Китайская компания показала двигатель на аммиаке для легковых автомобилей

Аммиак — хорошо известный вид альтернативного, зеленого топлива для кораблей, самолетов, локомотивов и грузовиков, но китайская автостроительная корпорация GAC Group полагает, что он подойдет и для легкового транспорта. Компания разработала и представила 2-литровый двигатель внутреннего сгорания для легковушек, который, по расчетам инженеров, позволит снизить выбросы углекислого газа по сравнению с традиционными ДВС примерно на 90%.

Аммиак переносит водород лучше, чем, в некоторых случаях, сам водород. Он проще в обращении — например, при температуре окружающей среды он находится в жидком состоянии и поэтому не требует энергоемкого оборудования для сжижения газа. С другой стороны, он токсичен и при вдыхании может вызывать отек легких и поражение нервной системы.

Тем не менее, Guzngzhou Automotive Group (GAC) рассказала, что разработала 2-литровый двигатель, способный сжигать жидкий аммиак безопасно и эффективно. Китайская компания утверждает, что пиковая мощность такого двигателя составляет 120 кВт (161 л. с.), а вредных выхлопных газов он выделяет на 90% меньше, по сравнению с традиционными видами топлива.

Лет десять назад специалисты Корейского института энергетики построили и испытали автомобиль AmVeh, работавший на смеси из 70% аммиака и 30% бензина. Новый двигатель GAC, вероятно, также работает не на чистом аммиаке, он должен содержать какие-то примеси. Но GAC пока не раскрыла такие подробности. Дело в том, что низкая скорость распространения огня в аммиаке приводит к проблемам на высоких оборотах или к низкой нагрузке на двигатель, пишет New Atlas. Поэтому без добавок, которые хорошо горят, в эффективном двигателе не обойтись, но их % может быть существенно ниже, чем был у корейцев.

Если GAC Group всерьез собирается внедрять аммиак в транспортную систему, ей предстоит проделать большую работу, в том числе, заняться созданием совершенно новой инфраструктуры заправочных станций, оборудованных всеми мерами безопасности (более строгими, чем бензиновые заправки). Кроме того, придется столкнуться с проблемой выбросов оксида азота и, в некоторых случаях, с несгоревшим аммиаком.

Бруклинская компания Amogy уже выпустила первые в мире трактор и тягач, работающих на чистом аммиаке вместо ископаемого топлива, а теперь приобрела буксир, который планирует превратить в первое морское судно на аммиаке. Для этого на буксир поставят аммиачный генератор мощностью 1 МВт. Насколько это эффективно и безопасно, станет понятно после испытаний.

Согласно новому исследованию, экологические преимущества электромобилей могут никогда не ощутиться, так как их производство создает на 70% больше выбросов, чем их бензиновый эквивалент.

Гагачий 

 

Сравнение площадей под АЭС и ветрогенераторов для выработки одинакового количества энергии.⁠⁠
Шведы опубликовали ролик, демонстрирующий сравнение площадей под АЭС и ветрогенераторов для выработки одинакового количества энергии.

Это устройство плазменного шумоподавления может заставить замолчать дома, транспортные средства и рабочие места 

За последнее десятилетие исследования в области снижения уровня шума достигли огромных успехов, предлагая все более инновационные решения для уменьшения шумового загрязнения. В этом бесконечном поиске ученые факультета инженерных наук и технологий EPFL (Федеральная политехническая школа Лозанны) недавно добились выдающихся результатов. Они разработали активную систему защиты от шума, используя концепцию, основанную на ионизированной воздушной плазме. Эта технология оказалась чрезвычайно эффективной для снижения уровня шума в различных условиях и конфигурациях.

Активное шумоподавление - это широко используемая техника для снижения нежелательного шума. Она основана на использовании специальных громкоговорителей, способных генерировать звуковые волны в фазе, противоположной фазе окружающего шума, тем самым "отменяя" его. Однако эти традиционные громкоговорители имеют ограничения, связанные с их мембраной.

