Китай создал новый ионный двигатель

Ученые Харбинского политехнического университета (Китай) усовершенствовали конструкцию цилиндрического двигателя на эффекте Холла. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Physics of Plasmas, кратко о нем сообщает Американский институт физики.

«Наиболее практичным способом изменения динамики нейтрального потока в канале разряда является изменение метода закачки газа или работа с геометрической морфологией канала разряда», — отметил соавтор Лицю Вэй.

При помощи программного обеспечения COMSOL специалисты выбрали конструкцию впускного сопла (угол раствора), обеспечивающую высокие плотность и однородность газа в канале разряда. Это позволило добиться большей тяги.

Результаты моделирования ученых подтвердились экспериментом. В частности, удельный импульс двигателя увеличился на 53,5 процента при напряжении разряда 100-200 вольт. В дальнейшем авторы планируют продолжить совершенствование агрегата и испытать его в космосе.

Цилиндрические двигатели на эффекте Холла отличают небольшие размеры, что позволяет их устанавливать на малые космические аппараты с целью обеспечения их маневрирования. От остальных ионных агрегатов двигатели на эффекте Холла отличаются большей тягой.

Люминесцентная керамика: в России создали экономичную замену светодиодам

В России разработали уникальную технологию, которая позволит отказаться от светодиодов и существенно сократить расходы на освещение.

Специалистам Томского политехнического университета удалось создать альтернативу традиционным источникам света. Новая разработка российских ученых основана на физических свойствах люминесцентной керамики. Об этом сообщает портал «tvtomsk».

Пресс-служба ТГУ отмечает, что прозрачная керамика в самом ближайшем будущем может стать отличной заменой для классических светодиодов. Ее преимущество говорят сами за себя. Использование разработки российских ученых позволит сократить расходы на производство различных источников света (автомобильные фары). Изделия из люминесцентной керамики отличает невероятная прочность, благодаря чему их срок службы можно считать увеличенным.

Массовый выпуск люминесцентной керамики экономически выгодней, производства светодиодов. В ТГУ уверенны, что их разработки заинтересуют производителей автомобильной оптики и других игроков рынка.

Источник: politros.com.

В Германии грузовики станут троллейбусами

Испытания участка eHighway Siemens

Немецкая компания Siemens получила контракт властей германской земли Гессен на создание электрической контактной линии для грузовых электрических и гибридных автомобилей. Согласно сообщению компании, соглашение подразумевает создание контактной цепи на федеральном автобане A5 между Франкфуртом и Дармштадтом.

В октябре прошлого года власти Германии решили ввести запрет на регистрацию новых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, используемыми непосредственно для движения транспорта. Запрет начнет действовать с 2030 года. До тех пор власти намерены подготовить дорожную инфраструктуру к переходу на электрический транспорт.

Контракт с компанией Siemens предполагает строительство контактной цепи на автобане A5 протяженностью всего десять километров. На этом участке планируется оценить эффективность новой технологии, создаваемой Siemens в рамках инициативного проекта eHighway с 2012 года.

Предполагается, что над дорогой над одной или несколькими полосами будут размещены по два контактных кабеля — фазовый и земля. Оказавшись на этом участке специальная система на электрических или гибридных грузовиках будет выдвигать из-за обтекателя над кабиной два небольших пантографа и прижимать их к контактному кабелю наподобие троллейбуса.

Согласно проекту eHighway, электрические грузовики перемещаясь по трассе с контактными линиями смогут заряжать свои батареи не сбавляя хода, а гибридные автомобили смогут выключать вспомогательные двигатели внутреннего сгорания и переводить электромоторы на питание от электрической сети трассы.

Как ожидается, участок eHighway на автобане A5 заработает уже в 2018 году. Если власти сочтут его эффективным, длина контактной сети может быть увеличена. Кроме того, Siemens получит тогда контракты и на строительство eHighway на других трассах страны.

Разработкой электрических грузовых автомобилей сегодня занимаются несколько компаний в мире. Так, недавно стало известно, что американская компания Tesla намерена провести испытания колонны беспилотных грузовиков, причем во время одной из проверок за рулем машин водителей не будет. Испытания планируется провести в Неваде и Калифорнии.

Согласно переписке с автотранспортными управлениями Невады и Калифорнии, Tesla намерена испытать два прототипа седельных тягачей, которые будут ездить по дорогам вдоль границ штатов в колонне под управлением водителей и в полностью автономном режиме. Следует отметить, что в Неваде пока еще ни одна компания не испытывала беспилотные машины без водителей.

