Новое в технике и технологиях

Вице-премьер Дмитрий Рогозин рассказал о работе и задачах Фонда перспективных исследований. Он отметил, что российский Фонд не должен повторять исследования, сделанные за рубежом.

– У нас нет таких возможностей. Это тупиковый путь сам по себе технологически, но и денег таких нет, – сказал в интервью итоговой программе «Сегодня» телеканала НТВ вице-премьер России Дмитрий Рогозин.

В этом году на деятельность Фонда выделено 3 миллиарда рублей, что в 30 раз меньше, чем у его американского аналога. Тем не менее, российские исследователи ведут работы по ряду перспективных направлений, одним из которых является создание робототехники по принципу аватара.

– Это по сути такое приспособление робототехники к физике поведения человека, которое позволит оператору робота передавать сигнал машине настолько адекватный собственному поведению, собственному движению, что делает робота очень чувствительным, – отметил Рогозин, добавив, что это направление представляет интерес и уже находится в стадии реализации.

Вице-премьер также сообщил о создании техники для Арктики, относящейся к двойным технологиям. Он отметил, что КБ «Рубин» совместно с Фондом работает над созданием «роботизированных подводных городов, которые могут осуществлять освоение арктического шельфа, его разведку, добычу и так далее, именно в роботизированном варианте».

Кроме того, ведутся работы по созданию «умной пули» для реактивной снайперской винтовки.

– Возьмем, например, гиперзвук, гиперзвуковые технологии. Это же уникальная по сложности задача. Это проблема многоплановая, которая требует аккумулирования усилий сразу нескольких академических институтов. Но для этого создается лаборатория, для того, чтобы эти проблемы решать. По некоторым изделиям мы уже сейчас ведем испытания. Назову вам просто такое направление – это реактивная снайперская винтовка, понимаете, это уникальная вещь <…> Так вот, речь идет о создании умной пули, – сказал вице-премьер.

Рогозин отметил, что в настоящее время уже имеются демонстрационные образцы этого оружия, а также ведутся его испытания.©

Новое устройство включает в себя "сверхзвуковой парашют" диаметром 30 м и два надувных "сверхзвуковых надувных аэродинамических замедлителя", напоминающие летающие тарелки. Ширина одного из них 6 м, другого 8 м. Их конструкция позволяет устанавливать их снаружи спускаемого аппарата. Замедлители будут надуваться, как подушки безопасности автомобиля, при скорости 4280 км/ч, что позволит обеспечить достаточно сопротивления для того, чтобы замедлить аппарат до 2445 км/ч. После этого раскроется сверхзвуковой парашют.
В своём нынешнем виде LDSD смогут обеспечить доставку на Марс дополнительной тонны груза с миссией, подобной Curiosity. Для людей же потребуется 10-15 тонн, вследствие чего, возможно, придётся использовать кластеры из парашютов. Впрочем, время ещё есть. Первый пробный полет ракеты-носителя Space Launch System, которая будет использоваться для полётов на Марс, намечен на конец 2017 года, а сама марсианская экспедиция (по версии НАСА) - не раньше 2030 г.©

От оригинала в новом мотоцикле останется, судя по всему, только рама. Гибридный же двигатель разрабатывается компанией Logos Technologies для беспилотника, но будет адаптирован для мотоцикла. В электрическом режиме мотоцикл должен работать практически бесшумно в течение часа - техзадание требует, чтобы уровень шума не превышал 55 децибел. В топливном режиме допустимо увеличение шума до 75 дБ, что, в общем-то, ненамного громче нормального разговора.
Потенциал использование мотоциклов для неожиданной атаки был продемонстрирован ещё во время Второй мировой войны. Во время Сингапурской обороны (8-15 февраля 1942 года) японская пехота на мотоциклах смогла организовать быстрое наступление в неожиданных местах Малайского полуострова и внести ощутимый вклад в поражение британских войск.©

Магнитный эффект всех метамагнетиков, как выяснили ученые, нелинеен. Если они размещены в начальном магнитном поле и сила поля увеличивается вдвое, их магнитная сила увеличивается больше чем вдвое. Это немаловажно, так как не исключено, что ученые и инженеры, будут использовать это уникальное свойство в различных разработках. В частности, в результате нового открытия уже в ближайшие десять лет могут появиться более эффективные холодильники, тепловые насосы и сканеры в аэропортах.

Мы выяснили, что это нелинейное свойство имеет одно количественное поведение для всех известных типов метамагнетиков, то есть закон универсален.

– Беллейв Шиварам, профессор физики, автор исследования

Ученые подчеркивают, что нелинейное свойство можно использовать по-разному.

Очень полезное свойство такого типа магнетизма – магнитное охлаждение. Магнитные охладители еще не особо распространены, скорее они находятся в стадии эксперимента. Но, в конечном счете, они могут стать частью повседневной бытовой техники, от тепловых насосов до холодильников, в которых мы храним еду.

