Как стать автором
Обновить
5.55

Нанотехнологии

Технология манипуляции объектами

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

Ральф Меркл: криптограф, крионик и теоретик молекулярной инженерии

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 5.4K


Многие разработчики слышали про дерево Меркла (бинарное хеш-дерево), где в каждой вершине вычисляется хеш от суммы значений из дочерних вершин, а корневой узел — хеш от всего набора данных. На этом принципе основаны блокчейны криптовалют и другие криптографические конструкции.

Но мало кто знает автора этой идеи и одного из родоначальников современной криптографии — американца швейцарского происхождения Ральфа Меркла. А ведь это очень неординарная личность с разносторонними интересами, как и его жена.
Читать дальше →
Всего голосов 52: ↑52 и ↓0 +52
Комментарии 1

Новости

Вы, конечно, шутите, мистер Нейман! Страшная сказка о серой слизи

Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 9.6K

Под конец работы над моей последней сентябрьской публикацией «Неизбежность, незаменимость и туманные перспективы пилотируемой космонавтики» я даже полагал, что она может получиться упаднической. Тем не менее, активное обсуждение (83 комментария) явно приглашает к продолжению этой темы, куда более футуристичному и тревожному. Дело в том, что организованное освоение ближайшего космоса при помощи умных зондов предполагает огромную избыточность в количестве этих зондов. Например, при потенциальных поисках первичной чёрной дыры на задворках Солнечной системы многие зонды придётся просто швырять в пустоту, чтобы «нащупать» интересующий нас объект. Очевидно, чтобы живучесть таких автономных зондов была чуть выше проектной, они должны каким‑то образом самозалечиваться (самозалечивающаяся электроника уже существует), а также реплицировать себя в потенциально неограниченных количествах. Здесь мы подходим к теме полноценных зондов фон Неймана и пресловутой «серой слизи».

Читать далее
Всего голосов 44: ↑42 и ↓2 +40
Комментарии 28

Сверхпроводящие материалы. Часть 1

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 11K

Привет! Это моя первая статья на Хабр. Буду писать про то, чем занимаюсь в науке простыми и сложными словами.

Ну что, поехали читать про сверхпроводящие материалы.

Жамк
Всего голосов 67: ↑66 и ↓1 +65
Комментарии 28

Ротаксановые наногонки. Всё только начинается

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 6.9K

В 2016 году Нобелевская премия по химии была присуждена Жану-Пьеру Саважу, Джеймсу Фрезеру Стоддарту (Fraser Stoddart) и Бернарду Лукасу Феринге (Bernard L. Feringa) с формулировкой «за дизайн и синтез молекулярных машин». Под наноразмерными машинами понимаются сложные органические молекулы, которые могут двигаться (катиться) по металлической поверхности при подаче энергии извне. В 2017 и 2022 годах в Тулузе состоялись международные гонки, уступающие «Формуле-1» по зрелищности, но явно не в технологическом отношении — они были организованы усилиями немецких и французских учёных, в особенности, Кристиана Иоахима. Основы этой технологии были заложены в середине XX века, когда были синтезированы катенаны — новый класс молекул. Катенан состоит из двух или более продетых друг через друга кольцевых молекул.

Читать далее
Всего голосов 43: ↑41 и ↓2 +39
Комментарии 4

Истории

Лабораторный таймер: импортозамещение из подручных материалов

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 4.8K

Мне понадобился простой программируемый таймер, он же реле времени. Простая штуковина, которая в указанное время замыкает контакты. Одним словом, ничего сложного.

Вот только с началом санкций даже такое простое лабораторное оборудование купить стало невозможно. Вот хороший пример: http://www.optimum-lab.ru/product/tajmer-laboratornyj/. Отличное лабораторное устройство, но как почти прямо пишет продавец - купить его сейчас не так и просто. Другой случай: https://www.chipdip.ru/product/at8n-24-240v-ac-dc. Не такая удобная и привлекательная разработка как предыдущий вариант, зато в наличии. Но стоит почему-то непотребно много, когда для такой задачи достаточно обычного реле и таймера. А этот вариант: https://www.chipdip.ru/product0/8002563209 совмещает нездоровую цену и нездоровые сроки поставки.

