Микроскопические перестраиваемые лазеры

Есть резонаторы, которые используют в своей работе эффект шепчущей галереи.

Напомним, что в физике эффект шепчущей галереи, это помещение, в котором хорошо распространяется шепот вдоль стен, но не слышен в других частях. Особенно хорошо работает в круглых или эллиптических зданиях. Это связано с тем, что акустическая волна многократно отражается, а при замыкании формируется стоячая волна, которая прижимается к стенкам, физики называют ее мода шепчущей галереи (речь идет не о высокой моде, Милане, Париже).



Так вот, используя этот эффект создаются микролазеры, датчики, оптические переключатели. Все то же самое применимо и для электромагнитных волн оптического диапазона. Световая волна в сферическом резонаторе превращается в монохроматическое когерентное излучение при дополнительном воздействии на сам резонатор. Именно это излучение и есть лазер. Но такой лазер имеет строго определенную частоту из-за формы прибора.

Исследователи из Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology), Германия, создали WGM-резонатор, который способен перестраивать частоту. Таким образом, они получили нанолазер, способен излучать свет с различными длинами волн. Это достигается при изменении размеров и форм гибкого основания, на котором установлен сам прибор. За счет растяжения основания увеличивается расстояние между двумя половинками диска резонатора и на выходе получается увеличенная длина световой волны лазера.

Диск такого резонатора диаметром в 25 микронов, а расстояние между двумя половинками – 2,5 микрон. Половинки дисков удерживают «ножки» - часть основания, изготовлены из эластомера, материала который поддается растяжению или сжатию. При минимальной ширине между половинок – спектр излучения лазера переходит в синюю область света, а диапазон регулировки длины волны света лазера – несколько микрометров, и это перекрывает весь видимый диапазон.

"Разработанная нами конструкция микролазера позволяет производить его "грубую" перестройку в очень широком диапазоне. Такого диапазона перестройки практически невозможно или очень трудно достичь при использовании WGM-резонаторов других типов. Кроме этого, процесс перестройки в нашем случае является полностью обратимым», - пишут исследователи, - "

В дальнейшем ученые из Германии планируют работать над расчетами и изготовлением перестраиваемых двойных WGM-резонаторов, а также над резонаторами с двумя входами и выходами. Это даст возможность использовать такие устройства в качестве оптических линий задержки для построения сложных оптоэлектронных систем в других областях применения.

Источник: Микроскопические перестраиваемые лазеры

«Переворот в гаражах» - 10 крупных компаний планируют переход на электрокары

На этой неделе 10 крупных компаний запустили кампанию о замене своих автомобилей на электроавтомобили. Такие компании как Baidu, IKEA и Vattenfall, запустили EV100. Это инициатива тех, кто выкладывается и ратует за 100% возобновляемую энергию. Сама инициатива рассчитана на ускорение внедрения электромобилей и сопутствующей инфраструктуры.

Самые влиятельные компании в мире, поддерживают идею стопроцентовой возобновляемой энергии.

Совместно с The Climate Group на Climate Week NYC кампания была запущена в начале недели. В инициативную группу входят 10 членов – соучредителей - Baidu, Deutsche Post DHL Group, аэропорт Хитроу, HP Inc., IKEA Group, LeasePlan, METRO AG, PG & E, Unilever и Vattenfall

В задания инициативной группы будет привлечение новых компаний и оказание помощи окружающей среды. Все члены EV100 обязуются переходить с бензиновых и дизельних автомобилей и устанавливать инфраструктуру зарядки аккумулятора к 2030 году. Также к целям можно добавить составления расписаний для этих переходов. Это поможет значительно сократить расходы и сделать электромобиди наиболее доступным транспортом по всему миру.