– Беллейв Шиварам

Холодильники будущего, созданные на основе метамагнетиков, в отличие от сегодняшних, будут требовать меньшего количества движущихся частей и потреблять гораздо меньше электроэнергии.

В новых материалах магнетизм можно циклично включать и выключать, откачивая тепло таким же образом, как работают тепловые насосы. В тепловых насосах мы используем давление для цикличного охлаждения среды, перегоняя воду в пар. Новые магнитные холодильники будут задействовать магнитные материалы и работать с циклами магнитного поля.©

Отличной альтернативой обычным батареям в носимой электронике могут стать гибкие батареи. Первые эксперименты по их созданию проводились уже и раньше, однако основным недостатком каждой из них являлось то, что они не шли ни в какое сравнение с энергоэффективными литий-ионными аккумуляторами. Однако исследователи из Университета Райса разработали технологию, которая выглядит весьма обещающей.

Джеймс Тур из Университета Райса со своими коллегами создал высокопроизводительные электроды путем травления 900-нанометрового пористого слоя из фторида никеля с ячейками размером пять нанометров. Наличие этих ячеек увеличивает область для хранения дополнительной энергии. После этого они поместили электроды в электролит, состоящий из гидроксида калия и поливинилового спирта.

Со слов ученых, полученное устройство ведет себя как батарейка, хотя и имеет физические свойства суперконденсатора. При этом его можно применять в обоих целях: полученная структура может быстро заряжаться и разряжаться как суперконденсатор, а также заряжаться более медленно (и следовательно разряжаться тоже более медленно) как батарейка.

Толщина устройства составляет всего 0,25 мм, однако оно способно содержать до 76 процентов заряда от своей начальной емкости после 10 000 циклов зарядки и 1 000 циклов сжимания-разжимания. При этом энергетическая плотность в нем составляет 384 Вт-ч/кг, а плотность мощности — 112 кВт/кг.

Как уже говорилось выше, технологию можно использовать при производстве носимой и гибкой электроники нового поколения. Стоит отметить, что ученые уже ведут переговоры с компаниями, заинтересованными в масштабном производстве подобных батареек. Производителей заинтересовала возможность сделать батарейки еще тоньше и в то же время при необходимости даже сложить их, создав таким образом слоеный вариант одной и той же батареи.

Основные детали исследовательской работы ученых из Университета Райса были описаны в одном из последних номеров научного издания Journal of the American Chemical Society (Журнал американского общества химиков).©

Старый метод определения вредоносного ПО по сигнатурам более не эффективен, особенно если конкурирующие компании предлагают более современные методы обеспечения безопасности.

Например, Juniper Networks, FireEye и другие компании вышли на рынок с новыми решениями, которые вместо обычного сканирования файла и его причисления к вредоносам, пытаются уменьшить потенциальный ущерб, который может нанести атакующий.

В настоящий момент продажа десктопных антивирусов приносит Symantec более 40% ежегодного дохода. Компании, чтобы остаться на рынке, необходимо менять стратегию и предоставлять более современные услуги. Об этом сообщает спецсайт securitylab.ru.

К сведению, большинство продуктов компании Juniper Networks использует сетевые процессоры собственной разработки и работает под управлением JUNOS — операционной системы, основанной на FreeBSD и содержащей полный набор POSIX-совместимых команд и инструментов, информирует wikipedia.org. JUNOS также известна высокой степенью регресс-тестирования (четыре релиза в год). Ее наиболее популярные линейки продуктов: M-series (M120, M320), T-series (T640, T1600), MX/MX3D (MX960, MX480, MX240, MX80), E-series (E320), SRX, EX, J-Series, JUNOS.

Ее конкурент секьюрити-компания FireEye положила начало новому поколению систем защиты от угроз «нулевого дня», которые реализуются посредством вредоносного кода, который не выявляется антивирусными средствами защиты, поясняет dialognauka.ru. За последние годы кибератаки стали более изощренные и теперь им легко удается «обходить» традиционные системы защиты информации на основе сигнатур, такие как межсетевые экраны, системы IPS, антивирусные средства защиты.

Платформа FireEye дополняет традиционные средства защиты новой моделью безопасности, которая позволяет противостоять современным кибератакам. Решение FireEye претендует на универсальность защиты от угроз нового поколения, предназначенные для динамического обнаружения и блокирования кибератак в реальном времени. Ядром платформы FireEye является виртуальная среда, в которой запускается исполняемый код и проводится его анализ на предмет признаков вредоносной активности.©

«Перед нами фактически находится живая клетка, которая в буквальном смысле содержит увеличенный набор генетической информации», — объясняет Флойд Ромсберг, руководитель исследовательской команды, последние 15 лет занимавшейся созданием новой формы жизни.
«Не лишним будет отметить, что мы смогли добиться гармоничного сосуществования жизни и синтетического генетического материала, что является весьма сложной задачей. Да, мы создавали синтетические ДНК и раньше, однако это по сути новый вид кибернетического ДНК и он обладает гораздо большим потенциалом».
Журнал Nature, предоставивший данную информации, в свою очередь считает, что ученые в некотором смысле создали «пришельца». Вся жизнь на Земле содержит четыре типа азотистых оснований составляющих ДНК и называемых нуклеотидами: гуанин (G), аденин (A), тимин (T) и цитозин ©. Благодаря открытию ученых, у науки появилась возможность добавить к этому набору как минимум два новых искусственно созданных нуклеотида.

