InGenium

Термоядерный синтез: когда вращение плазмы становится врагом Термоядерный синтез может стать чистым, надежным и неисчерпаемым источником энергии будущего. Однако, путь к его освоению полон неожиданностей. Новое исследование, проведенное на суперкомпьютере Frontier, опровергло устоявшееся мнение о пользе вращения плазмы в токамаках. Давайте разберемся, почему это открытие так важно и как оно может повлиять на будущее энергетики. Токамаки - это установки, использующие мощные магнитные катушки для удержания сверхгорячей плазмы в камере в форме пончика. Ученые долгое время считали, что вращение плазмы, вызванное инжекцией нейтральных частиц (NBI), улучшает удержание плазмы и, следовательно, эффективность реакции синтеза. Однако, исследователи из General Atomics и Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что это не всегда так. Используя суперкомпьютер Frontier, они смоделировали сложное взаимодействие между ионами и электронами в краевой области плазмы. Результаты оказались неожиданными: хотя вращение действительно снижает турбулентность ионов, оно может увеличивать общий уровень турбулентности, что негативно сказывается на удержании плазмы. Эмили Белли, ведущий автор исследования, объясняет: "Мы обнаружили, что при учете взаимодействия между ионами и электронами, вращение может увеличить общий уровень турбулентности, что, в свою очередь, снижает качество удержания". Это открытие может повлиять на оптимизацию дизайна будущих токамаков, включая международный проект ITER. Исследователи также изучили влияние использования разных изотопов в топливе. Они смоделировали работу с равной смесью дейтерия и трития (DT), которая должна обеспечить максимальную скорость реакции синтеза. Результаты моделирования совпали с рекордными показателями, полученными на токамаке JET в Великобритании, что подтверждает точность используемой модели. Важно отметить, что исследование стало возможным благодаря огромной вычислительной мощности суперкомпьютера Frontier. Эмили Белли подчеркивает: "Термоядерный синтез - это нелинейный процесс со многими тесно связанными физическими компонентами. Нам нужен суперкомпьютер, чтобы отслеживать тонкие взаимодействия между компонентами, которые оказывают реальное влияние на эффективность синтеза". Это исследование - еще один шаг на пути к освоению термоядерного синтеза. Несмотря на неожиданные результаты, оно помогает лучше понять процессы, происходящие в плазме, и оптимизировать будущие реакторы. Кто знает, может быть, именно такие открытия приблизят нас к созданию чистого и неисчерпаемого источника энергии, способного решить глобальные энергетические проблемы человечества. Будущее термоядерной энергетики остается захватывающим и многообещающим! Источник: DOI: 10.1088/1361-6587/ad2c28 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Революционный процесс изготовления изделий из нескольких материалов Учёные из Университета Миссури создали инновационный способ создания сложных устройств с использованием нескольких материалов, включая пластик, металлы и полупроводники, с помощью одной машины. Это достижение может революционизировать производство новых продуктов. Новый процесс, называемый Freeform Multimaterial Assembly Process (FMAP), объединяет преимущества трёх технологий: лазерной индукции, прямого нанесения чернил и спекания. Он позволяет создавать сложные устройства с многослойными сенсорами, печатными платами и даже тканями с электронными компонентами. FMAP может быть использован для создания устройств, которые могут чувствовать окружающую среду, включая температуру и давление. Это может быть полезно для создания носимых устройств, которые отслеживают кровяное давление и другие жизненно важные показатели. Кроме того, это может быть использовано для создания роботов, медицинских устройств и других продуктов. Традиционные методы производства многослойных структур могут быть дорогостоящими, требовать много времени и генерировать отходы, вредные для окружающей среды. Новый процесс более экологически чистый и вдохновлён природными системами. Учёные планируют продолжать развивать этот процесс, чтобы открыть новые рынки и возможности для бизнеса. Они надеются, что это технология будет доступна не только для других исследователей, но и для компаний, которые хотят ускорить процесс прототипирования устройств. Источник: DOI: 10.1038/s41467-024-48919-5 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Роботы для навигации в сложных условиях В последнее время в области робототехники наблюдается значительный прогресс в разработке роботов, способных эффективно и быстро перемещаться по разнообразным ландшафтам. Эти роботы могут сыграть решающую роль в выполнении сложных задач, таких как мониторинг природных сред, поиск выживших после стихийных бедствий и выполнение других задач в сложных условиях. Один из наиболее распространенных типов роботов, предназначенных для навигации по разнообразным ландшафтам, - это роботы с ногами, чей дизайн часто вдохновлен структурой тела животных. Чтобы быстро и эффективно перемещаться по разнообразным ландшафтам, эти роботы должны быть способны адаптировать свои движения и стили шага в зависимости от изменений в окружающей среде. Исследователи из Высшего института прикладных наук и технологий в Дамаске, Сирия, недавно разработали новый метод для обеспечения плавного перехода между разными шагами шестиногого робота. Их предложенная техника управления шагом основана на так называемых центральных генераторах ритма (ЦГР), которые являются вычислительными подходами, имитирующими биологические ЦГР. Эти нейронные сети лежат в основе многих ритмических движений, выполняемых людьми и животными, таких как ходьба, плавание и бег. В будущих исследованиях планируется интегрировать машинное обучение в разработанную архитектуру, чтобы значительно улучшить компенсацию сбоев и адаптивность роботов к окружающей среде. Это позволит создавать более автономные и устойчивые роботы, способные эффективно взаимодействовать со своими окружениями. Развитие роботов, способных быстро и эффективно перемещаться по разнообразным ландшафтам, может усовершенствовать выполнение сложных задач в различных областях. Эти роботы могут помочь в мониторинге природных сред, поиске выживших после стихийных бедствий и выполнении других задач, требующих высокой адаптивности и устойчивости. Источник: DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e31847 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Итак, мы снова погружаемся в мир незначительных, но важных изобретений, технологий и открытий, которые, как знать, может станут причиной очередной награды от Нобелевского комитета. В этом выпуске: новый беспроводной ретранслятор сигнала для сетей пятого поколения, управление силой Казимира с помощью магнитных полей, роботы-рекордсмены по прыжкам, новый подход в рентгеновской микроскопии, гелевый генератор электричества из вибраций и новые результаты в области натриевых аккумуляторов. Приятного чтения!