«Мы хотим сделать электрический транспорт доступным, - так обяснила Хелен Кларксон, генеральный директор The Climate Group. Так как на данное время транспорт является самым большим источником выбросов углекислого газа, а электромобили в том количестве, в каком они есть сейчас, не могут изменить ничего в плане экологии. Нужно вмешательство на уровне государства, необходимо повысить потребительский спрос на электрокары.



EV100 будет использовать коллективную покупательную способность компаний и влияние на сотрудников и клиентов с привлечением всяких скидок или «корпоративных цен». Все эти условия ставят под угрозу автомобильный рынок, как и сами инициативы EV100 и RE100. После обьявления новости число компаний, поддерживающих инициативу, достигло 106. Среди них шведская энергетическая компания-гигант Vattenfall, которая использует энергию ветра.



«Изменение климата - одна из наших самых больших проблем, поэтому мы очень рады присоединиться к инициативе EV100, поскольку электрические транспортные средства могут внести значительный вклад в сокращение выбросов углерода. «Vattenfall поставляет решения для устойчивого и климатически разумного проживания для клиентов и граждан», - сказал Магнус-Холл, президент этой компании. До января 2018 года Vattenfall пообещали заменить свои пассажирские и легковые автомобили в Швеции, Нидерландах и Германии на электрические альтернативы.

Полностью отказаться от корпоративных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания планируется к 2030 году. Вся логистика будет использовать электромобили, а компании построят сети зарядные станции. Это поможет сделать электротранспорт в разы популярнее и среди обычных автолюбителей.

Недавно глава Renault — Nissan Карлос Гон заявил, что к 2040 году бензинового и дизельного транспорта на планете не останется.

 

Источник: «Переворот в гаражах» - 10 крупных компаний планируют переход на электрокары

Детские компьютеры-конструкторы Piper

Дети и гаджеты. Это спорный вопрос в самых разных сферах. Врачи обеспокоены малоподвижностью детей и влиянием устройств на глаза, психологи говорят о том, что родители в погоне за карьерой, часто суют детям планшет – и родитель занят и дитя на месте. В общем, гаджетизация и виртуальная реальность стали бичем нашего времени.

То ли было раньше - железные конструкторы, выпиливание лобзиком, выжигание рисунков. Американский образовательный проект для детей Piper предложил хорошую альтернативу - ноутбук-конструктор Piper Computer Kit. Получив такой конструктор, ребенок должен его сначала собрать, а потом играть в Minecraft. Этот стартап привлек инвесторов, среди которых есть фонд Owl Ventures, созданный в 2013 году для финансирования образовательных проектов, фонды Reach Capital (существующий инвестор), SV Tech Ventures, StartX Стэнфордского университета и сооснователь Guitar Hero Чарльз Хуан.



Предназначен компьютер для возраста от 8 до 14 лет. Это набор, в который входит: фанерный корпус, платы для прототипирования микросхем, дисплей, динамики, батареи, выключатели, провода, мышка и звонок. Компьютер работает на базе Raspberry Pi. Справившись со сборкой, ребенок может играть в образовательную версию Minecraft.

Дети учатся использовать кнопки, провода и макеты, чтобы преодолевать препятствия, преодолевать трудности и даже создавать свои собственные игры, им в этом помогает «PiperBot» и его маленький приятель «Пип».



Примечательно, что с таким ноутбуком справится и ребенок, который не умеет опыта в электронике и программировании Цена вопроса 300 долларов США. На сегодняшнее время такой набор уже используют в 500 школах по всей территории Соединенных Штатов и в более чем 750 школах по всему миру и доступен через крупных розничных торговцев, включая Amazon, Barnes & Noble и Toys «R» Us, и непосредственно с.

Игра с таким прибором одновременно обучает, так как:

-кнопки, разьемы, схемы - дают детям понятие о технологиях и понимание, что и как работает

-собирая и программируя свой компьютер, дети смогут научится таким навыкам, как умение решать поставленную задачу, иметь критическое мышление

- развить воображение и научится строить ассоциативный ряд с помощью повествовательной игры



Вместо многочасового проведения перед экраном, дети смогут задействовать и развить инженерные навыки, научиться создавать, а не просто пользовать. Все это в дальнейшем пригодится им в решении поставленных перед ними задачах.

