Пружины из нанотрубок могут выступать в качестве аккумулятора механической энергии, который, в отличие от электрического, не подвержен воздействию окружающей среды и может хранить энергию неограниченно долго. К такому многообещающему выводы пришли исследователи Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology), экспериментируя с кремниевыми нанотрубками. Обычные стальные пружины не могут конкурировать с аккумуляторами, поскольку уступают по удельной энергоемкости. Однако, если заменить сталь нанотрубками, этот показатель возрастет в 1000 раз и будет сопоставимым с электрическими накопителями. Группа исследователей под руководством Кэрола Ливермора (Carol Livermore) использовали «пружины», состоящие из нескольких миллионов нанотрубок. Толщина такого «накопителя» составляет несколько нанометров, а длина не превышает миллиметра.



Неоспоримым преимуществом таких механических аккумуляторов является неограниченно долгое хранение энергии без потерь и абсолютная невосприимчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды (влажность, температура и другое). Разумеется, что до полной замены литий-ионных аккумуляторов «нанопружинами» пока далеко, и основная проблема заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Каждый такой накопитель придется снабжать миниатюрным электрогенератором. Впрочем, во многих случаях можно использовать накопленную энергию напрямую, минуя преобразование и соответствующие потери. «Нанопружины», к примеру, могут служить источником энергии для микродвигателей в MEMS-устройствах, а в перспективе и в более крупных системах. Примечательно еще одно свойство такого механического аккумулятора – возможность практически мгновенного «заряда» и постепенного «разряда» через систему редукторов, как в часовом механизме. В настоящее время исследователи работают над созданием более длинных «нанопружин» и даже целых систем из них.

*******************************************

Исследователи из MIT (Massachusetts Institute of Technology) работают над искусственной сетчаткой, которая однажды поможет незрячим людям вернуть зрение на пригодный уровень. Вдохновляясь успехом кохлеарных имплантатов, которые могут восстановить слух некоторых людей, страдающих глухотой, ученые и создали глазной имплантат. Он предназначен для людей, которые потеряли зрение в результате дегенерации сетчатки или возрастной дегенерации желтого пятна, двух основных причин слепоты. Протез сетчатки берет на себя функцию потерянных клеток сетчатки за счет электрического возбуждения нервных клеток, которые обычно осуществляют передачу визуальных образов в мозг.

Хотя такой чип пока не способен полностью восстановить зрение, он поможет незрячим людям легче ориентироваться в пространстве. «Все, что может помочь им хотя бы на самую малость лучше выделять объекты и перемещаться в помещении, будет громадной помощью», — считает Шон Келли (Shawn Kelly), участник исследования.



Возглавляемая Джоном Уайаттом (John Wyatt), профессором электротехники MIT, команда сообщила о создании нового прототипа, испытания которого планируется проводить в течение ближайших трех лет. Эта группа исследователей, включающая ученых, инженеров и офтальмологов, работает над имплантатом сетчатки уже 20 лет. Пациенты, получившие имплантат, будут носить очки с камерой, которая отправляет изображение на микрочип, размещенный на глазном яблоке. Очки также содержат катушку, которая передает энергию на принимающую катушку вокруг глазного яблока.

Когда микрочип получает визуальную информацию, он приводит в действие электроды, которые возбуждают нервные клетки в тех областях сетчатки, которые соответствуют особенностям воспринимаемой визуальной информации. Электроды непосредственно действуют на зрительные нервы, передающие сигналы в мозг в обход поврежденных слоев сетчатки. При включении электродов пациенты сообщали о том, что видят небольшое количество облаков и «капель крови» в поле зрения, число этих облаков или капель крови связано с количеством задействованных электродов. А при выключенных электродах все пациенты сообщали о том, что ничего не видят. Таким образом возбуждение сетчатки может создать определенный вид зрения у незрячих.



Одна из крупнейших проблем исследователей заключается в организации хирургической операции и создании имплантата, которые бы не приводили к разрушению глаза. В их первоначальных прототипах электроды были закреплены непосредственно поверх сетчатки внутри глаза, что грозит его повреждением. В последних модификациях имплантат был прикреплен снаружи, а электроды вживлены позади сетчатки. Расположение под сетчаткой, которое снижает риск разрыва сетчатки и требует более тонкой хирургической процедуры — это одно из ключевых отличий имплантата MIT от других протезов сетчатки. Кроме того, микросхема помещена в герметичный титановый корпус, ранее ее покрывали слоем кремния, который со временем начинал пропускать воду, вызывая порчу схем.

