Тончайшая контактная линза сможет выполнять функции дисплея. Проверено на кролике.
Электронные устройства становятся все изящнее, сравнить хотя бы громоздкие мобильные телефоны 1990-х весом в несколько килограммов с современными. А в скором времени они могут стать тоньше человеческого волоса. Группа американских и финских ученых смогла создать контактные линзы, которые станут универсальным hands-free устройством, заменяющим компьютеры и смартфоны.
Информация будет транслироваться на линзу, как на экран, и человек буквально перед глазами сможет увидеть картинку. Исследователи рассчитывают, что, подключившись по wi-fi, можно будет даже выйти в Интернет. Помимо развлекательных это устройство будет выполнять и полезные медицинские задачи. Он сможет измерять уровень сахара в крови, и в случае опасности моментально оповещать об этом счастливого обладателя технической новинки.
Разработчики из университета в Вашингтоне и университета в Аалто (Финляндия) подробно описали свои достижения в работе, опубликованной сегодня в исследовательском журнале Journal of Micromechanics and Microengineering. Они рассказали, что на данный момент создан прототип будущей линзы, который успешно прошел тестирование. Образец может показывать изображения с разрешением в 1 пиксель, но следующая его версия будет функционировать как многопиксельный дисплей.

Помимо антенны, которая работает на расстоянии 1 м, в линзу встроена микросхема, работающая как батарейка. Заряжается она от удаленного источника энергии. Прозрачный сапфировый чип содержит один светодиод.
Основной проблемой, с которой столкнулись ученые, было очень короткое фокусное расстояние человеческого глаза. Это значит, изображение на линзе, находящейся невероятно близко, окажется размытым. Нужно было придумать, как удалить дисплей хотя бы на несколько миллиметров. В итоге они решили использовать особые линзы Френеля, которые намного тоньше обыкновенных контактных линз, соответственно, они будут располагаться на некотором расстоянии от глаза. Тогда изображение не будет расплываться перед глазами.
Новое устройство протестировали на кролике. Организм животного хорошо реагировал на линзу, ухудшения его состояния не замечено.
"Нам еще необходимо улучшить механизм антенны и оптимизировать передачу энергии по беспроводному соединению. Это требует небольшой доработки. Следующей же нашей целью будет отображение небольшого отрывка текста на линзу", - прокомментировал свое исследование один из соавторов работы профессор Бабак Правиз из Вашингтонского университета.

Надо отметить, что это не первая разработка подобного рода. Так, врачи из Института глазных исследований в Тюбингене (Германия) создали особый сенсор, который может вернуть зрение слепым людям.
Специалисты получили впечатляющие результаты. Первые операции были произведены троим от рождения слепым пациентам. Уже через несколько дней после пересадки такой искусственной сетчатки все они начали различать очертания предметов в комнате. Позднее один из пациентов оказался в состоянии идентифицировать некрупные объекты на столе перед ним, самостоятельно ходить в помещении. Кроме того, он различал до семи оттенков серого цвета и даже мог определять время по комнатным часам.
Уникальность импланта состоит в том, что до сих пор никому не удавалось передать обработанную информацию с электронного сенсора далее по глазному нерву в головной мозг. Все предыдущие модели могли лишь проецировать изображение на выносные дисплеи. Появление этого устройства специалисты называют настоящим прорывом и уже планируют сделать на основе сенсора полностью функциональный бионический глаз. "Это похоже на то, как если бы парализованный с повреждением спинного мозга вдруг встал и пошел", - считает Роберт Макларен, профессор Университета Оксфорда, где уже в будущем году пройдут британские испытания революционного импланта.
Врачи планируют применять микрочип для лечения пигментной ретинопатии - наследственного заболевания, при котором человек слепнет фактически от рождения.

Александр ТЕРЕНТЬЕВ
Утро.ру

Российская компания DisplAir создала работающий прототип сенсорного безэкранного дисплея. «Туманный» 3D-экран, как его называют создатели, выпускается в воздух специальным проектором. В результате получается дисплей, похожий на тот, которым управляет герой Тома Круза в фильме «Особое мнение».
DisplAir умеет выводить практические любое изображение, включая HD-видео или неподвижную картинку. Выпущенный «туман» (экологически чистый и безопасный, уверяют разработчики) влияет на органы чувств человека – его можно осязать, слышать и даже обонять.

"Воздушный" дисплей также поддерживают функцию мультитач, то есть множественные жесты. За их считывание отвечает сенсор инфракрасной камеры. DisplAir реагирует на команды с небольшой задержкой – 0,2 секунды (для сравнения, у Microsoft Kinect – 0,1 секунды).
В отличие от широких жестов, с которыми успешно справляются игровые системы, «туман» умеет распознавать до полутора тысяч точек соприкосновения с точностью до сантиметра. Рабочая область 3D-экрана может варьироваться от 40 до 140 дюймов.
Первые коммерческие продукты DisplAir вряд ли появятся скоро – сейчас стартап занимается поиском инвесторов. Как ожидается, «воздушные» дисплеи будут стоить от 4 тысяч до 30 тысяч долларов.
Технология DisplAir выиграла в финале конкурса инновационных технологических проектов «Кубок Техноваций», который 11 ноября прошел в Москве. Проект стал лауреатом в двух номинациях – «Лучшая техновация» и «Лучший маркетинг проекта».

www.vesti.ru

Новое применение плазме — в качестве источника освещения (забудем на время о плазменной лампе Теслы) — нашла исследовательская группа, финансируемая Управлением научных исследований ВВС США. Её руководители Гэри Иден и Сончин Пак из Университета штата Иллинойс уже основали компанию Eden Park Illumination для продвижения новой технологии на рынок.
Как это часто бывает, г-н Иден не ставил своей целью изобретение новой лампочки. Учёный вспоминает: «В 1996 году студенты обратились ко мне, сжимая в руках кусок кремния, со словами: “Вы не возражаете, если мы просверлим в нём маленькое отверстие и попытаемся произвести там плазму?” Довольно быстро им это удалось. Диаметр отверстия, кстати, составлял около 400 мкм».