Компания, Owl Ventures помогает тем стартапам, которые занимаются технологиями образования. Таким образом, они стараются привлечь больше людей к проблеме пассивного времяпрепровождения детьми перед экранами, считая это эпидемией.

«Piper - феноменальный образовательный инструмент, который приглашает детей стать создателями технологий, а не только потребителелями», - говорит Джед Смит, управляющий директор Owl Ventures.

Piper, является ведущей образовательной компанией STEM, которая дает возможность образования через технологическую игру. Команда Piper состоит из изобретателей, родителей, ученых, художников, инженеров, мечтателей и исследователей.

https://www.youtube.com/watch?time_continue=14&v=d-a_opTohQI

Источник: Детские компьютеры-конструкторы Piper

Украинский электробайк Delfast

Во второй половине сентября 207 года появилась новость в отечественных и зарубежных СМИ об электробайке Delfast. Это украинский байк, который имеет рекордный для такого вида транспорта запас хода.



20 сентября 2017 года в 19-00 по киевскому времени на краудфандинговой платформе Kickstarter началась кампания по сбору средств на эту модель. Была заявлена сумма в 50 000 долларов США и уже через 20 часов эта сумма была собрана. Было заказано 15 электробайков, плюс еще несколько человек поддержали компанию деньгами.

Автор и идейный вдохновитель Даниил Тонкопий говорит о том, что изначально их байк был всего лишь средством курьерской доставки. Еще в 2014 году компания Delfast начала свою работу и поначалу они использовали китайские байки. Основная идея была – удовлетворить клиента и не губить окружающую среду. Потом появилась идея сделать байк самому, для своих нужд, чтобы не покупать за рубежом. Вскоре разработчики поняли, что в принципе, получился достаточно хороший продукт, которым не грех гордится.



Первый вариант байка мог набирать скорость до 95 км/ч и иметь запас хода до 60 км на одной зарядке. В октябре 2016 года цифра выросла до 120 км без подзарядки при скорости 40-42 км/ч. Была запущена линия продажи такой модели по 2 100 долларов США за базовую комплектацию.

Компания не остановилась на достигнутом и Delfast Prime model – последняя модель с рекордными 380 км без подзарядки со средней скоростью 45-55 км/ч. Разбавили модельный ряд модели Top,который разгоняется до 80 км/ч и Lite —  имеет облегченную раму и низкую цену.



Сборка электробайка украинская, детали, по возможности, берутся все украинские. Рама велосипеда разработана, спроектирована и производится в Тернополе. Провода, переключатели, детали – все также отечественные. Из импортного оборудования – американские батареи и китайские моторы.

Цена Delfast E-bike — от 5 200 долларов США. На Kickstarter базовая модель будет стоить от 2 989 до 4 289 долларов, в зависимости от комплектации. Доставка бесплатная в любую точку планеты.

Даниил отмечает, что последняя модель байка – это долгий путь проб и ошибок.

«Другими словами, мы сделали 60 байков, прежде чем нашли работающую формулу», — пояснил он.

Пиар, а также изначальную разработку кикстартер-концепции электробайку обеспечила компания Concepter.