Мембрана, присутствующая в обычных громкоговорителях, необходима для производства звука и создания необходимых волн давления. Однако у нее есть один существенный недостаток: ее относительно большой вес. Из-за своей массы она ограничена в своей способности эффективно реагировать на высокие частоты. Чтобы преодолеть этот недостаток, присущий мембране, исследователи из EPFL обратились к революционной альтернативе: плазменному шумоподавлению. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

Генерация плазмы

Чтобы использовать плазму для активного шумоподавления, исследователи применили ионизацию. Для этого используются два электрода, между которыми создается электрическое поле, ионизирующее частицы в тонком слое воздуха.

Затем этот тонкий слой воздуха превращается в заряженную плазму, которую команда называет "плазмакустический метаслой". Затем плазма, состоящая из ионов, подвергается воздействию магнитного поля. Под действием магнитного поля заряженные частицы перемещаются вдоль силовых линий. Это выталкивает остатки неионизированного воздуха и генерирует волны давления, которые позволяют плазме издавать звук, тем самым снижая уровень окружающего шума.

Универсальное решение для снижения уровня шума

Плазменная антишумовая система обеспечивает исключительную универсальность в подавлении шума как на низких, так и на высоких частотах. Она обладает уникальной способностью адаптироваться к акустическим отражениям в широком диапазоне частот, от герцового до килогерцового диапазона, при этом толщина плазменного слоя составляет лишь одну тысячную часть соответствующей длины волны.

Чтобы проиллюстрировать эту способность к адаптации, рассмотрим пример низкочастотного звука с частотой 20 Гц и длиной волны 17 метров. В отличие от традиционных решений, где для ослабления такого звука потребовалась бы стена толщиной 4 метра, здесь достаточно слоя плазмы толщиной всего 17 миллиметров. Такая существенная разница в размерах демонстрирует компактность и эффективность системы.

"Эфирная" природа этой технологии, которая характеризуется легкостью и тонкостью, означает, что она может быть использована во множестве областей применения. Поэтому система может быть незаметно интегрирована в различные среды. Осознавая потенциал своей технологии, исследовательская группа EPFL недавно заключила партнерство с компанией, специализирующейся на аудиотехнологиях. Целью этого сотрудничества является создание шумоглушителей на основе концепции плазменного преобразователя. Вместе они стремятся разработать инновационные и эффективные решения для снижения шума в различных секторах и областях применения, таких как автомобилестроение, промышленность, рабочие места и дома.

 

Найден способ выращивать органеллы человеческого мозга без чужеродных компонентов

Американские биоинженеры разработали метод выращивания миниатюрных мозгов — так называемых органелл человеческого мозга — без клеток животных. Такой подход открывает новые возможности изучения нейродегенеративных заболеваний на материале, более точно копирующем мозг пациента. Это открывает путь к перепрограммированию клеток мозга и персонализированной терапии.

За прошедшие десять лет изучения неврологических расстройств ученые многое узнали о применении органелл человеческого мозга в качестве альтернативы подопытным мышам. Эти ткани, полученные из плюрипотентных стволовых клеток, имеют более сложную структуру, по сравнению с обычными двухмерными культурами.

Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу
До сих пор при выращивании органелл мозга использовалась — помимо белков и молекул так называемого внеклеточного матрикса — субстанция Matrigel, которую получают из саркомы мышей. У этого метода есть существенные недостатки: относительно нестабильная структура и межгрупповое непостоянство.

У специалистов из Университета штата Мичиган нашлось решение этой проблемы, пишет Science Daily. Они создали новый метод культивирования, в котором применяется отредактированный внеклеточный матрикс — без компонентов, взятых у животных — с более активным развитием нервных клеток, по сравнению с уже существующими технологиями.

Базовый внеклеточный матрикс органелл мозга, созданный учеными, состоит из человеческого фибронектина, гликопротеина, который служит естественной структурой для дифференциации и созревания стволовых клеток. В качестве каркаса для него выступал высокопористый полимер.

Анализируя созревшие органеллы, исследователи обнаружили, что у них появилась цереброспинальная жидкость, напоминающая человеческий ликвор.

Успех новых органелл мозга, лишенных ксеногенного материала, открывает путь к перепрограммированию клеток для пациентов с нейродегенеративными заболеваниями. «Существует возможность брать стволовые клетки у пациентов с боковым амиотрофическим склерозом или болезнью Альцгеймера и, по сути, создать минимозг этого пациента, чтобы изучить возможные пути терапии или смоделировать развитие болезни, — сказала Ева Фельдман, соавтор статьи. — Эти модели откроют другой путь прогнозирования заболеваний и изучения вариантов персонализрованного лечения болезней, которые у разных людей могут протекать очень по-разному».