Читать далее
Всего голосов 40: ↑37 и ↓3 +34
Комментарии 44

TESSERAE — предыстория орбитального улья

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 3.6K

В этом блоге я неоднократно обращался к теме астроинженерных сооружений, чрезвычайно интересующей Хабр. Навскидку вспоминаются материалы о сфере Дайсона (91 комментарий), космическом лифте (124 комментария) и обустройстве космической станции внутри астероида (212 комментариев). Все подобные идеи кажутся осуществимыми в обозримом будущем, так как мы привыкли экстраполировать успехи, уже достигнутые при сборке космических станций. Эпоха обитаемых космических орбитальных станций начинается в 1971 году и хронологически выглядит так:

Читать далее
Всего голосов 35: ↑34 и ↓1 +33
Комментарии 3

Минимальный геном как операционная система

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 4.7K

Как знают мои постоянные читатели, кроме основного блога я веду на Хабре ещё один, где публикую переводы с английского, посвящённые строгим IT-темам. 21 января я вывесил там материал об игре «Жизнь» Джона Конвея, рассказывающий о создании минимальной жизнеспособной единицы по правилам этой игры. Активное обсуждение статьи, в котором поучаствовал даже уважаемый Павел Гранковский @Pavgran, коммиттер игры, упоминаемый в посте, вернуло меня к мыслям о сборке минимально жизнеспособного биологического генома. Очевидно, что современные возможности секвенирования ДНК и амплификации генов переводят такую задачу в разряд решаемых. На пути к созданию полностью синтетических организмов следовало бы освоить создание полусинтетических, основой для которых мог бы послужить именно такой минимальный геном. Ниже я расскажу о перепрограммировании геномов, искусственном и естественном редуцировании геномов, а также о перспективах таких исследований.

Читать далее
Всего голосов 48: ↑45 и ↓3 +42
Комментарии 14

Двери восприятия. Как расширить видимый спектр человеческого зрения

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 6K

В материале «На пазорях и матка дурит» я рассказывал о природе и спектре полярных сияний. Сама статья была навеяна впечатлениями от трилогии Филипа Пулмана «Тёмные начала», которую я прочитал в течение 2020-2021 года. При подготовке вышеупомянутой статьи меня особенно заинтересовал факт, что цвет некоторых полярных сияний простирается и в ультрафиолетовую часть спектра. Тогда я задумал как-нибудь написать и о границах зрения (человеческого и не только), а также о возможностях эти границы расширить. Вот и настал час этой публикации.

UPD: 25 января команда «Биореактор» опубликовала в корпоративном блоге компании FirstVDS пост «Кибернетические глаза — реальность? ARGUS-II, или второе зрение». Этот пост рассказывает не столько о расширении видимого спектра, сколько о технологических способах борьбы со слепотой, но наверняка заинтересует и читателей моей сегодняшней статьи.

Читать далее
Всего голосов 33: ↑31 и ↓2 +29
Комментарии 10

ДНК-оригами. Guest Post

Время на прочтение 15 мин
Количество просмотров 2.3K

Привет, Хабр. Новый год в моём блоге начнётся со второго гостевого поста уважаемой Анастасии Новосадской @anastasiamrr — биолога и биоинформатика из Минска. Ранее Анастасия уже готовила для редакции Хабра пост о взломе и обфускации генетического кода на уровне ДНК, а также участвовала в подготовке материала об использовании нейросетей в современной биологии, опубликованного в блоге @SLY_G. На Хабре уже выходили посты о ДНК-оригами, как в авторских, так и в корпоративных блогах. Однако работа госпожи Новосадской даёт значительно более современный и не менее фундаментальный обзор проблемы, поэтому наверняка вас заинтересует.

Читать далее
Всего голосов 29: ↑28 и ↓1 +27
Комментарии 2

«Джеймс Уэбб»: 35 лет от задумки до первого снимка

Время на прочтение 42 мин
Количество просмотров 27K
25 декабря 2021 года ракета «Ариан-5» взмыла со стартовой площадки ELA-3 космодрома Куру в Гвианском космическом центре. Через 25 минут двухступенчатая ракета отправила полезную нагрузку по заданной траектории в глубокий космос. Через несколько минут от второй ступени ракеты отделился и начал самостоятельный полёт космический телескоп «Джеймс Уэбб». Всего через полчаса после того, как обсерватория покинула Землю, она развернула солнечные панели.

За следующие полгода телескоп прибыл в точку Лагранжа L2, охладил свои системы и прошёл долгий процесс калибровки. 12 июля 2022 года НАСА показало первые снимки и опубликовало научные данные обсерватории.

Этому событию предшествовали долгие этапы планирования, разработки и реализации, многочисленные сдвиги сроков запуска и серьёзные намерения отменить проект полностью. О самой идее подобного телескопа задумались ещё в конце восьмидесятых, но реальностью она стала лишь 35 лет спустя.