На Interbike International Expo в Лас-Вегасе команда Delfast представит свой уникальный продукт. Его уникальность в том, что запас хода у него больше чем в электрокаре Tesla - 380 км

В тестовом заезде Тонкопий проехал 380 км на одном заряде в направлении Киев-Львов. Результаты были отсняты на видео.

https://www.youtube.com/watch?v=i86VI4JwP_g

В октябре 2017 года команда планирует пригласить представителей Книги Рекордов Гиннесса, чтобы установить мировой рекорд по дальности пробега на одном заряде.

https://www.youtube.com/watch?v=C_vwJlSCt6s

 

Источник: Украинский электробайк Delfast

Создана органическая батарея для медицинских имплантатов

В университетет Квинса в Белфасте (Ирландия) разработали гибкую органическую батарею для медицины. На самом деле это огромный революционный прорыв в этой сфере. Так как сейчас все устройства, которые вживляют в организм, такие как кардиостимуляторы, например, работают от батарей, сделанных из металла. Они не очень удобны в эксплуатации, но и имеют срок, после которого нужно извлекать и ставить новый. А это повторная операция, опять наркоз, опять стресс и нагрузка на организм.



Полученная батарея имеет ряд преимуществ:

• держит в три раза больше заряда


• гибкая, может менять форму при движении человека


• может самостоятельно разлагаться


•  сделана из негорючего материала


• не имеет утечки энергии

Глава исследования из Лабораторно-исследовательского центра ионных жидкостей при Университете Квинса (QUILL) доктор Гита Шринивашан говорит, то при установке кардиостимуляторов или дефибрилляторов, одна часть крепиться к самому сердцу, а вторая – имплантируется под кожу пациента и именно она содержит металлическую твердую батарею. Обе части соединены проводом и вся эта конструкция может приносить пациенту дискомфорт – тереться об подкожный слой. Поэтому идеальным решением был поиск именно такого аккумулятора, который мог бы менять форму и адаптироваться под движения тела человека.

Полученная батарея легкая и гибкая, у нее низкий уровень пожароопасности и она не может взорваться. Более того, такие устройства могут применяться и в гибких лептопах или смартфонах-телефонах, где они будут более удобны, чем твердотельные.



И, что немаловажно для экологии и окружающей среды, такие батареи саморазлагаются, в отличии от теперешних. При разложении не выделяют токсические элементы. Гибкие органические батареи со временем распадутся самостоятельно, и без принесения вредя для земли и воздуха. Ведь в их составе есть органические композиты с использованием «природного сырья», точнее целюлоза, а не полупроводники и тяжелые металлы.

Важно отметить, что в организме человека процесс саморазложения произойти не может, они начинают разрушаться только при температуре 270 градусов по Цельсию.

Доктор Шринивашан делает оптимистические прогнозы, что при должном финансировании проект можно коммерциализировать и начать их использовать не только в медицинской сфере, но и а потребительской электроники в течении ближайших пяти лет.

Источник: Создана органическая батарея для медицинских имплантатов

Беспилотник-одуванчик, курьер из Щвейцарии

В Швейцарии представили дрон, который внешне похож на одуванчик. В Лаборатории интеллектуальных систем EPFL, с финансированием NCCR Robotics, разработали сферический беспилотник-курьер. Хотя в наше время таким курьером уже не удивить никого - они разносят пиццу, напитки, в Африке доставляют даже донорскую кров.

Преимущество этого дрона в том, что он может уменьшаться в размерах (складывается, уменьшая объем на 92%), когда простаивает, легко помещается в рюкзак. Сам дрон, точнее его каркас изготовлен из углеродного волокна, что делает его легким и прочным. Максимально допустимая масса груза до 500 грамм, хотя разработчики работают над улучшением этого показателя.



За счет того, что беспилотник имеет складную конструкцию, в рабочем состоянии он похож на одуванчик, именно она защищает груз и пропеллеры аппарата. Продумано и приземление такого дрона, чья форма ограждает людей от вращающихся лопастей, которые могут находиться рядом с местом приземления,. Часто препятствием для работы беспилотников является невозможность «посадить» аппарат из-за отсутствия площадки для приземления. В этом случае получатель может поймать дрон, не боясь пораниться о пропелеры.



Аппарат имеет специально разработанное программное обеспечение для того, чтобы запрограммировать доставку, в котором закладывается план полета с учетом дерев и зданий. Когда груз доставлен, беспилотник возвращается. Можно отслеживать его в режиме реального времени на планшете или смартфоне. Для предотвращения взлома предусмотрена система безопасности. У дрона будет также парашют, чтобы повысить его безопасность в случае аварии.



