Разработана новая трехмерная нано-камераИсследователи из лаборатории Media Lab Массачусетского технологического института разработали трехмерную камеру нового типа, способную работать с быстродействием, сопоставимым со скоростью света. Эта "нано-камера", изготовление которой обходится не более 500 долларов, была представлена на выставке Siggraph Asia в Гонконге, может использоваться в автомобилях в качестве быстродействующих датчиков предотвращения столкновений, в технологиях распознавания жестов и движений, и во многих других областях, где требуется высокая скорость получения трехмерных снимков.
Основой новой камеры является технология измерения "времени полета" (Time of Flight), технологии, которая используется во втором поколении трехмерных датчиков Microsoft Kinect. В этой технологии местоположение каждой точки объекта в пространстве вычисляется путем измерения времени, требующегося световому сигналу для достижения поверхности объекта, отражения и возврата назад к датчику. Однако, в отличие от существующих реализаций технологии "Time of Flight", новая камера Media Lab не чувствительна к дождю, туману и может делать трехмерные изображения почти прозрачных объектов.
Обычные камеры, основанные на технологии "Time of Flight", освещают сцену коротким световым сигналом, который отражается от объекта и улавливается датчиком с единственным пикселом. Полупрозрачные поверхности, острые светоотражающие грани и движение объекта могут создавать дополнительные отраженные сигналы, которые смешиваются с основным сигналом, мешая произвести правильные измерения времени.
Для того, чтобы обойти данное затруднение, устройство Media Lab использует кодирование светового сигнала по технологии, достаточно широко используемой в телекоммуникационной области для измерений времени и расстояния распространения сигнала. Использование кодирования позволяет не зависеть от характера снимаемого объекта и от других факторов, способных создать паразитные отражения информационного сигнала. А для устранения искажений, вызванных движением объекта, используется программная технология, применяемая в качественных фото- и видеокамерах для устранения смазывания объектов съемки, вызванных движением и дрожанием рук оператора.
Новая нано-камера "исследует" снимаемую сцену с помощью непрерывной последовательности световых сигналов, длительность которых составляет около наносекунды. Это позволяет использовать недорогие приборы и узлы, ведь даже обычные светодиоды могут излучать импульсы света, длительностью в несколько наносекунд. Поэтому, новая нано-камера может обеспечить быстродействие на порядок хуже фемто-камеры, а ее стоимость при этом не будет превышать 500 долларов.
Ученые создали и продемонстрировали работу тонкого активного "плаща-невидимки"Создание плаща-невидимки и совершенных стелс-технологий на его основе сделало большой шаг перед из области научной фантастики в сторону воплощения в реальной жизни. Этим шагом стала работа двух исследователей из Отдела разработки электрической и вычислительной техники (Department of Electrical & Computer Engineering) университета Торонто, которые разработали, создали и продемонстрировали работу эффективного активного плаща-невидимки, который может быть приспособлен для сокрытия объектов различной природы, различных размеров и форм.
Активный, подход к реализации технологии сокрытия, - окружили скрываемый объект маленькими антеннами, излучающими в пространство электромагнитные колебания, создающие вокруг объекта электромагнитное поле, имеющее сложную форму. Это электромагнитное поле полностью или частично компенсирует все электромагнитные колебания, отражаемые поверхностью скрываемого объекта.
Для демонстрации разработанной методики ученые взяли металлический цилиндр, который окружен "петлей" из небольших антенн. При подаче на эти антенны импульсов электрического тока определенной частоты, формы и амплитуды вокруг цилиндра сформировалось поле, которое надежно скрыло цилиндр в широком диапазоне радиоволн. Для сокрытия объектов больших размеров потребуются петли из большего числа антенн, которые могут быть изготовлены с помощью методов струйной печати и представлять собой плоские покрытия.
Текущая реализация антенных петель пока еще предусматривает ручную подстройку частоты и других параметров электромагнитного поля, что обеспечивает максимальную эффективность работы технологии сокрытия в определенной части диапазона. Но ничего не мешает использовать петлевые антенны в качестве одновременно датчиков и активных антенн, которые будут способны самостоятельно настраиваться в режиме реального времени на частоту излучения, падающего на скрываемый объект, подобно работе системы активного шумоподавления. Проведенные исследователями тесты технологии показали, что при условии использования особых антенн, которые им еще предстоит разработать, такая технология будет эффективно работать в областях инфракрасного, видимого, ультрафиолетового света и в области терагерцового излучения.
Помимо вполне очевидного применения подобной технологии для сокрытия военной техники от обнаружения радарами, эта технология может быть использована и в других, не менее важных областях. К примеру, с помощью такой технологии можно скрыть здания или структуры, мешающие распространению или вносящие искажения в сигналы сотовой, спутниковой связи, цифровых коммуникаций, телевидения и радиовещания. Технология позволит не только скрыть объект полностью, но и изменить его "подпись", заставляя объект казаться больших или меньших размеров.
Ученые научились создавать световые "пули" для научных и производственных целей
Управление распространением лучей света высокой интенсивности, проходящими сквозь воздух или другую прозрачную среду, является достаточно сложной задачей, сильно затрудненной эффектами затухания и рассеивания света. Но ученые из Франции и Греции создали новый тип лучей света, получивших название кольцевых лучей Эйри (ring-Airy beam), которые при распространении самофокусируются и превращаются в высокоинтенсивные световые "пули", способные преодолевать без рассеивания и затухания большие расстояния. Четкие границы, малая длительность и высокая интенсивность этих световых пакетов позволит их практическое использование в самых различных областях, начиная от лазерной микромеханической обработки материалов и заканчивая научным оборудованием, в котором требуются сверхкороткие импульсы лазерного света.