В законодательное собрание штата Массачусетсе зимой был внесен законопроект, который предлагает разрешить заключенным менять свои органы или костный мозг на сокращение срока отсидки. Авторы инициативы (оба демократы) считают, что это увеличит число доноров органов в штате.

Начало освоения низких орбит отечественными спутниками широкополосной связи

 

 

С космодрома «Восточный» были успешно запущены три отечественных низкоорбитальных спутника связи, которые разработала российская компания «Бюро 1440» 

Сейчас скорость передачи данных на устройство составляет 12 Мбит/сек, а задержка (время, необходимое для передачи данных от сервера до абонента) — 41 миллисекунда. В рамках испытательной миссии не стоит задача обеспечить высокую скорость, но даже при таких показателях уже можно посмотреть, например, фильм в формате HD. 

Следующий этап — серийное и массовое производство отечественных аппаратов, а также увеличение скорости передачи данных до более чем 100 Мбит/с.

❗ Цель проекта — создать коммерческий сервис спутникового широкополосного доступа (ШПД) в интернет, который будет работать на низких орбитах, на высокой скорости и с минимальными задержками. Он начнёт свою работу в 2027 году.

С 2025 года планируется запускать на орбиту по 10-12 ракет в год, в одну ракету помещается порядка 15 спутников. Всего к 2035 году будет создано и запущено на орбиту более 900 низкоорбитальных отечественных спутников. Они обеспечат скоростным спутниковым интернетом жителей всей России. В планах — оказывать услуги ШПД с помощью российских космических аппаратов в 75 странах мира.

Максут Шадаев — о команде «Бюро 1440»:
«Я смог близко познакомиться с командой Бюро, лично пообщаться со многими инженерами. Меня поразили и восхитили драйв, профессионализм и амбиции всех ребят, с которыми я общался. Они говорят о сложнейших технических задачах так, что не остаётся сомнений в том, что они смогут это сделать. Очень хочу пожелать им исполнить все свои планы. Мы очень верим в вас».

AMD, Broadcom, Cisco, Intel и другие вендоры создадут интерконнект Ultra Ethernet для HPC и ИИ

AMD, Arista, Broadcom, Cisco, Eviden (Atos), HPE, Intel, Meta* и Microsoft в рамках Linux Foundation сформировали новый консорциум Ultra Ethernet Consortium, который намерен создать на базе Ethernet новый масштабируемый и эффективный с точки зрения стоимости коммуникационный стек, ориентированный на высокопроизводительные вычисления (HPC) и ИИ. Иными словами, речь идёт о создании спецификаций интерконнекта нового поколения на базе Ethernet для современных кластеров, облаков и иных платформ.

UEC сформировал четыре рабочих группы, ответственных за физический, канальный и транспортный уровни, а также за уровень ПО. Целью же является создание современного сетевого стека, который учитывает потребности HPC- и ИИ-нагрузок, включая новые методы борьбы с заторами в сети, высокий уровень утилизации канала (в том числе 800G/1.6T), многопутевую и гарантированную доставку, сквозную телеметрию, консистентность и низкий уровень задержек, автоматизацию, безопасность и защищённость, масштабируемость, стабильность, надёжность, снижение TCO и так далее.

Фактически отдельные вендоры уже наделили рядом перечисленных свойств свои продукты, однако унификация и объединение усилий, как считается, должно пойти на пользу всем. Всем, кроме, по-видимому, NVIDIA, которой в списке основателей UEC нет (как и Marvell, к слову). NVIDIA после поглощения Mellanox фактически стала монополистом на рынке InfiniBand, который она активно продвигает, не забывая, впрочем, и о своём проприетарном интерконнекте NVLink, который в последней своей версии выбрался за пределы узла. Справедливости ради — про Ethernet компании тоже не забывает.