Василий Сычёв

Российские ученые создали «противоаварийное» оптоволокно

МОСКВА, 14 авг — РИА Новости. Ученые НИТУ «МИСиС» предложили технологию создания высокоточных датчиков на основе легированного оптоволокна для профилактики аварий в атомной, космической и добывающей промышленности.

«Международная команда ученых под руководством приглашенного профессора кафедры полупроводниковой электроники и физики полупроводников НИТУ «МИСиС» Александра Кирьянова в сотрудничестве с Центром оптических исследований (г. Леон, Мексика) и Исследовательским институтом керамики и стекла (г. Калькутта, Индия) разработала технологию создания высокоточных автономных датчиков на основе оптоволокна», — рассказала ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.

Созданное оптоволокно легировано редкоземельными и переходными металлами — эрбием, гольмием, висмутом, а также наночастицами серебра и кремния. Состав и соотношение лигандов (химических добавок) в кварцевой основе волокна оригинальны и обеспечивают уникальные свойства полученных волокон. Результаты исследования опубликованы журнале Laser Physics Letters.

Высокая чувствительность получаемых волокон к изменениям температуры, давления, химического состава и радиационного фона окружения, их устойчивость к агрессивным средам и высокая резистентность к электромагнитным возмущениям позволяет осуществлять с их помощью высокоточный мониторинг состояния крупномасштабных объектов (трубопроводы, скважины, АЭС, мосты). Задаваемая длина оптоволокна дает возможность измерять объекты больших (до сотни метров) габаритов. На околоземной орбите датчики на основе полученных волокон могут измерять состояние радиационного фона в космическом аппарате, дефекты его поверхности.

Флуоресценция оптоволокна, легированного наночастицами кремния, при оптической накачке лазерным диодом с длиной волны 405 нм.

Датчики на основе такого оптоволокна эффективно и с высокой точностью регистрируют радиационное излучение различного типа в широком диапазоне доз, ультравысокие (до 1700°С) температуры, химический состав и электромагнитные поля. Протяженность оптоволокна позволяет проводить дистанционно удаленные измерения, например, полномасштабно мониторить состояние глубокой нефтяной скважины, шахты, трубопровода, агрегатов АЭС. Благодаря уникальным характеристикам приборы на его основе будут востребованы в строительстве и геотехнике, аэрокосмической и нефтегазовой промышленности, сильноточной энергетике, включая атомную.

Двухлучевой УФ-спектрофотометр в НИТУ «МИСиС» позволяет вести исследования в ультрафиолетовой, видимой и инфракрастной части спектра

Оптоволоконный датчик представляет собой или небольшое по размерам, «точечное» устройство (которое, в свою очередь, может быть элементом многокомпонентных детектирующих сетей, или интеррогаторов), или «пространственно распределенный контур», способный собирать информацию о детектируемых параметрах на больших расстояниях («длинный датчик»). В первом случае чувствительными элементами датчиков могут быть записанные в волокне Брэгговские решетки (спектрально-селективные фильтры). Их параметры, то есть спектры отражения и пропускания, сильно зависят от состояния окружающей среды, — давления, температуры, деформаций — и, соответственно, служат основой детектирования.

Демонстрация изменений в пропускании сердцевины кварцевого оптоволокна, легированного церием и золотом, до (слева) и после (в центре) облучения пучком высокоэнергетических (5 МэВ) электронов, а также после его «восстановления» под действием маломощного света с длиной волны 543 нм (справа).

В формате «длинного датчика» чувствительным элементом является вся длина используемого волокна. Эксплуатируется оно либо в «пассивном» режиме (и тогда детектируемыми параметрами являются, например, изменения в спектрах поглощения и пропускания легированного оптоволокна), либо в «активном», когда оно является компонентом лазера (и тогда детектируемыми параметрами являются, например, релаксационная частота, оптический спектр или режим генерации лазера).