Вот так, например, можно будет освещать стадионы. (Здесь и ниже изображения Eden Park Illumination.)
Г-на Идена заинтересовало следующее. Как известно, чем меньше объём, в который заключена плазма, тем выше должно быть давление, чтобы она оставалась в стабильном состоянии. Соответственно, очень высокое давление, необходимое для «микроплазмы», может привести к излучению в видимом диапазоне. В размышлениях об этом и родилась идея микрополостного массива (micro-cavity array, MCA). Как и в случае с флуоресцентным светом, MCA находится под напряжением. Экспериментируя с «укладкой» плазмы в параллельных рядах микрополостей, Иден и Пак в конце концов получили очень тонкие и гибкие светящиеся листы.
Загвоздка была в том, как создать эти микрополости в гибких листах. Вот один из самых успешных способов: листы алюминиевой фольги толщиной 125 мкм помещаются в ванну для анодирования; если правильно подобрать температуру и время анодирования, в фольге сформируются большие массивы микрополостей почти идеальной формы. Крупнейший из полученных на данный момент массивов содержит четверть миллиона микрополостей, представляя собой квадрат со стороной 15 см. При желании можно сделать и больше — была бы подходящая ванна.
Затем поверхность листа ламинируют стеклом с электрической схемой, питающей отдельные полости. Как только начинает идти ток, массив вспыхивает ярким светом. Толщина готового листа составляет всего 1–2 мм. Массивы повышенной прочности имеют 4 мм в толщину. Но даже они весят менее 200 г.
В микромассивах можно использовать различные газы. Иден и Пак применяют инертные газы для создания ультрафиолетового света, который затем преобразуется в видимый с помощью специальных люминофоров — как в люминесцентных лампах.

Можно ли считать это изобретение чем-то из ряда вон? Судите сами. Во-первых, эта «лампочка» плоская. Сравним квадрат 15×15 см и толщиной 4 мм со стандартной офисной флуоресцентной лампой, работающей на ртутной плазме. Световая отдача последней составляет около 75–80 лм/Вт, но бóльшая часть света теряется из-за цилиндрической формы. Для сравнения: КПД MCA составляет более 90%, поэтому при световой отдаче 35 лм/Вт он даёт тот же результат.
И ещё несколько преимуществ. MCA не содержит ртути. Обладает регулируемой яркостью. Индекс цветопередачи — более 80, почти как у солнечного света. Срок непрерывной работы — 20 тыс. часов. По сравнению со светодиодами генерирует намного меньше тепла и, следовательно, не нуждается в алюминиевом теплопоглотителе.
Есть ли недостатки? И да и нет. Стоимость прибора пока высока, ибо производство ещё не поставлено на поток. С другой стороны, в 2014 году США полностью откажутся от ламп накаливания — тут-то и потекут инвестиции.
И не менее важное: микрополостная плазма пригодится не только для освещения. Массив способен усваивать огромное количество энергии из расчёта на единицу объёма при высоком давлении, оставаясь стабильным. Что это означает на практике? Технология подойдёт для изготовления «лабораторий на чипе». В этом случае плюсом становится и линейное расположение микроканалов. Один из видов применения — генерация озона для очистки воды. Этот метод намного чище, чем хлорный, поскольку озон быстро превращается обратно в кислород. К тому же такие устройства можно будет сделать портативными.

А как вам такие фонари?

Подготовлено по материалам PhysOrg.
Текст: Дмитрий Целиков

В ракетно-космической корпорации «Энергия» разрабатывается принципиально новый пилотируемый космический корабль, который планируется использовать для ремонта спутников и чистки орбиты от космического мусора.
По замыслу конструкторов корабль будет пилотируемым с длительностью полета не более двух недель, а его экипаж будет состоять из двух человек.
С помощью нового космического аппарата российскими специалистами предусмотрена возможность осмотреть спутник, заменить на нем блок, раскрыть антенну или панель солнечной батареи, а также дозаправить топливом и перевести на другую орбиту.

Ремонт находящихся на орбите космических аппаратов будет осуществляться путем выхода космонавтов в открытый космос или с помощью роботизированных систем, которые планируется установить на разрабатываемом корабле.
Следует заметить, что данная разработка осуществляется с учетом строящегося нового космодрома "Восточный" в Амурской области, откуда в 2015 году планируется провести беспилотный запуск нового корабля, а в 2018 году космический корабль нового поколения будет стартовать оттуда с экипажем...

Источник TIMESru.com

Из 39 аппаратов, стартовавших к «красной планете» за 50 лет попыток ее освоения, большинство пропали.
10 ноября на сайте Стратегического командования США появилось сообщение о том, что российская автоматическая межпланетная станция (АМС) «Фобос-Грунт», аварийно зависшая после старта к Марсу на околоземной орбите, может упасть на Землю 26 ноября 2011 года.
В российском военном ведомстве пообещали представить данные Российской системы контроля космического пространства относительно орбиты АМС и возможных сценариев ее дальнейшего полета в случае, если попытки ЦУПа дистанционно исправить ситуацию не увенчаются успехом.
В любом случае аварийное начало полета налицо. И это вовсе не исключение, а скорее, наоборот, — печальное правило.

«Невезучая» программа.

Программа исследования Марса не заладилась с самого начала. Первые же полеты заканчивались сразу после старта. 10 октября 1960 года стартовал межпланентный зонд «Марс 1960А». Но в тот же день по причине сбоя в системе управления произошло отключение двигателя, и он рухнул на Землю. 24 октября 1962 года на разгонной траектории взорвался следующий зонд – «Марс 1962А». Аналогичная судьба постигла зонд «Марс1962В». Стартовавшая 1 ноября 1962 года АМС «Марс-1» успешно оторвалась от Земли, но при подлете к «красной планете» с ней была потеряна связь; дальнейшая судьба станции неизвестна. Три последующих запуска опять закончились авариями сразу после старта.
Наконец, 2 декабря 1971 года в 16 часов 47 минут по Московскому времени космический аппарат «Марс 3» совершил первую в истории человечества мягкую посадку на поверхность Марса. В 16:50:35 началась передача видеосигнала с телекамеры СА. Передача продолжалась 20 секунд и резко прекратились. Расшифровке полученная информация не поддавалась. Больше никаких сигналов спускаемый аппарат не подавал. Орбитальный КА передавал данные на Землю до августа 1972 года (кстати, американцы сумели совершить мягкую посадку на Марс только 20 августа 1975 года).
Программа США по исследованию Марса тоже начиналась неудачно. Несколько американских станций взорвалось, некоторые «не попали в Марс» и ушли на околосолнечную орбиту.

