Как стать автором
Обновить
5.55

Нанотехнологии

Технология манипуляции объектами

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

Суперкомпьютеры и клеточные мембраны (заключительная часть)

Время на прочтение 29 мин
Количество просмотров 2.8K

источник изображения

В молодости Клаус Шультен воображал, что станет танцором, и будет жить не полагаясь ни на что, кроме собственного разума и тела. "Но танцор из меня вышел никудышный, – вспоминает он. – Итак, следующим вариантом жизненного пути для меня была теоретическая физика. Только я, карандаш, бумага, ну и ластик, разумеется."

Строго говоря, эта мечта тоже сорвалась. Но сегодня Шультен полагается на самое мощное и дорогое вычислительное оборудование в мире для применения вычислительной физики к моделированию биологических систем. Его последняя работа включала молекулярное моделирование целой органеллы, которая преобразует энергию света в химическую энергию внутри фотосинтезирующей бактерии.

Читать далее
Всего голосов 9: ↑9 и ↓0 +9
Комментарии 0

TSMC — яркий пример успеха в мире ИТ, проект Госдепа, продукт неотвратимой глобализации?

Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 37K

TSMC - эта не слишком милозвучная аббревиатура от Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, в современном мире стала синонимом феноменального успеха. На данный момент тайваньская компания стала одним из наибольших мировых производителей полупроводниковой продукции, а в некоторых сегментах этой индустрии она обрела и вообще статус монополиста. Занимая второе место по годовой выручке среди конкурентов, является весьма удивительным фактом, что TSMC вполне сознательно сконцентрировалась исключительно на производстве полупроводниковых пластин - в мире просто не существует процессоров, модулей памяти под маркой TSMC. С чем это связано? Может быть и с самим неопределенным статусом острова, который является убежищем для непризнанной Китайской Республики - Тайвань. Каким вообще образом в 1987 году удалось основателю компании - Морису Чангу, создать будущего лидера микропроцессорного производства на отсталом технологически, удаленном от центров цивилизации острове? О прошлом, настоящем и о том, что ожидает такую далеко не тривиальную компанию как TSMC и пойдет далее речь в статье.

Читать далее
Всего голосов 21: ↑19 и ↓2 +17
Комментарии 26

Увеличиваются ли молекулы при нагревании?

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 20K
Все мы знаем, что если надуть пластиковую бутылку горячим воздухом, крепко-накрепко закрыть крышкой, а потом охладить, то бутылка сожмётся. Причина этого лежит в физике 8-го класса, или, если точнее, в законе Гей-Люссака, утверждающем, что отношение объёмов при разных температурах равно отношению абсолютных температур. То есть ещё со школьных времён (а может и раньше) нам всем известно, что при нагревании некоторого количества газа его объём увеличивается, а при охлаждении — уменьшается.

А что насчёт того, из чего этот газ состоит? Увеличивается ли объём самих частичек газа, то есть размер атомов и молекул? Банальный ответ на этот банальный вопрос под катом.


Читать дальше →
Всего голосов 25: ↑23 и ↓2 +21
Комментарии 77

Красочные наночастицы

Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 4.1K

Химия полна красочных реакций и превращений - этим она произвела неизгладимое впечатление на многих людей. Кто-то увлекается и посвящает ей дальнейшую жизнь, кто-то думает о возможной пользе. Разноцветные растворы это скорее из области химии комплексных соединений, а что насчёт наночастиц? Чем могут они удивить, какое у них внешнее великолепие? Знакомьтесь - структурный цвет!

Читать далее
Всего голосов 11: ↑11 и ↓0 +11
Комментарии 14

Истории

Наногенераторы: путь к автономности электронных устройств

Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 6.8K

Вы когда-нибудь задумывались, как обеспечить энергией gps-трекер для отслеживания миграции диких животных? Оленю солнечную батарею на рога не повесишь… Или как быть с другими автономными устройствами, для которых независимость от стационарных источников энергии играет ключевую роль? Эту и другие проблемы в обозримом будущем помогут решить наногенераторы.