Полномасштабная модель телескопа, которую Northrop Grumman построила в 2005 году и демонстрировала в различных городах США
Читать дальше →
Всего голосов 141: ↑141 и ↓0 +141
Комментарии 11

Почти Ле Ман: в 24-часовой гонке победила молекулярная машина, проехавшая 1 микрон

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 11K

Самая маленькая и самая медленная, но вместе с тем невероятно интересная гонка вернулась спустя 5 лет. 24 марта 2022 года учёные из Германии, Испании, Японии, Франции и других стран выясняли, у кого получился самый быстрый нанокар (транспортное средство, каждое из которых представляет собой единственную молекулу, состоящую приблизительно из сотни атомов). Как прошла гонка Nanocar Race II и что это вообще такое — в материале Cloud4Y.

Читать далее
Всего голосов 27: ↑27 и ↓0 +27
Комментарии 9

Планковские единицы: существует ли фундаментальный предел пространства и времени?

Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 46K

По поводу планковского масштаба в научно-популярных материалах творится большая путаница. Здесь сказывается основная проблема поп-физики: гуляя от дилетанта к дилетанту, суть вопроса деградирует с каждой итерацией. Выглядит это примерно так:

  • Учёный в интервью оговаривается, что «длина Планка — это минимальное значимое расстояние», что является сильным упрощением.
  • Журналисты и популисты передают фразу дальше, пока она не деформируется в «длина Планка — это как размер пикселя для Вселенной», что неверно.
  • Учёные замечают ошибку и начинают поправлять, чтобы устранить недоразумение: «Планковская длина не похожа на размер пикселя для Вселенной. Это как раз тот масштаб, где квантовая гравитация становится актуальной». Что, безусловно, правильно, но…
  • Научпоп пережёвывает это, пока понятие не трансформируется в «планковская длина никогда не была минимальным расстоянием, это заблуждение. Это просто масштаб, на котором наши нынешние теории разрушаются, и ничто не указывает на то, что мы не можем достичь меньших масштабов». Это звучит разумно, но неверно.

Так что будет полезным разобраться, откуда все-таки следуют эти единицы и, собственно, для чего они задают предел.
Читать дальше →
Всего голосов 129: ↑128 и ↓1 +127
Комментарии 111

Китайская луна и рождение кристаллов. О ближайших перспективах изучения микрогравитации

Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 7.6K

Удивительным образом на Хабре оказалась не затронута одна из крупнейших околокосмических новостей уходящего января: в Китае была создана микрогравитационная камера высотой 60 см, гравитация в которой уменьшена в 6 раз относительно земной. Этот симулятор, возведенный в городе Сюйчжоу, оборудован мощными магнитами. Установка работает по принципу, предложенному еще в 2000 голландским физиком российского происхождения Андреем Геймом. Впоследствии, в 2010 году, Гейм получил половину Нобелевской премии по физике за исследование свойств графена, а в 2000 году был удостоен Шнобелевской премии за то, что при помощи магнитной левитации поднимал в воздух подопытных лягушек. Тот же самый принцип действует и в новоиспеченной китайской «микролуне». Пока камера настолько мала, что человек в ней просто не помещается, тем более – в скафандре. Китай, планирующий в 2030 году отправить на Луну пилотируемую экспедицию, пока тестирует в этой камере приборы и простейшую физику. Лиха беда начало.

Сначала я думал написать именно об этой конструкции, но в итоге у меня получилась статья, которая рассказывает не о самой китайской микролуне, а о феномене микрогравитации и его важности в прикладной науке. Микрогравитация всегда оставалась не только драгоценным, но и короткоживущим ресурсом, а важность условий микрогравитации для развития науки сложно переоценить. Именно об этом и пойдет речь в статье.

Читать далее
Всего голосов 40: ↑36 и ↓4 +32
Комментарии 18

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

Их тяжкая работа важней иных работ. Как пауки плетут графен

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 17K

Мне давно хотелось посвятить одну из статей такой теме, которая при поверхностном ознакомлении напоминает об «игнобелевской премии», но на самом деле обладает большим практическим потенциалом, в том числе, в промышленных масштабах. И вот такая тема нашлась. В моем блоге я не раз обращался к бионике и даже (немного) к биоинформатике, но сегодня тема будет по-настоящему экстравагантной.