В целом статистика такова: из 39 космических аппаратов, запущенных на сегодняшний день к Марсу, 21 погиб (11 – СССР и РФ, 8 – США, 1 – Япония, 1 – Англия), 9 потеряны в космосе из-за ошибок навигации (3 — СССР, 6 – США), остальные – полетные задания выполнили, но не полностью.
Для сравнения: не менее сложная венерианская программа ограничилась для СССР потерей лишь одной станции из 19 запущенных; примерно такая же статистика и у США.
Упорное нежелание Марса принимать земных посланцев породило даже гипотезу о том, что какие-то силы (на Земле или в космосе) препятствуют исследованию «красной планеты», вероятно, скрывая там нечто такое, чего мы пока знать не должны. При всей фантастичности подобного предположения, имеется немало фактов, которые «играют» на эту версию.
(В случае с нынешней аварийной ситуацией на АМС «Фобос-Грунт», конечно, было бы смешно искать виновных среди каких-то неведомых сил. Здесь, скорее всего, речь может идти о потере квалификации специалистами в результате «реформ», о недостатке финансирования или «нецелевом» использовании средств — расследование покажет).

Почему теряются контакты.

Почти все «удавшиеся» полеты на Марс имели достаточно странное продолжение: будто кто-то препятствовал проведению научных исследований. Например, станция «Марс 5» успешно вышла на околомарсианскую орбиту 12 февраля 1974 года. Однако сразу после этого по телеметрическим данным была получена информация о внезапной разгерметизации блока научной аппаратуры. Поэтому в спешном порядке началось выполнение научной программы. Со станции были переданы фототелевизионные изображения поверхности Марса с разрешением до 100 метров. Причем при общем запасе 960 кадров удалось получить всего 5 телепанорам. Последний сеанс связи с АМС, в котором была передана телепанорама Марса, состоялся 28 февраля 1974 года. После этого из-за падения давления ниже минимально допустимого уровня практически никакой научной информации со станции «Марс-5» не поступало.
На «Марсе-6» отказал научный радиокомплекс, однако телеметрическая система продолжала работать. 12 марта 1974 СА «Марс 6» совершил мягкую посадку в южном полушарии (24° ю. ш. и 25° з.д). Непосредственно перед посадкой связь с СА была потеряна. Однозначно причину неудачной посадки выяснить так и не удалось.

Американский Mars Polar Lander также должен был приземлиться в южном полушарии в районе южной полярной шапки, менее чем в 1000 километров от южного полюса, рядом с границей шапки из замерзшего углекислого газа. Последняя телеметрия с КА была отправлена перед вхождением в атмосферу 3 декабря 1999 года. Больше никаких сигналов от КА получено не было. Причина потери связи до сих пор неизвестна.
Станция Deep Space 2 (DS2), состоящая из двух зондов для проникновения в поверхность Марса вблизи южной полярной шапки и получения данных о характеристике подповерхностного слоя, тоже потерпела неудачу. Зонды приблизились к месту предполагаемой посадки, однако с ними без видимых причин был потерян контакт, и миссия считается провалившейся.
О том, что происходило перед потерей контактов, можно предположить, основываясь на информации о гибели советской космической станции Фобос-2. В 1989 году была предпринята первая попытка доставить спускаемые аппараты на поверхность Фобоса – спутника Марса. За несколько секунд до того, как пропасть, Фобос-2 передал на Землю непонятные кадры. На них был виден некий огромный объект в форме веретена, который быстро двигался. Эта видеосессия едва не взорвала научный мир. Многие ученые, особенно уфологи, сделали предположение о том, что связь со станциями прерывается в результате воздействия представителей иной цивилизации, которые в данном случае, вероятно, находились на веретенообразном корабле.

Таинственные объекты.

В последующем масла в огонь подлили фотографии таинственных марсианских объектов. Один из них в виде человеческого лица и был сфотографирован еще 25 июля 1976 года орбитальным аппаратом «Викинг-1», а через несколько дней агентство NASA распространило информацию о находке на Марсе формирования, напоминающего человеческую голову. Более детальные снимки были получены в апреле 1998 года с борта космического аппарата Mars Global Surveyor. «Лицо на Марсе» стало предметом больших споров, появилась даже гипотеза о его искусственном происхождении. Множество марсианских структур интерпретируются некоторыми энтузиастами как искусственные пейзажи: пирамиды, развалины древнего города. Есть идеи о существовании на Марсе в древности высокоразвитой цивилизации.
На мысль об этом наводит еще одна находка. В 1998 году исследователи Эфрейн Палермо и Лен Флеминг на снимках (SPS252603 и SPS252603), переданных зондом Mars Global Surveyor, обнаружили на Фобосе объект, похожий то ли на плиту, то ли на башню, то ли на купол высотой примерно в 76 метров. Они назвали его «Монолитом». Исследователи склоняются к тому, что это объект искусственного происхождения.
Представитель канадского космического агентства доктор Алан Хильдебрандмногозначительно заявил журналистам: «Если мы доберемся до этого «Монолита», то лететь куда-либо еще, возможно, не понадобится». Кстати, посылаемые в этот район Фобоса аппараты теряются один за другим. Вот и автоматическая межпланетная станция «Фобос-Грунт» должна была осуществить посадку на этом спутнике Марса, что теперь маловероятно. Поэтому разгадать загадку «Монолита» земляне, видимо, долго еще не смогут.

Мнение космонавта №2.