Уайатт и Келли надеются однажды провести испытания среди людей, чтобы однажды невидящие пациенты смогли почувствовать обратную связь того, что они видят. И тогда ученые смогут получить достаточные данные для настройки алгоритма работы чипа, чтобы тот начал приносить пользу. Пациенты клиники, участвующей в исследовании, говорят, что больше всего они бы хотели распознавать лица. «Если они научатся отличать лица людей в помещении, то смогут стать полноправными участниками социальной среды, а не ждать, пока с ними кто-то не заговорит», — заключает Келли.

*******************************************

Американская армия старается идти в ногу со временем и по-своему заботится о сохранности окружающей среды. С этой целью анонсировано завершение строительства первого в мире моста, материалом для которого выступил переработанный пластик. Несмотря на кажущийся скептицизм относительно серьёзных возможностей конструкции, военные упомянуты не зря. Чтобы испытать «зелёный» мост, по нему проехал 70-тонный танк «Абрамс». «Проект отражает наше сотрудничество с индустрией, сообществом исследователей и правительством в поиске адекватных решений для инфраструктурных изменений, — заявил полковник Стивен Дж. Сикински (Stephen J Sicinski). – Лучший способ отметить сотрудничество – продемонстрировать танк M1 Abrams на мосту из пластика».



M1 Abrams – один из самых тяжёлых танков и, следовательно, наземных транспортных средств. Современные модели перешагивают отметку в 70 тонн. Машина приводится в движение газовой турбиной мощностью 1500 л.с. и имеет броню из обеднённого урана с лицевыми пластинами, разрушающими вызванные боеголовками или минами пронизывающие броню плазменные пучки. Применённый в M1 старый уран из атомных станций – это ещё один метод утилизации отходов помимо самого моста. Последний выполнен из высокопрочного термопластика, на 100% состоящего из переработанных пластиковых бутылок и подобных предметов. Конструкция устойчива к коррозии, поэтому практически не требует обслуживания в отличие от стальных вариантов, которые нуждаются в регулярном восстановлении и инспекции. В итоге новые мосты могут сократить затраты в 34 раза. Разработкой занималась компания Axion International совместно с учёными из университета штата Нью-Джерси (Rutgers University). Они видят множество сфер применения пластика в последующие годы, который заменит «материалы последнего поколения, такие как дерево, сталь или бетон».

*******************************************

Помимо диагонали экрана, тактовой частоты процессора и объёма памяти одна из важнейших характеристик портативных компьютеров,на которой останавливается внимание потребителя, — это аккумулятор, а точнее, обеспечиваемое им время автономной работы. Отдельные модели мобильных ПК, оснащённые ёмкими батареями, могут работать без подзарядки до 10 часов. Конечно, преодолеть ограничение всегда можно, взяв с собой дополнительный элемент питания. Но если планируется длительное (по сравнению с «жизнью» батареи) путешествие, где предполагается отсутствие такого достижения цивилизации, как электричество, то даже нескольких лишних аккумуляторов может оказаться недостаточно. Выход – генератор энергии, причём желательно не зависящий от капризов погоды. Другими словами, вариант с солнечными панелями на первом месте рассматривать не стоит, к тому же они в большинстве своём слишком маломощны для компьютеров, с трудом справляясь с телефонами (речь о мобильных панелях). Чего не скажешь о кинетической энергии, которая всегда «при себе».

YoGen Max попадает в категорию устройств, конвертирующих в электричество механическое усилие человека.Изделие представляет собой педаль размером 17 х 18,4 х 4,9 см (в сложенном виде) – не самый портативный вариант источника питания, безусловно проигрывающий по этому показателю батарее. Однако и предназначение несколько иное. Конструкция складная и в развёрнутом состоянии предстаёт в виде двух стоек, удерживающих платформу с педалью. Как сообщает производитель, максимальная вырабатываемая мощность составляет 50-60 Вт, чего вполне достаточно для среднестатистического ноутбука.

Опционально доступна конфигурация с 12 перезаряжаемыми элементами AA, поэтому не обязательно тренировать мышцы ног в реальном режиме, одновременно работая с ПК. Как утверждает компания Easy Energy, YoGen Max не вызовет существенной усталости, однако сведения о частоте нажатий для приемлемой эффективности, прикладываемом усилии и других характеристиках не приводятся. На данный момент принимаются заказы на продукт только от оптовых поставщиков.

Источник: №1, №2, №3, №4