Руководитель этой разработки адьюнкт-профессор Кери Пинт считает, что кремниевый суперконд непременно найдет множество применений в современных технологиях.
– Современный человек зависит от множества вещей, требующих электрического питания. И чем больше мы сможем интегрировать энергоаккумуляторы в существующие материалы и устройства, тем более компактными и эффективными они станут, – говорит Пинт.
Таким образом, кремниевый суперконденсатор можно разместить, к примеру, на неиспользуемых кремниевых поверхностях чипов, являющихся основой мобильных гаджетов. Также его можно установить на оборотной стороне солнечных батарей, что позволит запасать энергию при солнечном свете и отдавать ее после заката – это обеспечит круглосуточное электропитание.
Как правило, в сегодняшних суперконденсаторах энергия запасается не за счет химических реакций, как в обычных аккумуляторах, а за счет накапливания ионов на поверхности пористого материала. Это позволяет заряжаться и разряжаться за считанные минуты. Но поскольку такие суперконденсаторы слишком большие, специалисты разрабатывают идею их создания на графеновой основе, правда, пока технологии получения нужных материалов слишком трудоемки и неэффективны.
А между тем ученые из Университета Вандербильта решили заменить пористый материал кремнием. Его поверхность можно сделать пористой при помощи простого электрохимического травления. Правда, есть одна проблема – кремний активно вступает в реакцию со многими химикатами, входящими в состав электролитов, которые обеспечивают поступление ионов для подзарядки. Чтобы решить эту проблему и умерить химическую активность вещества, ученые покрыли его уже пористую поверхность нанослоем углерода, желательно графеном. В результате, после отжига в печи кремний покрылся тонкой пленочкой углерода толщиной несколько нанометров.
Хотя, полученный графен лишь стабилизирует кремниевую поверхность, не мешая ей набирать ионы, выяснилось, что такие суперконденсаторы (на основе кремния с графеновым покрытием) по сравнению с коммерческими аналогами в два раза увеличивают плотность запасаемой энергии.
Аккумулятор, который заряжается за несколько секунд
Ученые создали аккумулятор, заряжающийся за несколько секунд.
Материаловеды из Университета Вандербильта, США, создали суперконденсатор, позволяющий в течение нескольких секунд перезаряжать чипы для мобильников со встроенными аккумуляторами. Парадокс нового устройства в том, что он основан на кремнии.
Обнаружена древнейшая из известных галактик, появившаяся еще в ту эпоху, когда самой Вселенной не было и миллиарда лет.
В одной далекой-далекой галактике... А насколько далекой она может быть? На днях обнародованы результаты рекордных наблюдений самой дальней и древней из известных нам галактик. Появилась она всего 700 млн лет спустя после Большого взрыва и находится в 13,1 млрд световых лет от нас. Если вспомнить скорость света – почти 300 тыс. км/с – вы и сами сможете подсчитать, на каком умопомрачительном расстоянии она находится.
Скорее всего, расположенная в созвездии Большой Медведицы галактика z8_GND_5296 является одной из самых ранних во Вселенной. Как и предполагали существующие теории, древнейшая галактика отличается большой интенсивностью звездообразования. Новые светила рождаются в ней примерно в 150 раз активнее, чем в нашем современном Млечном Пути.
z8_GND_5296 была выбрана для более внимательного изучения из примерно 100 тыс. галактик, которые удалось обнаружить в ходе проекта Hubble CANDELS. Из этого количества ученые отобрали лишь несколько десятков кандидатов, цвет и спектр которых может свидетельствовать об их экстремальном удалении от нас – а значит, и о невероятной древности. Стоит напомнить, что из-за ускоряющегося расширения Вселенной проявляется эффект космологического красного смещения: чем дальше от нас находится объект, тем ниже частота приходящего к нам от него излучения. Иначе говоря, тем сильнее смещено оно в «красную» область.
В самом деле, красное смещение галактики z8_GND_5296 оказалось рекордным – 7,51 – что соответствует рекордному удалению. Эта цифра была получена в ходе дополнительных наблюдений с помощью орбитального телескопа Spitzer и затем подтвердилась результатами работы пары 10-метровых наземных телескопов Keck I. Дальнейшее изучение z8_GND_5296 позволит лучше понять процессы эволюции галактик и далекое прошлое нашего мира.
Тегмарк предложил следующую классификацию миров, за пределами нашего: Уровень 1: миры за пределами нашего космологического горизонта Уровень 2: миры с иными физическими законами Уровень 3: многомировая интерпретация квантовой механики
Включает вселенные, возникающие в рамках многомировой интерпретации квантовой механики. Уровень 4: конечный ансамбль
Возможные миры — одно из средств интерпретации вероятности, гипотетических суждений и т. п. В связи с этим, ряд философов, в частности Дэвид Льюис, утверждает, что любой возможный мир реализуется, поскольку возможность и действительность — два дополнительных свойства одного и того же мира. Соответственно, что является возможностью, а что действительностью, зависит от мира, в котором находится наблюдатель (эта концепция называется «модальным реализмом»).