Луч Эйри - это особый тип луча света, который изгибается по параболе и изменяет свою форму по мере его распространения. Это название такие лучи получили от понятия "интеграла Эйри", определенного в 1938 году ученым-физиком сэром Джорджем Бидделем Эйри (Sir George Biddell Airy) для объяснения некоторых явлений при распространении света в однородных или разнородных средах.
Невероятно тонкая фокусировка, высокая интенсивность и другие необычные свойства получившихся у ученых из кольцевых лучей Эйри световых "пуль" позволяет без особых трудов реализовать высокоточные методы управления распространением таких лучей, то, чего совершенно невозможно добиться с использование обычных гауссовских лучей. Как уже говорилось выше, такие возможности являются идеальными вариантами для решения множества практических задач, к примеру, лазерной терапии, обработки материалов и для создания оптических вычислительных устройств, оперирующих импульсами света, длительностью в аттосекунды времени.
Создано первое в мире огнестрельное оружие, изготовленное с помощью технологий трехмерной печати металломРазвитее технологий трехмерной печати, которые становятся все более доступными широким массам, привело к изготовлению первых образцов огнестрельного оружия, изготовленных с помощью этой технологии. Несмотря на малый ресурс и низкую надежность этого оружия, изготовленного в основном из пластика, его появление и массовая доступность уже стали причиной большого беспокойства правоохранительных органов некоторых стран. После этого, с учетом того, что существуют технологии трехмерной печати металлических изделий, появление металлического "напечатанного" огнестрельного оружия было лишь делом времени. И вот, компания под названием Solid Concepts, находящаяся в Остине, штат Техас, демонстрирует всему миру первый металлический пистолет, подавляющее количество деталей которого изготовлено с помощью трехмерного принтера. Следует особо оговорить, что создание этого пистолета не преследовало цели реконструкции производства оружия, компания Solid Concepts продемонстрировала таким образом свои возможности в области трехмерной печати металлических изделий.
Пистолет, напечатанный на трехмерном принтере, является копией знаменитого Кольта образца 1911 года, разработанного Джоном Броунингом (John Browning). Практически все детали этого классического пистолета изготовлены с помощью процесса трехмерной печати, известного как прямое лазерное спекание (direct metal laser sintering, DMLS), процесса, который широко используется в промышленности для изготовления металлических деталей, имеющих сложную форму, к примеру, инжекторов реактивных двигателей. Единственными "посторонними" деталями пистолета являются пружины, которые сейчас невозможно изготовить с помощью трехмерной печати.Напечатанный на трехмерном принтере пистолет оказался достаточно прочным и обеспечивал высокую точность стрельбы, о чем красноречиво говорят результаты проведенных полевых испытаний. Но такое оружие не может быть изготовлено каким-нибудь "самоделкиным", имеющим в своем распоряжении обычный трехмерный принтер, стоимостью до 10 тысяч долларов. 
"Интеллектуальные" капли способны перемещаться самостоятельно под воздействием сил поверхностного натяжения
В 2009 году исследователи из Северо-Западного университета в Эванстоне, Иллинойс, провели экстраординарную демонстрацию, в роли главного героя которой выступала капля масла, которая самостоятельно находила выход из лабиринта. Эта капля вела себя подобно живому существу, колеблясь в нерешительности перед тем, как выбрать направление движения, а если ее путь заходил в тупик, то она возвращалась назад той же дорогой и продолжала дальше свой путь к цели. И, в конце концов, методом проб и ошибок эта капля добралась до выхода из лабиринта, совершив то, на что у некоторых людей попросту не хватает терпения.
Естественно, в этой демонстрации не обошлось без уловки, которая заключалась в том, что поверхность пола лабиринта была покрыта слоем раствор гидроокиси калия, вещества, являющегося сильной щелочью. Второй уловкой был пропитанный соляной кислотой кусок геля, размещенный на выходе из лабиринта. Кислота из геля постепенно растекалась по лабиринту, нейтрализуя щелочь, что приводило к появлению градиента pH-фактора, который изменялся от щелочного к нейтральному, а затем к кислотному по мере продвижения вглубь лабиринта.
Эта разница в градиенте pH-фактора обусловила разницу в силах поверхностного натяжения, которые тянули вперед и заставляя двигаться каплю масла. Таким образом, капля просто следовала вдоль градиента pH-фактора, закончив свой путь возле куска геля на выходе из лабиринта, там, где присутствовала максимальная кислотность.
С одной стороны весь процесс прохождения каплей масла, которая может "принимать" интеллектуальные решения, сложного лабиринта может показаться весьма удивительным. Но, с другой стороны, процесс прохождения лабиринта запрограммирован заранее, пусть и с помощью не самого обычного способа.
Работа Нейта Сиры (Nate Cira) и Мэну Пракаша (Manu Prakash), исследователей из Стэнфордского университета.
Исследователи, используя явление, которое было описано чуть выше, создали "умные" капли, которые могут взаимодействовать друг с другом, не смешиваясь при этом. На представленном ниже видеоролике эти капли были окрашены красками различного цвета для более наглядной демонстрации их способностей. Эти капли, которые могут притягиваться или отталкиваться друг от друга за счет влияния сил поверхностного натяжения могут приводить в действие различные механизмы, которые совершают круговые движения или поступательные колебания. Такие технологии могут послужить основой для реализации множества других технологий, таких, как микрофлюидные лабораторные или медицинские устройства, внутри которых различные химикаты или жидкости биологического происхождения будут перемещаться, смешиваться и реагировать за счет влияния сил поверхностного натяжения.
Надежда совместно с Интернетом и http://www.dailytechinfo.org/