Ученые создали первый в мире лесопромышленный аппарат, управляемый искусственным интеллектом В Университете Умео впервые в мире создан лесопромышленный аппарат, управляемый искусственным интеллектом (ИИ). Это достижение стало возможным благодаря разработке системы ИИ, способной управлять 16-тонным аппаратом без вмешательства человека. В рамках исследования, проведенного в сотрудничестве с Skogforsk и Algoryx Simulation, ученые разработали систему ИИ, которая может управлять тяжелым лесопромышленным аппаратом, преодолевать различные препятствия и следовать запланированному маршруту. Система была предварительно обучена на суперкомпьютере Университета Умео в несколько миллионов шагов обучения. Обучение ИИ требует больших объемов данных, что может быть дорогостоящим и рискованным для тяжелых машин. Однако, предобучение в виртуальной среде решает эту проблему, но всегда существует разница с реальностью. Исследование в Университете Умео показало, что это препятствие может быть преодолено для крупных и сложных систем. В испытаниях, проведенных на тестовой площадке Skogforsk в Ялле, ИИ успешно управлял лесопромышленным аппаратом, преодолевая различные препятствия и следуя запланированному маршруту. Результаты показали, что передать управление ИИ на физический лесопромышленный аппарат возможно после предварительного обучения в виртуальной среде. Это достижение является важным шагом в автоматизации лесной промышленности и демонстрирует, что ИИ может быть успешно применен для управления сложными системами. В будущем это может привести к значительному увеличению эффективности и безопасности лесопромышленного производства. Источник: DOI: 10.1016/j.robot.2024.104731 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Новый мягкий роботизированный захват, разработанный с использованием графена и жидких кристаллов В недавно опубликованной работе в журнале ACS Applied Materials & Interfaces исследователи из Университета Эйндховена разработали мягкий роботизированный захват, изготовленный из жидких кристаллов и графена. Это изобретение может привести к созданию будущих хирургических роботов, которые могут безопасно использоваться в водосодержащих средах, таких как человеческое тело. Традиционные роботы, используемые в хирургии, часто содержат металлы, что ограничивает их использование в водосодержащих средах. Мягкие роботы, изготовленные из деформируемых материалов, таких как жидкости, гели и эластичные материалы, могут преодолеть эти ограничения. Исследователи из Университета Эйндховена разработали мягкий роботизированный захват, который может быть использован в хирургических процедурах, требующих высокой точности и деликатности. Исследователи использовали жидкие кристаллы и графен для создания мягкого роботизированного захвата с четырьмя деформируемыми "пальцами". Жидкие кристаллы могут вести себя как жидкость или твердое тело в зависимости от внешних воздействий, что делает их идеальными для создания мягких роботов. Графен, известный своей высокой прочностью, проводимостью и прозрачностью, был использован для создания нагревательных элементов, которые деформируют жидкокристаллические актуаторы. Эта работа открывает новые возможности для использования мягких роботов в хирургии и других областях, где традиционные роботы ограничены своими жёсткими материалами. Мягкие роботы могут обеспечить более точное и деликатное управление, что может привести к улучшению результатов хирургических операций и уменьшению риска осложнений. Источник: DOI: 10.1021/acsami.4c06130 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Новый способ обучения искусственного интеллекта понимать рисунки людей Учёные из Университета Суррея и Стэнфордского университета разработали новый способ обучения искусственного интеллекта (ИИ) понимать рисунки людей, включая рисунки не художников. Новый алгоритм достигает уровня человеческой производительности в распознавании сценарных рисунков. Обычно ИИ обучается с помощью меток для каждого пикселя в изображении. Новый подход использует комбинацию рисунков и письменных описаний, чтобы ИИ научился группировать пиксели и сопоставлять их с категориями в описании. Результатом является ИИ, демонстрирующий более богатое и похожее на человеческое понимание рисунков. Новый алгоритм правильно идентифицирует и маркирует объекты в сложных сценах, включая змеев, деревья, жирафов и другие объекты с точностью 85%. Он также может определить, какие штрихи пера предназначены для изображения каждого объекта. Новый метод работает хорошо с неформальными рисунками, нарисованными не художниками, а также с рисунками объектов, на которых он не был явно обучен. Это исследование является частью программы SketchX Университета Суррея, которая стремится понять, как мы видим мир, рисуя его. Новый алгоритм имеет огромный потенциал для расширения естественной