Концепция множественных миров неоднократно упоминается в индуистких Пуранах, в частности в Бхагават-пуране: Ты существуешь в начале, в середине и в конце всего, от самой маленькой частички космического проявления — атома — до гигантских вселенных и всей материальной энергии. Тем не менее, Ты вечен, не имея начала, конца или середины. Ты воспринимаешься, чтобы существовать в трех этих фазах, и таким образом Ты являешься неизменным. Когда это космическое проявление не существует, Ты существуешь, как изначальная потенция… Есть бесчисленные вселенные за пределами этой, и несмотря на то, что они бесконечно велики, они вращаются в Тебе, подобно атомам.
Мультивселенная — гипотетическое множество всех возможных реально существующих параллельных вселенных (включая ту, в которой мы находимся). Представления о структуре такой мультивселенной, природе каждой вселенной, входящей в её состав, и отношениях между этими вселенными зависят от выбранной гипотезы. Различные гипотезы о существовании мультивселенной высказывались специалистами по космологии и астрономии, физиками, философами, фантастами. Термин «мультивселенная» был создан в 1895 году философом и психологом Уильямом Джеймсом (William James) и популяризирован писателем-фантастом Майклом Муркоком. Часто используются также такие термины, как «альтернативные вселенные», «альтернативные реальности», «параллельные вселенные» или «параллельные миры».
Возможность существования мультивселенной порождает различные научные, философские и теологические вопросы. Данная идея активно используется, например, в теории струн. Предположение о существовании мультивселенной используется также в многомировой интерпретации квантовой механики. Макс Тегмарк высказал предположение, что любому математически непротиворечивому набору физических законов соответствует независимая, но реально существующая вселенная. Это предположение, хотя и не поддаётся экспериментальной проверке, привлекательно тем, что снимает вопрос, почему наблюдаемые физические законы и значения фундаментальных физических постоянных именно такие.
Для этого разработчики создали целый набор алгоритмов. Первый из них на основании данных GPS-навигации отслеживает местоположение устройства и резюмирует, внутри ли здания или снаружи, на улице, оно находится в данный момент. Второй анализирует звуковой спектр, и если обнаруживает в нем профили, характерные для разговора и человеческого голоса, останавливает сбор данных, пока речь не закончится.
Отдельной проблемой оказалось точное положение телефона: пока он находится в кармане, микрофон, естественно, будет «рапортовать» о пониженном уровне шума. Ее авторы решают с использованием данных встроенных гироскопа и акселерометра. По словам разработчиков, они позволяют определить, в руках ли держит человек смартфон, или несет его в кармане или сумке, с точностью до 84%.
Итак, после необходимого отсева собранные данные маркируются соответствующим временными и пространственными координатами, а как только пользователь попадает в зону действия доступной сети WiFi, передаются на центральный сервер. Здесь начинается их дальнейшая обработка и формирование единой карты шумового загрязнения города.
Свою систему мониторинга авторы назвали Ear-Phone и уже начали ее тестирование на улицах Канберры, используя популярные смартфоны Nokia и устройства на базе Android. Сравнив полученные данные с результатами измерений с помощью обычных стационарных микрофонов, они убедились, что информация, полученная через Ear-Phone, отличается полнотой и точностью.
Пожалуй, не все горожане будут рады установить себе столь полезное для общества приложение. Непрерывное использование GPS-навигации быстро расходует заряд батареи – в среднем, по данным авторов системы, устройство успевает проработать около 5 часов, пока аккумулятор не сядет полностью. Такая цифра вряд ли устроит рядовых граждан, так что разработчикам еще предстоит решить эту проблему.
Миллионы смартфонов помогут следить за шумовым загрязнением мегаполисов.
Выйдя на улицу, постарайтесь «отключиться» от зрения и сосредоточиться лишь на том, что вы слышите. Если вы живете в большом городе, то скоро убедитесь, в какой звуковой пустыне мы живем. Шумовое загрязнение, непрерывно льющееся в наши уши, считается одной из самых серьезных экологических проблем современности – и одной из тех, которым, увы, уделяется совсем недостаточно внимания.
А между тем оно чревато целым рядом весьма неприятных последствий для нашего организма и окружающей среды, от нарушений суточных циркадных ритмов до расстройств слуха, от затрудненного размножения певчих птиц до гибели целых экосистем.
Лишь в последние годы некоторые развитые страны стали уделять шумовому загрязнению больше внимания. Так, в крупных городах Великобритании и Германии впервые начат систематический мониторинг уровня шума – однако и эта базовая задача оказалась не из легких. Даже на небольших расстояниях уровень звука может резко меняться, в том числе и в зависимости от времени суток. Чтобы охватить целый мегаполис сетью акустических датчиков, их понадобятся сотни тысяч, причем работать им придется круглосуточно.
Элегантное решение этой проблемы предложили разработчики австралийской исследовательской организации CSIRO. Идея состоит в использовании устройств, которых в любом современном мегаполисе и так предостаточно – даже не сотни тысяч, а миллионы. Речь, конечно, о смартфонах: авторы предлагают устанавливать на устройства жителей города небольшое приложение, которое, используя встроенный микрофон, будет непрерывно отслеживать текущий уровень шума и передавать данные на центральный сервер для обработки.
Смартфоны кажутся идеальным решением задачи: они обеспечат полный охват всего города, позволят учитывать точное время и место получения данных. Однако прежде необходимо научиться отфильтровывать фоновый шум от остальных звуков – речи, музыки, звуковых эффектов игр и приложений, и так далее.