Исследователи говорят, что теперь старая модель ДНК из четырех нуклеотидов не является единственным средством для того, чтобы создать жизнь. Некоторые эксперты считают, что после данного открытия, ученые даже могут создать живой организм с набором из исключительно незнакомых нуклеотидов. Со слов Стивена Беннера, пионера в области подобных исследований, проводившихся в 1980-х годах прошлого века, новые нуклеотиды совершенно не похожи на четыре естественных.

В интервью журналу Nature Беннер заявил:
«Я думаю, здесь нет предела. Если вернуться назад и пройти заново весь эволюционный процесс за последние 4 миллиарда лет, то, скорее всего, вы получите другую генетическую систему».
Открытие ученых одновременно пугает и дает надежду. В конце концов подобные исследования могут помочь нам открыть лекарства для лечения таких заболеваний, как рак. Если мы, конечно, по пути к этому не создадим новый вид этого самого рака.©

При этом смоделировать динамическое поведение видимой нами так называемой барионной части Вселенной, на долю которой приходится лишь 5%, остается трудновыполнимой задачей.
В статье, опубликованной в журнале Nature, космолог Марк Вогельсбергер из Массачусетского технологического института представил результаты численного моделирования космических структур, которое впервые смогло охватить как крупномасштабное распределение видимого вещества, так и его эволюцию в отдельных галактических системах.
Решить подобную задачу весьма важно, но сделать это существующими методами сложно: чтобы достоверно смоделировать эволюцию Вселенной, космологи должны обсчитать поведение вещества размером минимум 100 млн парсек (326 млн световых лет).

И это при том что характерные размеры отдельных областей звездообразования обычно не превышают одного парсека, а аккреция газа на сверхмассивные черные дыры происходит на еще меньших масштабах. Компьютерное моделирование остается наиболее подходящим инструментом для описания эволюции Вселенной на таких масштабах. Однако до недавнего времени вычисления на лучших суперкомпьютерах не могли одновременно смоделировать крупномасштабное распределение газа, звезд и темной материи, с одной стороны, и развитие отдельных галактик — с другой.
Модель Вогельсбергера, получившая название Illustris,содержит более 10 млрд отдельных клеток, что примерно в десять раз превышает показатели предыдущих моделей. Благодаря симуляции астрономы просчитали, как эволюционировала Вселенная с возраста всего 12 млн лет до наших дней, то есть спустя 13,8 млрд лет. В результате этих вычислений, в которых масса элементарной массивной области пространства составляет порядка миллиона масс Солнца, образовалось 41 416 отдельных галактик.

Кроме того, ученые применили новые типы математических расчетов, применяемых для описания жидких сред, чтобы решить уравнения, описывающие эволюцию барионного вещества в космических структурах. И наконец, главным новшеством стал учет в модели таких сложных астрофизических процессов, которые никогда раньше не брались в расчет. К ним относятся охлаждение межгалактического газа, эволюция отдельных звезд, выбросы энергии при взрывах сверхновых, образование новых химических элементов и падение газа на сверхмассивные черные дыры.

Технических проблем добавляет то, что многие из этих процессов развиваются по сложным нелинейным законам, что требует для их описания отдельных достоверных моделей, которые аккуратно учитывают лежащую в их основе физику.
В результате для просчета всех процессов ученым потребовалось 16 млн часов компьютерного времени.
Самым убедительным подтверждением правильности выбранной модели стало сравнение ее результатов с наблюдаемыми данными. Уже на ранних стадиях «компьютерной вселенной» общий вид галактик сложно отличить от изображений, полученных в хаббловском обзоре Ultra Deep Field — самом глубоком изображении Вселенной на сегодняшний день. Примечательно то, что на более поздних стадиях галактики сами стали превращаться в спиральные и эллиптические, то есть те, которые мы наблюдаем в настоящее время во Вселенной. Этот успех стал поворотной точкой, так как ни одна прошлая модель вселенной не была способна на такое. Распределение металлов и ионизованного водорода в виртуальной вселенной также во многом совпало с наблюдаемыми данными. Результаты моделирования привели ученых к выводу, что прошлые неудачи связаны не с недостатками стандартной космологической модели (ΛCDM). «Прошлые тщетные попытки достичь такой точности были связаны не со слабостью ΛCDM-парадигмы, а скорее с пределами численных алгоритмов и физического моделирования», — считают ученые.©