Летом 2017 года дрон тестировался в компании разработчике в качестве способа доставки, доставив предметы более чем 150 тестовым полетам.

Разработчики оптимистично настроены на то, что такой аппарат - это логистика будущего. Потому как уже сейчас много компаний разрабатывают концепцию доставки товаров дронами. Очень известный во всем мире магазин Amazon один из первых начал тестировать эту услугу и успешно ее использует сейчас. Ведь понятно, что с таким курьером письма, медперпараты, предметы общей необходимости и даже продуты питания будут доставлены в срок, потому что не учитывается отсутствие, загруженность дорог.



Результаты проекта беспилотника EPFL будут представлены на Международной конференции IEEE / RSJ по интеллектуальным роботам и системам 24-28 сентября 2017 года в Ванкувере, Канада.

Источник: Беспилотник-одуванчик, курьер из Щвейцарии

IT-технологии в аграрной сфере

Украинская компания Kray Technologies, которая производит дроны для аграрии и армии получает инвестиции от CIG (Chernovetskyi Investment Group).Деньги поступят на организацию серийного производства и тех беспилотников, что уже законтрактованые.



Kray Technologies небольшая украинская компания, в штате которой работают 17 сотрудников. Начали свою деятельность с волонтерского проекта по разработке беспилотного разведчика для украинской армии. На сегодня компания сменила направление и производит роботизированные грузовые беспилотники для аграрной промышлености. С помощью дронов опрыскивают растения средствами защиты и регуляторами роста.

Компания разработала беспилотник с разными датчиками, например  - лидар для динамического определения рельефа, камеры, GPS, что позволяет учитывать особенности местности и уходить от препятствий.



Дрон имеет шесть роторов и гибридную силовую установку, что делает его достаточно автономным- отрабатывает 200 км на одной заправке. Хорошим дополнением идет программное оборудование для автоматического управления аппаратом.

«Аграрный бизнес — один из ключевых сфер для инвестирования CIG. Как и в случае со сферой food tech, мы верим в огромный потенциал украинского рынка. Сейчас Kray собирает дроны в Киеве по заказу американских аграриев. Однако украинские компании тоже изучают преимущества беспилотников. Мы ожидаем, что серийное производство дронов стартует весной 2018 года», — отметил управляющий партнер CIG Владимир Кривко.

Украинские дроны имеют уникальные возможности – грузоподьемность, скорость и эффективность, что делает их конкурентными для американского рынка. Но разработчики надеются, что и отечественные предприниматели также обратят внимание на дроны Kray. Руководство отмечает о заинтересованности на внутреннем рынке и увеличение запросов на демопоказы.

Как отмечалось выше, беспилотники имеют наивысшую скорость и грузоподьемность именно в своем классе. С их помощью можно вносить около 70 % видов регуляторов роста и средств защиты в сельском хозяйстве. За счет точного и равномерного распределения пестицидов можно увеличить урожайность и избежать вытаптывания растительности механическими опрыскивателями.



Использование этого беспилотного летательного аппарата может принести фермерам среднего размера возврат инвестиций >> 600%.

Масса дрона составляет тридцать пять килограмм, скорость полета – 110 км/ч. В сутки один такой аппарат может обработать до пятисот гектаров поля, так как средняя производительность от 23 до 43 гектаров в час. Доза применения 282 г до 2 кг на 0,4 гектара. Скорость работы от 0 до 70 миль/ч

Стоимость дрона - $50 000, но прогнозируется, что в будущем эта цена снизится. На сейчас аппарат получил необходимые патенты для продажи в США.

[embed]https://www.youtube.com/watch?v=llqGlzv4fho[/embed]

Источник: IT-технологии в аграрной сфере