В свое время мне посчастливилось взять последнее интервью у Германа Степановича Титова. Речь зашла и о Марсе. Вот отрывок диктофонной записи:
- Как вы думаете, есть ли перспектива пилотируемого полета к какой-либо планете?
- На мой взгляд, технических проблем для осуществления экспедиции, скажем, на Марс, не существует. Если какие-то технические вопросы и не решены, то понятно, как их решать. Значит, вопрос состоит в том, чтобы найти достаточно ресурсов для создания соответствующих технических средств обеспечения такого полета. И я глубоко убежден, что это должна быть международная программа. Потому что такие глобальные задачи растопыренными пальцами не решишь.
- Почему из всех планет вы выбираете для экспедиции именно Марс?
- Условия на Марсе нам более или менее понятны. Давление на поверхности Марса примерно такое, как у нас на высоте 15 километров. Рельеф Марса похож на лунный. А потом извечно интригующий вопрос: есть ли жизнь на Марсе?
- Кстати, как вы на него отвечаете?
- Моя давнишняя гипотеза состоит в том, что мы прилетели с Марса. Он в свое время начал интенсивно терять атмосферу и встал вопрос: куда переселяться? Посмотрели марсиане – Земля более или менее подходит. И вот они создали космические корабли и переселились на Землю… Когда мы прилетим на Марс, то найдем там следы своих предков. Думаю, это случится около 2015 года. Если, конечно, на Земле будут мир и сотрудничество.
А потом Герман Степанович добавил показавшуюся мне тогда странной фразу:
- И если нам позволят…»

Сергей Турченко
svpressa.ru

Идея известного фантастического романа Александра Беляева «Человек-амфибия» скоро, возможно, станет реальностью. Ученые разработали инновационный метод дыхания для водолазов. У акванавта появятся искусственные жабры, а дышать он будет жидкостью.
Исследования показали, что млекопитающие способны выжить, дыша кислородом через особый жидкий раствор. На фотографии крыса дышит раствором ПФУ. Наверху в слое воды, которая легче, чем ПФУ, плавает рыбка.

Покорение водной стихии станет возможным благодаря новой технологии, по которой водолаз будет получать необходимый кислород из жидкого раствора, а углекислый газ должен выделяться через искусственные жабры прямо в морскую воду. Автором концепции является Арнольд Ланде, отставной хирург, специализировавшийся на кардиоторакальных операциях. Он подал заявку на получение патента на изобретение, которое, по его мнению, может стать реальностью уже через несколько лет. Это будет, как надеется Ланде, революционным переворотом в истории глубоководных погружений.

Превращение в Ихтиандра.

Представьте себе такую картину. На борту корабля водолаза готовят к погружению. Врач устанавливает в бедренную вену два длинных катетера, которые трубками соединяются с искусственными жабрами в рюкзаке акванавта. Теперь его кровь циркулирует через устройство, которое абсорбирует растворенный в ней углекислый газ. Аквалангист надевает маску и, убедившись в исправности системы кислородоснабжения, начинает погружение. В воде он подсоединяет рюкзак к винтовой торпеде, в которой находятся баллон с кислородом и аккумулятор питания для жабр и другого оборудования.
На глубине 10 м, где давление составляет 2 атмосферы, воздух в маске заменяется специальной жидкостью, в которой можно растворить огромное количество кислорода. С помощью местного анестетика водолаз легко преодолевает рефлекс непроизвольного сжатия мускулатуры гортани, который в обычной ситуации не дал бы ему захлебнуться. Как только легкие заполняются раствором, рефлекторное сжатие прекращается, кислород поступает в кровь, а в это время искусственные жабры начинают очищать ее от углекислого газа. Дышать жидким раствором (то есть обеспечивать его циркуляцию в легких) трудно, но специальное приспособление, так называемая кираса, облегчает эту задачу.

Рекорды глубоководных погружений.

Традиционное водолазное снаряжение. Из-за риска развития декомпрессионной болезни даже высококвалифицированные водолазы сегодня редко погружаются глубже 70 м. Мировой рекорд - 330 м.

Атмосферный (нормобарический) водолазный костюм. Он представляет собой жесткую конструкцию и поддерживает внутреннее давление в 1 атмосферу, позволяя погрузиться на большие глубины. Атмосферные скафандры есть в ВМФ России и позволяют вести работы на глубине 610 м.

Метод длительного пребывания. Этот метод предполагает предварительную компрессию водолаза. Он переходит в колокол, где постепенно повышается давление до уровня, соответствующего глубине погружения. Колокол погружают до заданной глубины, и непосредственно из него водолаз выходит в воду. По завершении работ он возвращается в колокол, где его очень медленно возвращают к привычному атмосферному давлению. Процесс может занять от нескольких недель до нескольких месяцев (часто эта операция проводится в стационарной барокамере на борту судна под наблюдением врачей). Рекордное погружение-710 м.

Теперь водолаз полностью готов к глубоководному погружению, где давление измеряется сотней атмосфер. Жидкий раствор в легких не будет сжиматься, поэтому им не угрожает колоссальное давление воды. Акванавт получает возможность работать в течение нескольких часов, после чего он быстро и без остановок поднимается на поверхность.
Если бы при погружении он использовал дыхательную смесь на основе воздуха, это было бы самоубийством. Воздух на 80% состоит из азота, и с увеличением давления по мере погружения аквалангиста на глубину этот газ проникает в ткани организма. Если же в процессе всплытия давление понижается слишком быстро, азот начинает выделяться в кровоток человека подобно пузырькам газировки и блокирует питание тканей кровью, насыщенной кислородом. Это приводит к развитию декомпрессионной (кессонной) болезни, которая может повлечь повреждение мозга, паралич и даже смерть.
Но с новой дыхательной системой «кессонка» водолазу не грозит. Он дышит только чистым кислородом через раствор, и его подъем к поверхности может проходить быстро. За 10 м до поверхности человек принимает положение вниз головой, чтобы под действием силы тяжести жидкость ушла из легких и он снова мог вдыхать обычную воздушную смесь. На борту он еще некоторое время получает кислород через маску, пока врач отключает его от искусственных жабр.

Хомяки-глубоководники.

