такая система повысит эффективность преобразования солнечного света в пищу в 18 раз.

Эксперименты показали, что в темноте можно выращивать совершенно разные растения, например, зеленые водоросли, дрожжи и грибной мицелий, которые производят грибы. Производство водорослей с помощью этой технологии примерно в четыре раза более энергоэффективно, а производство дрожжей примерно в 18 раз.

Также авторы исследовали потенциал этой технологии для выращивания культурных растений. Коровий горох, помидоры, табак, рис, рапс и зеленый горошек — все они смогли утилизировать углерод из ацетата, когда росли в темноте.

Этот подход к производству продуктов питания представили на конкурсе NASA Deep Space Food Challenge. Он стал победителем первого этапа. Deep Space Food Challenge — это международное соревнование, в котором призы присуждают командам, придумывающим новые пищевые технологии. Главная цель — создать систему, которая при минимальных затратах будет создавать макисмально безопасные, питательные и вкусные продукты для длительных космических полетов.

 

 

[Flanger]

 

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

Экоматериал вырабатывает электричество из тепла при температуре до 600 °C

Команда из университета Хоккайдо синтезировала термоэлектрический преобразователь оксида бария-кобальта. Он стабильно работает при температурах до 600 °C.

Термоэлектрическое преобразование происходит за счет эффекта Зеебека: если в проводящем материале есть разнице температур, то генерируется электрический ток. 

Но эффективность термоэлектрического преобразования зависит от термоэлектрического показателя полезного действия ZT. Авторы новой работы нашли много материалов с высоким ZT, но их стабильность при высоких температурах оставалась под вопросом. 

Исследователи работали над слоистыми пленками из оксида кобальта. В последней работы команда хотела изучить термическую и химическую стабильность этих пленок, а также измерить их значения ZT при высоких температурах. 

Они протестировали пленки оксида кобальта с натрием, кальцием, стронцием и барием. В частности, проанализировали их структуру, удельное сопротивление и теплопроводность.

Они обнаружили, что слоистая пленка оксида бария-кобальта сохраняла свою стабильность при температурах до 600 °C с точки зрения структурной целостности и удельного электрического сопротивления. 

Авторы отметили, что пленка также безопасны для окружающей среды.

 

 

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

[Flanger]

Цитата

 

В озерах нашли бактерии, которые поедают пластиковый мусор

Бактерии расщепляют углеродные соединения в пластике, чтобы использовать их как пищу. 

По словам ученых, если воду обогатить определенными видами бактерий, то это поможет удалить пластиковые загрязнения естественным способом.

Скорость роста бактерий, которые питались пластиковыми отходами, увеличилась более чем в два раза. Это произошло в том случае, когда загрязнение пластиком повысило общий уровень углерода в озерной воде на 4%.

Также авторы заметили, что озерные бактерии предпочитают углеродные соединения, полученные из пластика, а не природные. Это связано с тем, что углеродные соединения из пластмасс легче расщеплять и использовать в качестве пищи.

Тем не менее, отметили авторы, это не значит, что нужно продолжать загрязнять водоемы пластиком и оправдывать такое поведение. Некоторые соединения, содержащиеся в пластмассах, могут оказывать токсическое воздействие на окружающую среду, особенно в высоких концентрациях.