Профессор кафедры полупроводниковой электроники и физики полупроводников НИТУ «МИСиС» Александр Кирьянов

Как пояснил руководитель проекта Александр Кирьянов: «Исследования в рамках данного проекта нацелены на создание, комплексное исследование и применение волоконных датчиков второго типа с использованием специально разрабатываемых легированных волокон, полученных, в том числе, методом нано-инжиниринга. Такие волокна могут стать надежным решением при работе в агрессивных средах, когда прибор на их основе находится в экстремальных условиях – к примеру, при термо-мониторинге нефтяных скважин или дозиметрии на АЭС».

https://ria.ru/science/2017…

Российские ученые создали биоразлагаемый полиэтилен

Ученые из Российского экономического университета имени Г. В. Плеханова создали биоразлагаемые композиции на основе полиэтилена и различных растительных наполнителей. Новая технология позволит создавать экологически безопасные упаковочные материалы, в состав которых войдут природные отходы различных отраслей промышленности. Результаты исследований опубликованы в научном издании Journal of Polymers and the Environment.

Ежегодно в России образуется около 3,3 миллиона тонн пластиковых отходов, под полигоны отчуждается около 10 тысяч гектаров земель, пригодных для сельскохозяйственного использования. Большая часть пакетов, производимых сегодня в России под маркировкой «биоразлагаемый», в реальности не разлагаются биологически ни в почве, ни на свалках. С другой стороны, во многих регионах накоплено большое количество потенциально биоразлагаемых отходов различных отраслей промышленности (деревообрабатывающей, сельскохозяйственной, текстильной, пищевой), которые пока никак не используются.

Сотрудники лаборатории «Перспективные композиционные материалы и технологии» РЭУ имени Г.В. Плеханова предложили вариант решения данной проблемы. Они провели ряд экспериментов по биоразложению биокомпозитов на основе полиэтилена с различными растительными наполнителями, установили закономерность влияния размера частиц наполнителя на физические свойства полимеров и скорость их биологического разложения и создали двойные биоразлагаемые композиции на основе полиэтилена и растительных наполнителей.

1498371876
Микрофотография пленки на основе полиэтилена с льняной кострой

В роли наполнителя ученые используют льняную костру, лузгу подсолнечника, полову пшеницы, солому пшеницы или опилки, то есть промышленные и сельскохозяйственные отходы. Они научились специальным образом обрабатывать эти материалы, совмещать их с традиционными полимерами (полиэтиленом и полипропиленом) и получать на выходе полимерные композиционные материалы с растительными наполнителями. Кроме того, ученые разработали тройные композиции, в которые кроме перечисленных составляющих вошла добавка, улучшающая совместимость полимера и наполнителя. В качестве добавки ученые предложили использовать сополимер этилена с винилацетатом (СЭВА).

1498371876
Опыт по биоразложению образцов чистыми культурами грибов во влажной камере

«Мы научились создавать новый класс материалов – полимерные композиционные материалы с растительными наполнителями. Наши материалы позволят значительно снизить уровень загрязнения природы использованной упаковкой, поскольку мы используем дешевые промышленные отходы, которые составляют от 30 до 70% массы готового композита, стоимость готовых материалов получается на уровне или даже ниже традиционных полимеров», – поясняет заведующий лабораторией «Перспективные композиционные материалы и технологии» кафедры химии и физики РЭУ имени Г.В. Плеханова Петр Пантюхов.

По словам ученого, работы по получению подобных материалов сейчас активно ведутся во всем мире. В качестве наполнителей ученые в США используют кенаф, хлопок, банановые волокна, шелуху от кофе, в Китае пытаются применять бамбук, в Индии – джут, а в Бразилии – стебли сахарного тростника. Но главная задача, которая стоит перед всеми учеными – совместить наполнитель с полимерной матрицей так, чтобы полученный материал обладал высокими механическими характеристиками, и при этом сохранялись биоразлагаемые свойства.

Российским ученым удалось это сделать. Работа по созданию и исследованию материалов велась совместно с Институтом биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН.

Созданы солнцезащитные очки с солнечной батареей

Солнечные батареи становятся популярнее год от года. Ими покрывают крыши зданий и автомобилей, встраивают в «умные» часы и другие аксессуары. Эксперты Международного энергетического агентства считают, что к середине XXI века солнечная энергетика станет одним из основных источников электроэнергии.

Ученые из Технологического института Карлсруэ в Германии снабдили органическими солнечными панелями линзы солнцезащитных очков. С помощью собранной энергии такие очки измеряют температуру окружающей среды и интенсивность солнечного освещения. Микропроцессор и два небольших дисплея встроены в дужки.