Опыты на животных доказывают, что глубоководное погружение с кислородообеспечением через жидкость в принципе возможно. Профессор Томас Шаффер, директор Научно-исследовательского пульмонологического центра Немур (США), проводил эксперименты с хомяками, которые дышали через обогащенный кислородом раствор перфторуглерода (ПФУ). Под наркозом хомяков помещали в напорный бак, где создавалось давление, эквивалентное давлению воды на глубине до 300 м. «Мы извлекали хомяков из бака и возвращали их в условия атмосферного давления менее чем за секунду. Все животные выжили. Глубоководное погружение с жидкостным дыханием возможно, но, разумеется, это связано с определенными рисками для водолазов», - говорит Томас Шаффер.
Арнольд Ланде не считает, что дыхание в жидкости будет самой большой проблемой: «Исследования 1960-1980-х годов ясно показали, что дыхание в специальной жидкости -идеальный способ кислородообеспечения водолазов при погружении на большие глубины».
Риск развития декомпрессионной болезни при использовании традиционного водолазного снаряжения привел к тому, что водолазы редко отваживаются погружаться глубже 70 м.
Пока никто не может сказать, на какую максимальную глубину позволяет опуститься изобретение Ланде. По его словам, километр - это реально.

Казалось бы, проблему кессонной болезни можно было бы решить, просто обеспечив водолаза возможностью дышать чистым кислородом, а не воздухом или дыхательной смесью. Но, к сожалению, кислород в больших количествах - это яд. Немногим лучше и замена атмосферного азота химически пассивным инертным газом - к примеру, гелием.
Единственное решение - это высоконасыщенный кислородом жидкий раствор. Мы не рыбы, у нас нет жабр, которые могли бы поглощать из окружающей водной среды кислород и выделять углекислый газ. К тому же в воде кислорода в десятки раз меньше, чем в воздухе. Поэтому попадание в дыхательную систему человека воды или других инородных предметов и субстанций приводит к прекращению дыхания и асфиксии, то есть удушению. Кроме того, обычная или соленая вода отличаются по своему составу от крови, и осмотические явления на альвеолярном уровне приводят к разрушению легочных тканей и самой крови. Но совсем по-иному легкие реагируют на перфторуглерод, в котором содержание кислорода может быть до 20 раз больше, чем в воде, и втрое больше, чем в крови.

Углекислый газ из крови удалят искусственные жабры.

ПФУ химически инертен и нетоксичен. Когда он заполняет легкие, в кровь поступает достаточное количество кислорода, к тому же раствор защищает легкие от повреждений, вызываемых чистым кислородом в газообразной форме. На настоящий момент проводилось немало экспериментов на мышах и других мелких млекопитающих. Животные полностью погружались в контейнер с раствором и дышали ПФУ, но постепенно уставали, потому что плотность и вязкость раствора требует гораздо больших мускульных усилий. Эту проблему Арнольд Ланде собирается решить за счет применения пояса-кирасы.
Кираса работает по принципу аппарата искусственного дыхания, который помогает парализованным больным дышать, облегчая вдох за счет снижения давления на грудную клетку, а выдох - за счет создания избыточного давления. Кираса обязана своим названием классическим римским доспехам, она опоясывает грудную клетку водолаза и обеспечивает его трудоспособность в течение нескольких часов.

Синтетические жабры будут извлекать кислород из морской воды.

Мечта о свободном перемещении под водой может стать реальностью, если научиться добывать кислород прямо из морской воды и тем самым избавиться от необходимости баллонов с дыхательной смесью или кислородом. У Арнольда Ланде имеется на этот счет одна идея. Концепция основана на свойствах гемоглобина, дыхательного пигмента нашей крови, который в нейтральной или щелочной среде поглощает кислород и выделяет его в кислой среде. Для создания синтетических жабр Ланде планирует использовать гемоглобин аллигаторов, который в холодной морской воде работает лучше, чем гемоглобин млекопитающих.
Принцип заключается в том, что углекислый газ через жабры просачивается из крови в морскую воду, в то время как кислород, напротив, из морской воды через жабры поступает в кровь. Под воздействием углекислого газа из крови водолаза гемоглобин начинает выделять кислород. И посредством уникальной системы из нескольких резервуаров, разделенных пористыми мембранами,кислород постепенно адсорбируется в постоянно меняющих свою концентрацию растворах гемоглобина. В итоге кислород поступает в раствор ПФУ, которым дышит водолаз.

Прежде чем жидкостное дыхание можно будет применить на практике при глубоководных погружениях, придется решить еще одну проблему. Необходимо научиться очищать кровь от углекислого газа, который обычно выводится из организма при выдохе. Если концентрация данного газа в крови станет слишком высокой, это может привести к смерти.
Избежать этого помогут искусственные жабры. Их принцип работы основан на применении мембраны, через которую диффундирует углекислый газ, когда его концентрация на одной из сторон мембраны становится выше, чем на другой. В результате углекислый газ из крови водолаза выводится в окружающую морскую воду. На практике жабры будут состоять из пучков полых волокон, каждое из которых представляет собой отдельную мембрану. Чтобы предотвратить сгущение крови и образование тромбов, волокна будут с большим внутренним диаметром.

Сердце хорошо тренированного водолаза прокачивает около 25 литров крови в минуту по всему телу. Многочисленные эксперименты показали, что для действенного удаления углекислого газа через искусственные жабры достаточно будет пропускать всего 5 литров крови в минуту - как раз столько, сколько можно легко вывести из большой бедренной вены и ввести обратно. Арнольд Ланде считает, что, если приложить определенные усилия по целенаправленному усовершенствованию данной концепции, его метод может стать реальностью уже через несколько лет.
Сначала все эксперименты и испытания будут проводиться на животных в лабораторных условиях. Ланде планирует максимально использовать существующие технологии: усовершенствовать кирасу, ранее применявшуюся в медицинских экспериментах на животных, и адаптировать ее для поставленной цели. Затем необходимо изготовить искусственные жабры, чтобы они могли абсорбировать из крови углекислый газ.