В обзоре UEC аккуратно критикуется и InfiniBand, и его адаптация в виде RoCE. Авторы указывают на правильность и успешность идеи RDMA, но жалуются на не слишком высокую практичность и удобство современных реализаций. И именно поэтому они первым делом предлагают внедрить новый транспортный протокол Ultra Ethernet Transport (UET), который и позволит реализовать интерконнект будущего, а заодно ещё раз доказать эффективность и гибкость технологии Ethernet, которой в этом году исполнилось 50 лет. Впрочем, это только один из кирпичиков UEC. Примечательно, что первые продукты на базе новых спецификаций обещали показать уже в 2024 году.

Вот любопытный макрофаг (фиолетовый) лягушки, мигрирующий внутри ткани, похожей на кожу (голубой). По мере миграции он так сильно давит на ядра окружающих клеток, что деформирует их. 

 

Производство бумаги по старинной технологии

В Японии разработаны магниты без неодима, пригодные для использования в двигателях электромобилей

Мировая электромобильная промышленность зависит от поставок сырья из Китая не только в сфере производства тяговых аккумуляторов, но и при выпуске электродвигателей. Японские компании обеспокоены тем, что отечественная автомобильная промышленность уязвима в этом отношении, а потому создают магниты для тяговых электродвигателей, которые не требуют поставляемого из Китая неодима.

Являющаяся подразделением Hitachi компания Proterial ещё в прошлом году начала разработку ферритовых магнитов особой конструкции, которые позволяли бы без использования неодима добиться от электродвигателей таких характеристик, которые устроили бы автопроизводителей. Прототип электродвигателя на их основе был изготовлен и испытан специалистами Proterial в этом году, и компания утверждает, что подобные компоненты силовых установок вполне могут применяться в электромобилях.

Ферритовые магниты состоят преимущественно из оксида железа, поэтому для их производства не требуется неодим, который поставляется из Китая. При этом неодимовые магниты обычно в десять раз сильнее ферритовых, и это качество весьма востребовано при производстве тяговых электродвигателей. Ферритовые магниты по этой причине не нашли особого распространения в этом сегменте рынка. Proterial утверждает, что особая компоновка ферритовых магнитов позволяет компенсировать их изначально более слабые характеристики, и создавать на их основе вполне конкурентоспособные тяговые электродвигатели.

Компания не собирается выпускать такие электродвигатели самостоятельно, но готова снабжать ферритовыми магнитами тех производителей, которые в силу определённых причин не готовы использовать неодимовые магниты. Правда, поставить на конвейер электродвигатели для транспорта на основе ферритовых магнитов придётся не ранее начала следующего десятилетия, если говорить о массовом производстве.

Алмазы теперь не только в кольцах, но и в полупроводниках

Ученые из Японского Университета Чиба разработали инновационный метод , позволяющий использовать лазеры для создания алмазных пластин. Технология в будущем может обеспечить питание для полупроводников нового поколения.

Сегодня кремний остается основным материалом для полупроводников, но алмазы обретают все большую привлекательность, потому что углерод в форме алмаза имеет довольно широкую запрещенную зону (Бандгап, bandgap), которая позволяет полупроводникам работать более эффективно при более высоких напряжениях, частотах и температурах, чем при использовании только кремния.

Вследствие этого, алмаз, обладающий более широким зазором, чем карбид кремния (SiC), становится привлекательным материалом для создания сверхэффективных энергетических схем. Однако процесс обработки алмаза вызывает трудности, ведь минерал, хоть и твердый, но очень хрупкий и может трескаться, что существенно затрудняет изготовление алмазных пластин.

Однако группа исследователей обошла эту проблему, применив лазеры для контроля движения трещин в алмазе. Используя лазеры, эксперты смогли повлиять на то, как алмаз раскалывается вдоль выбранной плоскости.

Благодаря технологии учёные смогли создать высококачественные алмазные пластины по низкой стоимости. По словам исследователей, данный процесс необходим для изготовления полупроводников, и научная работа приближает нас к реализации алмазных полупроводников для различных применений, например, для улучшения коэффициента преобразования энергии в электромобилях и поездах.

Кроме ученых из Университета Чиба, ряд компаний, включая Amazon Web Services (AWS), также планируют использовать плотную решетку алмаза из атомов углерода для создания новейших технологий в сфере вычислительной и коммуникационной техники.