Новые линзы не тяжелее тех, что используются в обычных солнцезащитных очках. Их толщина составляет 1,6 мм, вес — около шести граммов. Минимальная освещенность, необходимая для работы фотоэлементов, равна 500 лк: это средняя освещенность большинства офисов.

Материалом для фотоэлементов стал не привычный в этой роли кремний, а органический полимер PBTZT-stat-BDTT-8. Он стал частью особой троичной структуры, в которую также вошли два типа фуллеренов. Фотоэлементы из органических полимеров легки и пластичны, им проще придавать любую необходимую форму и цвет. Материал можно сделать полупрозрачным. Изготавливают такие элементы при сравнительно небольшой температуре, поэтому в качестве подложки для них можно использовать множество материалов, в том числе дешевых. Есть у органических элементов и недостатки. По сравнению с кремниевыми, полимерные батареи менее эффективны.

Схема линзы, Energy Technology

По словам ученых, в дальнейшем технологию можно будет применить на более масштабных объектах — например, на окнах или в верхнем остеклении зданий. Также со временем разработчики надеются усовершенствовать и сами очки. Органические фотоэлементы можно применить не только в обычных, но и в корректирующих зрение очках. Также собранную энергию предполагается использовать для питания внешних устройств, например слуховых аппаратов или шагомеров.

Статья о разработке опубликована в журнале Energy Technology.

Ранее специалисты Массачусетского технологического института создали солнечные панели, способные работать даже ночью.

Система распознавания вместо билетов? Бристольская лаборатория робототехники занялась разработкой системы распознавания лиц, способной в перспективе заменить билеты на вокзалах.

И действительно, сколько пассажиров не могли уехать или улететь из-за того, что потеряли билеты, жетоны или пластиковые карты! Теперь все будет гораздо проще: когда пассажир будет покупать в кассе билет, система сфотографирует его лицо, а в момент посадки подтвердит, что билет приобрёл именно он. Обмануть такую систему не удастся, так как свет ультракрасного спектра, который она использует, определяет текстуру лица, индивидуальную даже для близнецов. Не получится и подсунуть фотографию вместо живого человека – система распознает только трёхмерный объект.

Теперь, по замыслу разработчиков, можно будет избежать очередей при посадке. Однако возникает резонный вопрос: а как быть с людьми, приобретающими билеты посредством интернета? К тому же, порой бывает так, что один человек покупает билеты на всю компанию или семью. Неужели придётся теперь являться за билетами в кассу собственной персоной? Очередей при посадке, конечно, удастся избежать, но зато какие очереди будут в кассу! Остаётся только надеяться, что этот момент разработчики не упустили из виду.

Система распознавания вместо билетов?

Бристольская лаборатория робототехники занялась разработкой системы распознавания лиц, способной в перспективе заменить билеты на вокзалах.
И действительно, сколько пассажиров не могли уехать или улететь из-за того, что потеряли билеты, жетоны или пластиковые карты! Теперь все будет гораздо проще: когда пассажир будет покупать в кассе билет, система сфотографирует его лицо, а в момент посадки подтвердит, что билет приобрёл именно он. Обмануть такую систему не удастся, так как свет ультракрасного спектра, который она использует, определяет текстуру лица, индивидуальную даже для близнецов. Не получится и подсунуть фотографию вместо живого человека – система распознает только трёхмерный объект.
Теперь, по замыслу разработчиков, можно будет избежать очередей при посадке. Однако возникает резонный вопрос: а как быть с людьми, приобретающими билеты посредством интернета? К тому же, порой бывает так, что один человек покупает билеты на всю компанию или семью. Неужели придётся теперь являться за билетами в кассу собственной персоной? Очередей при посадке, конечно, удастся избежать, но зато какие очереди будут в кассу! Остаётся только надеяться, что этот момент разработчики не упустили из виду.

Анонс тематических выставок литературы РНТБ в августе 2017 г.

В августе 2017 года в РНТБ экспонируются следующие тематические выставки литературы.
1) Дом будущего- энергоэффективные технологии в строительном секторе».
2) Молодежь за устойчивое развитие.
3) Строительная промышленность: проблемы и решения.

Подробнее…

Каждый месяц появляется по крайней мере одно индивидуальное транспортное средство для движения по городу

Лучший городской скутер на одном колесе.
Весит всего 20 килограмм

Последний месяц не стал исключением и подарил жителям крупных городов один очень интересный образец, который носит название Uno Bolt. (подробнее…)