Читать далее
Всего голосов 16: ↑15 и ↓1 +14
Комментарии 10

Не такой уж и бесполезный: металлические метаповерхности в фотонике

Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 1.7K


Всему свое время и место. Эта поговорка вполне применима и к определенным веществам, элементам и химическим соединениям. Как бы ученым ни хотелось иметь в своем распоряжении «универсального солдата», которого можно было бы использовать и в оптике, и в акустике, и биоинженерии, многие материалы так же хороши в одной отрасли, как плохи в другой. Подобное касается и металлов, которые уже давно считают ужасным материалом для работы в области фотоники, акцентирующей свое внимание на оптических сигналах. Металлы в фотонике это, одним словом, потери, т.е. очень сильное рассеяние электрической энергии. Однако ученым из Оттавского университета (США) решили показать, что металлы не такие уж и бесполезные в фотонике, создав массив из металлических наночастиц, показавший высокую добротность. Какие вещества использовались для создания массива, как он работает, какие конкретно показывает результаты, и как его можно применить на практике? Об этом нам поведает доклад ученых. Поехали.
Читать дальше →
Всего голосов 13: ↑13 и ↓0 +13
Комментарии 1

Eppur si muove, или что в данный момент известно о кристаллах времени

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 11K

Редко выпадает такая удача, что физическая идея возникает на кончике пера, а затем подтверждается экспериментально, спустя считанные годы. Наиболее известным примером такого рода является позитрон, первая античастица. Поль Дирак предсказал существование позитрона в 1930 году, и уже в 1931 Карл Андерсон получил и описал такую античастицу – за что в 1932 году Поль Дирак был удостоен Нобелевской премии по физике.

Совсем недавно схожая история произошла с Фрэнком Вильчеком, который в 2012 году задумался о существовании кристаллов времени.

Читать далее
Всего голосов 17: ↑16 и ↓1 +15
Комментарии 13

Самодельный спектрометр с высоким разрешением

Время на прочтение 3 мин
Количество просмотров 32K

Хорошее разрешение достижимо

В интернете много публикаций о том, как используя DVD-R диск и смартфон можно собрать спектрометр, однако характеристики таких устройств не позволяют проводить точные измерения. Мне же удалось сделать прибор с разрешением 0,3 нм.

Читать дальше
Всего голосов 139: ↑139 и ↓0 +139
Комментарии 73

Как мы новую технологию AR очков придумывали (hardware)

Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 9.1K

В настоящее время на рынке AR очков сложно найти технологию (а возможно ее и вообще не существует), которая позволила бы сделать AR очки не только уделом гиков, но и внедрить технологию в повседневную жизнь людей. В этом посте мы хотим рассказать о том, как попробовали придумать и собрать AR очки на основе новой технологии. Ну а попутно расскажем, по каким граблям ходили и в какую сторону лучше двигаться не стоит.

Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑22 и ↓0 +22
Комментарии 3

Скорлупа сверхцивилизации. Об энергетических, инженерных и экологических аспектах сферы Дайсона

Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 24K

В истории идей, появившихся в XX веке, особое место занимает триада из парадокса Ферми, шкалы Кардашёва и сферы Дайсона. Не вдаваясь в их подробности, изложенные по приведенным ссылкам, отмечу, что объединяю их по общему допущению о существовании во Вселенной высокоразвитых разумных цивилизаций. Несмотря на то, что ни малейших признаков внеземного разума на данный момент не найдено, эти идеи выдают, какого поведения мы ожидаем от представителей сверхцивилизаций, в число которых надеемся когда-нибудь войти. Это:

1. Готовность и даже стремление общаться с другими разумными существами (поэтому Ферми счел парадоксальным факт молчания Вселенной, учитывая, что за время ее существования на обитаемых планетах должно было сформироваться множество цивилизаций не примитивнее нашей),

2. Стремление к экстенсивному технологическому развитию, где развитие цивилизации требует постоянного наращивания энергопотребления и перехода от примитивных источников энергии ко все более обильным и высокотехнологичным,

3. В качестве первого шага на пути вверх по шкале Кардашёва необходимо принципиально оптимизировать сбор энергии нашего Солнца – сегодня она чуть менее чем полностью рассеивается в космосе. Поэтому было бы целесообразно окружить Солнце рукотворной сферой, которая могла бы использоваться либо как грандиозная солнечная батарея, либо как пространство для заселения людьми.

Читать далее
Всего голосов 34: ↑31 и ↓3 +28
Комментарии 91

Что такое microLED и почему это круто? Разбор

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 26K
Уже не первый год утечки кричат, что Apple инвестирует много миллионов долларов в компании по разработке дисплеев на основе microLED.

Многие аналитики, в том числе анонимный китайский инсайдер @L0vetodream, заявляли в Твиттере, что в Apple Watch Series 6 будет совершенно новый дисплей, но этого не произошло.

Возможно виноват COVID-19, который затормозил процессы в технологической сфере и уже по новым данным нам известно, что новый тип дисплеев, microLED, мир увидит в гаджетах от яблочной компании не раньше 2023 года и, возможно, в совершенно новом гаджете!