Следующим шагом будут эксперименты под давлением - в барокамере, которая используется для лечения декомпрессионной болезни. Далее последуют эксперименты в бассейне. Если первые этапы работы пройдут успешно, животных переместят в глубокий бассейн. В серии заключительных экспериментов Ланде планирует погрузить подопытных с помощью подводной мини-лодки на дно моря и проверить работу системы жидкостного дыхания и искусственные жабры. «Если они не погибнут и не будут травмированы в результате погружения на большую глубину, мы сможем перейти к испытанию системы с участием водолазов», - говорит Арнольд Ланде.
В экспериментах на людях безопасность будет удвоена за счет дублирования критически важных систем. Планируется присоединить две независимые системы жабр к обоим бедрам: одну - для страховки на случай сбоя. Разумеется, погружение с жабрами потребует добровольного согласия водолаза. Но по этому поводу Ланде нисколько не беспокоится. К нему уже обратились несколько смельчаков, которые не прочь попробовать нырнуть глубже, чем это когда-либо удавалось человеку.

science illustrated #14 2011

Ради небывалого эксперимента в Европе строят лазер чудовищной мощности. Стоимость - соответствующая - полтора миллиарда евро.
По планам, одобренным европейской комиссией, лазер невиданной на Земле мощности должен быть построен к 2017 году. Предполагаемое место размещения - Великобритания. А пока ученые создают исследовательские прототипы этого монстра, способного, как обещают, прожечь ткань мироздания.
Вслед за Большим адронным коллайдером (БАК), супер-лазер, названный ELI (Extreme Light Infrastructure Ultra-High Field Facility), нацелен на то, чтобы раскрыть тайны Вселенной. БАК должен помочь понять, как она зародилась, а ELI - из чего состоит.
Как объясняет профессор Джон Колльер (Professor John Collier) научный руководитель проекта ELI и директор лазерного центра (Central Laser Facility at Rutherford Appleton Laboratory in Didcot, Oxfordshire), мощность монстра будет составлять 200 петаватт. Это больше, чем Земля получает от Солнца. И в 100 тысяч раз больше, чем вырабатывает вся наша цивилизация. И вся эта чудовищная сила будет сконцентрирована в невероятно коротком выстреле-импульсе продолжительностью меньше, чем в триллионную долю секунды ( 10 в минус 14-й степени секунды - за это время свет успевает пробежать доли микрона).
- Самый мощный на Земле лазер позволит нам вторгнуться в совершенно неизведанную область физики, - говорит Колльер.
Речь идет о том, что выстрел будет столь мощным и плотным, что он сможет прожечь пространство-время. И по сути сделать дырку в этой ткани мироздания, на месте которой образуется пустота - вакуум.
По одной из теорий, в этом вакууме - непредсказуемо, буквально из ничего и неоткуда - возникают всякие неуловимые пока частицы. И там же - в вакууме - исчезают. Но благодаря ELI их вроде бы можно будет увидеть. И даже добыть.

Ожидается, что импульс ELI еще и поделит материю на вещество и антивещество, откроет ходы в другие измерения, может быть, даже "засветит" темную материю и буквально покажет, как все-таки устроены атомы вещества.
От подобных перспектив захватывает дух. Они пугают - ELI выглядит даже страшнее, чем БАК. На коллайдере уже поэкспериментировали. И вроде бы ничего особенного не произошло. По крайне мере, обещанного некоторыми паникерами Большого взрыва и образования черной дыры на месте Швейцарии, не случилось. Хотя на полную мощность БАК пока и не вышел.
А чего можно ожидать от дырок в мироздании? Кто ж его знает. Да и физики честно признаются, что не могут предсказать, какие точно результаты дадут предстоящие эксперименты. Какие невероятные явления породят.
Скептики вспоминают: мол, обещали, что и БАК выведет ученых на какую-то новую физику. Откроет самые жгучие тайны Вселенной. Но он пока не вывел. И не открыл. Равно как и не обеспечил поимку легендарного бозона Хиггса, ради которого, как уверяют многие академики, и были потрачены миллиарды долларов на строительство коллайдера - шайтан-бублика, как его иногда называют.

Оправдает ли вложения шайтан-лазер? Не известно. Но видимо, человечество время от времени обязано браться за циклопические проекты, чтобы не облениться. Обязано и ставит перед собой фантастические цели, чтобы в процессе продвижения к ним, учиться решать полуфантастические задачи.
Кстати, от ELI может быть и практическая польза. Если эта установка способна "рвать пространство", то она, наверное, применима, как оружие. Способна, например, "порвать" каких-нибудь злобных пришельцев, приближающихся к Земле с враждебными целями. Или отправить в другое измерение астероид, грозящий врезаться в нашу планету.
По планам, прототипы ELI - исследовательские лазеры меньшей мощности - будут запущены в 2015 году в Чехии, Венгрии и в Румынии.

Владимир ЛАГОВСКИЙ Комсомольская правда

Не так давно мы писали о подземном телескопе, проложенном по прямой между Лондоном и Нью-Йорком, практически через центр планеты. С помощью этого телескопа можно увидеть людей на другой стороне света, помахать им рукой, поприветствовать. Однако, телескоп, к сожалению, не может передать звук. Приходится общаться знаками или надписями. Этому несколько помогает то, что английский язык знают жители обоих этих городов, однако некоторые неудобства все-таки есть. Но давайте озадачимся вопросом — можно ли докричаться до соседнего города? Пусть не до Америки, но, хотя бы до Франции. Думаете это нереально? Человек не сможет выдать достаточное звуковое давление?
А вот датская художница Лиз Аутогена (Lise Autogena) так не считает. Разработанный ею проект предполагает создание хитрых сооружений по обе стороны Ла-Манша. Они позволят жителям Англии и Франции свободно переговариваться друг с другом, не используя никаких современных средств связи — посредством чистой акустики. Родилась эта идея, когда она проезжала мимо странных, на первых взгляд, сооружений времен Второй мировой войны.