Уже поставлены первые удачные опыты по производству сверхпрочной паутины с включением графена и нанотрубок. Для этого достаточно поить пауков водой с содержанием графена. Этот опыт в 2015 году провела группа ученых под руководством Николы Пуньо (Nicola Pugno) в университете итальянского города Тренто. Графен и нанотрубки включаются в состав паутины, и такие паучьи нити получаются как минимум впятеро прочнее обычных. Они даже выдерживают вес взрослого человека. Опыт был поставлен в 2015 году, о чем даже была новость на Хабре – на чем тема и показалась исчерпанной (пошутили про хоббитов и Унголианту). На самом же деле, работа Пуньо заострила внимание на том, что паутина, а также нити шелкопрядов демонстрируют более широкое свойство метаболизма членистоногих: их ткани легко интегрируются с металлами и даже полупроводниками, что позволяет разрабатывать совершенно новые материалы и датчики. Далее я расскажу, какие достижения в этой области бионики получены к настоящему времени.

Читать далее
Всего голосов 57: ↑57 и ↓0 +57
Комментарии 14

О жидком металле замолвите слово. Мысли об аппаратной и программной реализации Т-1000

Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 26K

Если вы — представитель моего поколения, и еще помните, что такое «ждать неделю, пока будет этот фильм по РТР» — то, вероятно, вас в детстве тоже интересовал вопрос «Как уничтожить Т-1000». Еще в школе друг сказал мне: «Тебе показали первого Терминатора, чтобы ты понял второго». Сейчас уже не могу сказать с уверенностью, но, наверное, именно терминатор Т-1000 впервые подтолкнул меня к мысли о том, что химия – это надстройка над физикой, а серебристые ковкие и плавкие металлы на самом деле очень разные. Но Т-1000, конечно, не просто жидкий металл. Он воплощает, как минимум, три технологических вектора, о которых мы и поговорим ниже: 1) создание миметических полисплавов («mimetic polyalloy»), 2) химические, электропроводные и теплопроводные свойства жидкого металла, 3) роевая робототехника в экстремально миниатюрном представлении. В этой статье (и, надеюсь, в комментариях тоже) мы постараемся не вдаваться в натяжки и сюжетные ходы франшизы, которая, все-таки, является художественным произведением, а не техническим заданием – и обсудим, какие технологии из проекта Т-1000 по капельке перетекают в реальность.

Читать далее
Всего голосов 64: ↑61 и ↓3 +58
Комментарии 33

Как это сделано: Оптика для EUV/BEUV литографии

Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 34K

Все чаще в обсудениях, посвященных внедрению все более мелких техпроцессов изготовленя СБИС, всплывает тема рентгеновской литографии. Тема довольно сложная, и запутанная, особенно если обсуждать вопрос "кто кого родил - Cymer или ASML. Но этот пост совершенно не про историю.

Так уж получилось, что последние 20 с лишним лет я занимаюсь исследованием и изготовлением многослойных периодических покрытий, являющихся ключевым элементом многих рентгенооптических приборов, включая EUV степперы, активно внедряемые в производство. Вот об особенностях изготовления таких покрытий я и хочу рассказать.

Читать далее
Всего голосов 142: ↑142 и ↓0 +142
Комментарии 93

Как построить свой самолет со своим двигателем на сверхпроводниках и жидким азотом

Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 31K

Подсказка: сделать все маленьким.

Вступление

Всем привет. По образованию я инженер по эксплуатации летательных аппаратов и авиационных двигателей, но в данной статье я опишу как сделал небольшой электродвигатель на сверх проводниках и поэтому мое вступление прошу принять как оправдание к тому, что в разработке и изготовлении электродвигателей я не обладаю достаточной компетенцией и опытом, но все-же я его сделал.

Читать далее
Всего голосов 162: ↑162 и ↓0 +162
Комментарии 123

Космический лифт. Как, зачем, из чего

Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 27K

Узнать замечательное слово «ретрофутуризм» и даже прочесть эту статью мне довелось уже в бытность активного существования хаброблога, когда под моим последним январским постом развернулась дискуссия об осуществимости и целесообразности воздвижения сферы Дайсона. Немного разочаровавшись реакцией на тот пост, я отложил в долгий ящик обзорную статью о технологии и применении космического лифта, но вот и она дождалась своего часа. Во многом я нашел нужные мысли и слова, готовя материал о фуллеренах и, соответственно, освежив знания об углеродных нанотрубках. Поэтому вас ждет пост, категорически не относящийся к научной фантастике.

Читать далее
Всего голосов 46: ↑41 и ↓5 +36
Комментарии 124

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

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

Вклад авторов