Прошу не путать с miniLED, хоть названия и похожи — разница колоссальная. Сегодня мы заглянем в настоящее будущее дисплеев и разберемся во всём, как вы любите.
Всего голосов 16: ↑14 и ↓2 +12
Комментарии 16

Нанопечатная литография: крылья цикад и лак для ногтей

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 4K


С точки зрения взаимодействия с жидкостями, грубо говоря, есть два типа материалов: гидрофильные и гидрофобные. Губки для мытья посуды, например, относятся к первой группе, так как отлично впитывают жидкости. Примером вторых могут быть листья многих растений, ибо они отталкивают жидкости. На первый взгляд все достаточно просто, однако более внимательное рассмотрение гидрофобных и гидрофильных материалов указывает на важность наноразмерных поверхностных особенностей, которые и влияют на взаимодействие с водой или другими жидкостями. Ученые из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (США) создали новый метод литографии, позволяющий получить материал с высокой степенью гидрофобности, вдохновением для которого стали крылья цикад. Почему именно эти насекомые стали фундаментом исследования, в чем особенность новой методики, и насколько удачно искусственный аналог копирует оригинал? Об этом мы узнаем из доклада ученых. Поехали.
Читать дальше →
Всего голосов 23: ↑22 и ↓1 +21
Комментарии 5

Усыпить T-киллера

Время на прочтение 3 мин
Количество просмотров 4K

В фокусе - неоднозначный Т-киллер - основной боец иммунной системы организма. Российские ученые предложили новый способ диагностики и лечения пациентов с коронавирусом, который поможет предотвратить развитие вторичного воспаления ткани, чрезвычайно опасного для заболевших COVID-19. Статья опубликована в журнале Frontiers in Immunology.

Узнать,почему свой Т-киллер не всегда прав
Всего голосов 16: ↑13 и ↓3 +10
Комментарии 0

Ближайшие события

Московский туристический хакатон
Дата 23 марта – 7 апреля
Место
Москва Онлайн
Геймтон «DatsEdenSpace» от DatsTeam
Дата 5 – 6 апреля
Время 17:00 – 20:00
Место
Онлайн

Квантовый нанотермометр: измерение температуры нематоды длиной 1 мм

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 3.8K


Одним из основных показателей состояния биологической системы является температура. Если у человека развивается какая-то инфекция, то температура его тела повышается (как правило, но не всегда), что является признаком ответной реакции иммунной системы на угрозу. Другими словами, по температуре можно определить примерное состояние организма. Проблема в том, что человек большой (буквально), а вот, например, нематоды в длину всего лишь около 1 мм. Измерить температуру столь малого организма было крайне сложно, однако ученые из университета Осаки (Япония) разработали методику, позволяющую решить эту проблему. Какие средства были использованы для реализации нанотермометра, что показали практические опыты, и где можно использовать данную разработку? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.
Всего голосов 22: ↑22 и ↓0 +22
Комментарии 5

Математика палитры: почему не бывает красного структурного цвета

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 6.9K


Многие считают, что основными инструментами художника являются кисточка, мольберт и палитра. Однако это лишь средства, позволяющие использовать истинный инструмент — цвет. Наш мир полон красок всех мастей, от огненно-красного до морозно-синего. Цвет предметов и окрас живых организмов является результатом ряда физических и/или химических процессов. Учитывая разнообразие цветов, порой сложно понять разницу в механизмах их происхождения. Ученые из Кембриджского университета решили выяснить, почему структурные цвета, зависящие от наноразмерной архитектуры поверхностей, а не от химических пигментов, не бывают красных оттенков, а лишь синих или реже зеленых. В чем секрет такого цветового ограничения и как именно удалось установить истину? Пролить свет на эти вопросы нам поможет доклад ученых. Поехали.
Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑21 и ↓1 +20
Комментарии 0

Объединение отрицательно заряженных частиц за счет фотонов

Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 5.1K


Противоположности притягиваются. Этот житейский принцип, касающийся отношений между людьми, далеко не всегда соответствует действительности. Но в физике все так, как говорится: противоположные электрические заряды, к примеру, всегда притягиваются, а сходные — отталкиваются. Этот принцип стар, как сам мир, но и его можно подвергнуть некой модификации, если применить другие физические законы и явления. Группа ученых из Саутгемптонского университета (Великобритания) провели исследование, в котором им удалось создать новый тип материала, названный фотонно-связанный экситон. Самый смак заключается в том, что фотоны стали связующим звеном между отрицательно заряженными электронами, которые по логике должны были отталкиваться. Как именно были использованы фотоны, какие особенности изобретенного атома, и в каких областях может использоваться данная разработка? Об этом мы узнаем из доклада ученых. Поехали.
Читать дальше →
Всего голосов 20: ↑20 и ↓0 +20
Комментарии 7

Новый закон Мура и причем здесь фотоника?