Эти сооружения — остатки целой сети акустических зеркал из бетона, построенные вдоль южных берегов Англии, обращенные в сторону Европы. Зеркала эти были выполнены, в основном, в виде гигантских (диаметром до 9,1 метра) бетонных чаш, обращённых вогнутой стороной в сторону моря. Но были зеркала и в виде огромных полукруглых (в плане) стен длиной по 60 метров и высотой в несколько человеческих ростов. С их помощью специально обученные операторы должны были «слушать воздух», стараясь как можно раньше обнаружить вражеские бомбардировщики, подлетающие к берегам Великобритании. Самые известные из этих устройств все ещё находятся на полуострове Денж, в Кенте, Сандерленде, Редкаре и во многих других частях старого света. В фокусе этих конструкций садился человек, или устанавливался микрофон. В результате чего, собранный гигантским ухом звук можно было прекрасно распознать на расстоянии более 30 км, и даже определить направление летящего самолета.


Однако эта задумка хоть и была довольно интересной, тем не менее, пользы принести не успела. Самолеты стали летать гораздо быстрее, чем свели скорость их «детектирования» по звуку на нет. Да и эпоха РЛС не заставила себя долго ждать.
Однако вернемся к современному проекту. По замыслу Лиз, акустические зеркала должны расположиться на расстоянии 40 км, по обоим берегам канала. Первое из новых зеркал близнецов должно занять место где-то между Дувром и Фолкстоном (по некоторым данным, совсем близко от этого города), а второе — около французского Сангейта. Туристы, желающие поговорить, должны будут вставать перед зеркалом на специальную платформу. Причём обещана иллюзия близкого присутствия говорящего на другом берегу, за счёт стереоскопической передачи звука. Вокруг каждого сооружения должны быть возведены мини-парки с различными каменными или бетонными сооружениями, лестницами, дорожками, смотровой площадкой и тому подобным. В общем — гармоничное единение природы и архитектуры, магнит для туристов, и просто место отдыха местных жителей.
Однако, как и в случае с телескопом, здесь не обойдется без современных средств связи, с помощью которых звуки и будут передаваться в реальности. Зеркала будут лишь красивой декорацией, создающей загадочный, таинственный ореол.



via
Подробнее: http://rumbur.ru/technology/449-sound-mirrors-razgovor-na-rasstoyanii-40-km

Когда приходится иметь дело с авиаперевозками и самолетами, невольно возникает волнующий многих вопрос о размерах летательного аппарата. Чем большего размера самолёт, тем выше величина его эффективности. Этому даже есть пример созданный уже авиаконструкторами, речь идёт о таких глыбах как Boeing 747 и Airbus A-380. Но остановиться на достигнутом, означает остановиться в развитии, а этого делать никак нельзя. Для того, чтобы эффективность была ещё больше необходимо создать и самолёт больших размеров. Но всё бы ничего, но такие кардинальные изменения в стандартных схемах самолётов могут привести к тому, что он будет испытывать трудности, как при взлёте, так и при посадке. Безвыходных ситуаций не бывает, и это подходит к возникшей проблеме в самолётостроении. Выход был найден, решено создать огромных размеров самолёт, большой до такой степени, что его палуба может послужить посадочной площадкой для стандартного пассажирского или грузового самолёта.
Проектировать настоящий «летающий аэропорт» стали под названием «Airborne Metro». Его роль – небесный эксперсс. Пассажир, сев в обычный самолёт и пролетев определённое расстояние, оказывается на борту небесного экспресса «Airborne Metro». Затем снова преодолевается некоторое расстояние и пассажира просят пересесть в обычный самолёт, по трапу которого он уже спустится на землю.

Вместительность воздушного гиганта «Airborne Metro» составляет три тысячи человек вместе с их багажами. Особенностью его конструкции является то, что палуба может принять на свою территорию обычный самолёт для посадки, либо, другой вариант, – обычные самолёты будут иметь возможность пристыковывания к «Airborne Metro» непосредственно во время полёта, при этом пассажиры смогут спокойно перейти из одного самолёта в другой.
Для производства самолётов «Airborne Metro» не подходит использование в них обычных турбореактивных двигателей. Самый подходящий вариант заключается в размещении на борту самолёта ядерной энергетической установки. Только в её силах обеспечение достаточного для движения количества энергии, причём и стоимость будет подходящей.
В планы создателей проекта «Airborne Metro» входит то, что несколько таких гигантских самолётов будут постоянно находиться в воздушном пространстве с целью перелётов на большие расстояния по маршруту Лос-Анджелес – Нью-Йорк – Лондон – Европа. Особенно его экономия будет ощущаться на длительных полётах. Причём затраты небесного экспресса будут более чем в два раза меньше тех затрат, которые несут обычные самолёты преодолевая такие же расстояния.

http://tainy.net/25561-airborne-metro-atomnyj-aeroport.html#ixzz1cXJCAD92

К сожалению, разворот Нептуна в прямое движение - 9 ноября 2011 года,- соотносится не только с усилением сейсмоактивности, но и с техногенными авариями на нефтяных промыслах. На этот раз серьезно пострадала Арктика.
Утечка примерно 100 тыс. литров нефтепродуктов произошла на нефтехранилище в канадском арктическом поселке Резольют-Бэй. Данный поселок сродни нашему Диксону. С населением около 200 человек он расположен на острове Корнуоллис и считается одним из самых северных населенных пунктов в Канаде.
Техногенное ЧП на севере Канады – отражение проблем освоения углеводородных ресурсов Арктики. По счастью, пока они встречаются нечасто. Но стоит сюда придти нефтяным корпорациям, как такие события станут регулярными.

Вспомним Мексиканский залив и платформу «Deepwater Horizon». Только в Арктике все может быть в разы хуже, поскольку плотность воды значительно меньше, и нефтепродукты не остаются на поверхности. Они погружаются на глубину, откуда собрать их намного сложнее. Еще хуже, если нефть вмерзнет в лед. В нем она может находиться годами и с дрейфом разойдется по всей акватории.