креативности людей, независимо от их художественных способностей. Источник: DOI: 10.48550/arxiv.2312.12463 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Робот-шахматист в каждый дом В недавнем исследовании, проведенном в Техническом университете Дельфта, был представлен открытый исходный код робота, который может играть в шахматы с людьми в реальном мире. Этот проект, названный OpenChessRobot, является важным шагом в исследовании взаимодействия между человеком и роботом (HRI). OpenChessRobot включает в себя как аппаратные, так и программные компоненты. Аппаратные компоненты включают роботизированную руку Franka Emika Panda с семью степенями свободы, настраиваемый 3D-печатный роботизированный захват, камеру ZED2 StereoLabs, клавиатуру, внешний микрофон и динамики, подключенные к компьютеру, а также компьютер NVIDIA Jetson Nano и PC. Программные компоненты робота включают модули восприятия, анализа и оценки, планирования и выполнения движения, а также интерактивного модуля. Модуль восприятия анализирует изображения шахматной доски, полученные с помощью камеры ZED2, и преобразует их в текстовые описания. Затем модуль анализа и оценки использует эти описания для получения предсказанных ходов и соответствующих оценок. Модуль планирования и выполнения движения использует предсказанные ходы для планирования и выполнения ходов робота. Наконец, интерактивный модуль позволяет роботу общаться с людьми, с которыми он играет, используя голосовые команды и роботы жесты. Исследователи оценили эффективность робота в серии начальных тестов, оценивая его способность играть в шахматы с людьми. Робот может эффективно планировать свои будущие ходы и перемещать фигуры на шахматной доске. Код робота и используемые для обучения классификаторов данные открыты и доступны на GitHub. Это означает, что робот может быть изготовлен в других институтах для проведения дальнейших исследований, фокусирующихся на взаимодействии между человеком и роботом. В будущем исследователи планируют использовать это устройство для изучения того, как роботы, оснащённые искусственным интеллектом, влияют на людей во время взаимодействия. Это будет включать в себя общение робота с людьми через эмоциональные выражения и более естественные вербальные взаимодействия. Расширение возможностей OpenChessRobot за пределы приложения шахмат до общей физической помощи также является интересным направлением для исследования. Источник: DOI: 10.48550/arxiv.2405.18170 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!

Мы продолжаем еженедельные погружения в мир технологий, изобретений и открытий, которые проходят обычно незаметно, но которых очень много и они, несмотря на кажущуюся незначительность, двигают прогресс вперёд. В этом выпуске вы узнаете про сжатие инфракрасного света, про открытие нового сверхпроводника, про резину, которую можно многократно перерабатывать, о новой формы ветряных турбин, самую тонкую металлическую нить и самоисцеляющееся стекло. Приятного чтения!

Эффект Казимира: управляемая сила в микромеханических системах В 1948 году голландский физик Хендрик Казимир предсказал, что между двумя электрически нейтральными металлическими пластинами в вакууме возникает притяжение на субмикронных масштабах из-за квантовых флуктуаций. Это явление, известное как эффект Казимира, может быть как полезным, так и вредным в микромеханических системах (MEMS). Оно может вызывать нежелательное прилипание компонентов, но также может быть использовано для управления движением пластин в MEMS-устройствах. Исследователи недавно обнаружили, что магнитная проводимость магнитофлюида может быть значительно регулирована магнитным полем. Используя магнитофлюид как промежуточное вещество, они изучили эффект Казимира между золотой сферой и подложкой из диоксида кремния. Комбинируя расчеты с экспериментами, они нашли, что сила Казимира может быть настроена в широком диапазоне параметров (магнитное поле, расстояние между золотыми сферами и подложкой, объемная доля магнитной жидкости). В частности, они реализовали обратимый переход от магнитно-регулируемого притяжения Казимира к отталкиванию. Это исследование предлагает новые идеи для будущего развития MEMS-устройств на основе настраиваемого эффекта Казимира. В частности, оно может помочь в создании микромеханических систем, которые могут управлять движением квантовых точек, нанопроводов, бактерий, вирусов и других микроскопических объектов. Эффект Казимира - это мощный инструмент для управления микромеханическими системами. Управление магнитной проводимостью материалов может помочь в создании новых MEMS-устройств с настраиваемыми свойствами. Это может привести к революционным изменениям в области микромеханики и квантовых технологий. Источник: DOI: 10.1038/s41567-024-02521-0 ======================= Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!