Время на прочтение 18 мин
Количество просмотров 4.7K
Ранее мы разобрали использование технологий нанофотоники в глубоком обучении и как благодаря им увеличивается производительность вычислительных систем на программно-аппаратном уровне.

Выносимая к обсуждению тема обновления закона Мура с помощью нахождения более сложных зависимостей эволюции вычислительных систем, сегодня хорошо разбирается именно исследователями в области технологий плазмоники и нанофотоники.

Важно: большинство ссылок, приводимых в статье ведут к материалам на английском языке. Отечественных исследователей фотоники в России не так много, а те, что есть предпочитают публиковаться на английском.

Для дополнительного изучения темы на досуге за чашечкой чая предлагается прослушать доклад Дмитрия Федянина — одного из ведущих отечественных исследователей по применению технологий нанофотоники в вычислительных системах.


Дмитрий Федянин — старший научный сотрудник МФТИ.

А далее мы разберем интересную статью, в которой группой авторов предлагается крайне оригинальная концепция метрики роста производительности, альтернативная классическому закону Мура. Идея созрела благодаря анализу природных физических ограничений в существующих технологиях работы ядер процессоров, а также подтверждаемых сегодня экспериментально перспектив новых систем на базе нанофотоники.
Всего голосов 13: ↑11 и ↓2 +9
Комментарии 3

NVMe против UFS 3.1: Битва типов памяти в смартфонах. Разбор

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 45K
iPhone быстрые? Да! Но почему?

Apple мало что рассказывает нам про внутренности своих девайсов. Как будто скрывает от нас страшную тайну!

Например, знали ли вы что в iPhone и в Android используется совершенно разный тип флеш-памяти? NVMe в iPhone и UFS в Android.


Может в этом секрет скорости девайсов Apple? Сегодня разберемся в том, как устроена флеш-память. Узнаем, чем отличаются стандарты памяти? И главное — сравним, кто всё-таки быстрее Android или iPhone! Такой информации больше нигде не найдете. Так что, читайте и смотрите до конца!
Всего голосов 28: ↑23 и ↓5 +18
Комментарии 39

Новый подход к использованию фотонных технологий в машинном обучении

Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 3.1K
В опубликованной статье «Фотонные процессоры создают условия для более производительного машинного обучения» в журнале «Applied Physics Review» авторы Марио Мискульо и Волькер Соргер из факультета электротехники и вычислительной техники в Университете Джорджа Вашингтона (США), описывают новый подход к выполнению вычислений нейронной сети для машинного обучения с использованием ядер фотонных тензоров вместо графических процессоров (GPU).

Miscuglio

Марио Мискульо — доцент кафедры электротехники и вычислительной техники в университете Джорджа Вашингтона. Марио является руководителем подгруппы команды нейроморфных вычислений OPEN Lab, возглавляемой профессором доктором Волкером Дж. Соргером. Марио получил степень магистра в области электротехники и вычислительной техники в Туринском политехническом институте, работая в качестве исследователя в Гарварде/MIT. Он защитил докторскую диссертацию по оптоэлектронике в Университете Генуи в Итальянском технологическом институте, работая научным сотрудником в Молекулярном литейном заводе в Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли. Его интересы распространяются на науку и инженерию, включая нанооптику и взаимодействие света с веществом, метаповерхности, оптику Фурье и фотонные нейроморфные вычисления.

Авторы предполагают, что в результате этого подхода, производительность обработки оптических потоков данных может стать на 2-3 порядка выше, чем у GPU. Авторы также уверены в том, что фотонные процессоры могут исключительно хорошо работать на периферийных устройствах в сетях 5G.
Читать дальше →
Всего голосов 4: ↑4 и ↓0 +4
Комментарии 0

Давление света: подтверждение 90-летней теории об импульсах фотонов

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 28K


На протяжении столетий ученые из разных уголков мира создавали самые разные теории, объясняющие те или иные процессы, явления и феномены. Некоторые из этих теорий были подтверждены или опровергнуты на практике буквально сразу после их высказывания. Другие же оставались на бумаге многие годы, ибо на момент их появления технологии не позволяли провести практические опыты. Сегодня мы познакомимся с исследованием, в котором ученые из Франкфуртского университета имени Гете (Германия) попытались понять, что есть «давление света» на самом деле, подтвердив в процессе теорию 90-летней давности. В чем именно заключалась теория, какие методики были использованы в опытах, и что нового мы узнали о фотонах? Ответы на эти вопросы ожидают нас в докладе ученых. Поехали.
Читать дальше →
Всего голосов 36: ↑35 и ↓1 +34
Комментарии 93

Вклад авторов