Добавил: zvezdochet70
"Земля. Хроника жизни"

Гибридные солнечные термоэлектрические системы могут стать более эффективной альтернативой обычным солнечным панелям и теплоэлектростанциям.
Традиционные солнечные электростанции обычно напрямую преобразуют солнечный свет в электроэнергию или с помощью солнечного тепла нагревают теплоноситель. Новое исследование ученых из Массачусетского технологического института показывает, что только гибридные системы, одновременно производящие электрическую и тепловую энергию, максимально реализуют потенциал солнечной энергетики.
Специалисты MIT сосредоточили свое внимание на термоэлектрических устройствах, которые могут производить электрический ток из разности температур, и солнечных параболических концентраторах. Последние представляют собой длинные зеркальные желоба, которые фокусируют солнечный свет на стеклянной трубке с жидким теплоносителем. Жидкость нагревается на солнце, а затем используется для производства пара, вращающего турбину генератора. Именно в конструкцию концентратора ученые интегрировали термоэлектрический генератор, создав таким образом оригинальную гибридную энергоустановку.

Термоэлектрик внутри трубки концентратора позволяет одновременно производить тепло и электричество. Ключевую роль в обеспечении работы гибридной системы играет устройство названное термосифоном, оно отводит тепло от холодной части термоэлектрической системы, поддерживая таким образом разность температуры. Центральная трубка параболического концентратора также подверглась изменению: в новой системе она состоит из нескольких труб, вставленных друг в друга: внутри трубки с термоэлектриком расположена более узкая трубка термосифона. Последний передает тепло пассивно, т.е. не требует электронасоса. Тепло, отводимое термосифоном, можно использовать для нагрева воды, отопления помещений или других нужд.
Одним из преимуществ гибридной системы, по сравнению с традиционными фотоэлектрическими панелями, является меньшая стоимость термоэлектриков. Кроме того, обычные солнечные панели плохо переносят перегрев, в то время как термоэлектрики на жаре работают еще более эффективно.
Новая гибридная солнечная энергоустановка предлагает дешевую и полностью автономную систему снабжения дома электричеством и горячей водой, на нагрев которой уходит львиная доля энергопотребления жилища.

CNews

В последнее время все чаще в СМИ появляются различные утверждения о создании так называемых плащей-неведимок – это устройства, способные на время делать какие-либо объекты невидимыми в пространстве.
Одним из прародителей теории о возможности создания «неведимок» стал физик Джон Пендри, который выдвинул версию о том, что состояния невидимости можно достичь, используя для самого «плаща» метаматериалы, свойства которых обуславливаются не их характеристикой, а структурой. К слову, данный термин в основном применим к объектам, который появились искусственно. Помощью человека.
В первое время такая теория на самом деле работала на практике, но только микроволновом диапазоне. Это уже, чуть позже, ученые стали заговаривать о разработке «плащей-невидимок», которые могли скрываться объекты и при видимом свете, в воде или даже в магнитном поле. Между прочим, при разработке данного устройства, ученые параллельно сумели создать аппарат, который визуально создавал иллюзию схожести различных объектов.
Герберт Уэллс был бы доволен сегодняшними результатами. Но одно – делать невидимыми вещи. И совершенно другое – научится скрывать происходящие события. Этим вопросом занялись ученые из Корнуэльского университета, которые все же сумели совершить прорыв в этой области. Они спроектировали и создали устройство, позволяющие скрывать события! Это открытие стало возможным благодаря теории электромагнетизма о двойственности пространства и времени, то есть дифракция и дисперсия света – полностью симметричны в пространстве-времени.

Ученые обнаружили, что при создании такой линзы, которая одновременно сумеет фокусировать свет при использовании дифракции, можно будет изготовить и аналогичную линзу, способную фокусировать время.
Один их открывателей Фридман утверждает, что это возможно, если в разработке использовать устройство под названием электрооптический модулятор, которое благодаря своим свойствам сумеет сжать или увеличить потоки времени. Именно используя одновременно эти две временные линзы, можно было надеяться на создание плаща-неведимки, который бы скрывал происходящие события.
По теории ученых, луч света должен был проходить через первую линзу, подвергаясь в этот момент временной компрессии, а на выходе вторая линза разворачивала бы луч в его первоначальное состояние и в момент перехода сжатого света через расстояние между линзами – промежуток оставался пустым. Именно в этот «пусто» момент любое событие не могло бы визуально зафиксироваться. Их теория оказалась верной!
Ученые смогли воссоздать плащ-неведимку, который бы на доли мгновений стирал происходящие события,. К слову, как и любое открытие на данном этапе, теория о «плаще-неведимке» имеет некоторые ограничительные способности по времени. Максимальное время сокрытия – 100 наносекунд, но как утверждает создатель «плаща» Фридман – в скором времени они рассчитывают выйти на новый уровень по продолжительности времени. Которое будет составлять от 100 до 130 микросекунд.

Но, несмотря на то, что результаты, вроде бы, кажутся такими незначительными – это очень большой прорыв в научном мире. С учетом развития самой науки и расширения возможностей для проведения опытов и экспериментов, очень возможно, что в скором времени появятся устройства, которые будут способны делать невидимыми как объекты, так и события на запланированное время. Это даст людям почти неограниченные возможности, но правда, так и не ясно, в каких целях оно будет использоваться.

http://tainy.net/25292-sokrytie-sobytij-i-veshhej-...tva-uchenyx.html#ixzz1bxwwniev

Тачскрином может стать любая поверхность.
Инженеры давно шли этому изобретению. И компании Microsoft впервые удалось превратить в сенсорный экран любую поверхность: ладонь, лист бумаги, поверхность стола или ближайшую стену. Технология получила название OmniTouch.
Переносная проекционная система представляет собой видеокамеру с функцией распознавания расстояния до объектов, устройство для распознавания жестов и лазерный проектор, который формирует изображения высокого качества без искажений. Система OmniTouch не требует каких-либо специальных навыков управления. Она крепится на плече пользователя и снимает движения его рук с помощью камеры, пишет science.compulenta.ru.
OmniTouch способна проецировать любые изображения куда угодно, приспосабливая их к размерам и структуре поверхности и превращая в интерактивный экран. Пользователь получает возможность взаимодействовать с проекцией так, как если бы это был дисплей гаджета с функцией «мультитач». К примеру, можно набрать номер телефона на ладони или увеличить участок виртуальной карты на стене.
Сейчас приспособление является довольно громоздким: по размерам оно сравнимо с толстой книгой. Однако в скором времени его вполне можно будет уместить в спичечный коробок.

Светлана КУЗИНА
Комсомольская правда