Digital age: Техно пробиви и открития

Какво ново в света на технологиите и откритията? Вижте актуалните тенденции в седмичния ни обзор:

Уникално оптично влакно с куха сърцевина удвоява скоростта на интернет

Снимка: Shutterstock

Изследователи са разработили фундаментално нов тип оптично влакно с куха сърцевина, което демонстрира рекордно ниска загуба на сигнал и почти удвоява скоростта на пренос на данни в сравнение с традиционните решения. Тази разработка може да се превърне в основа за комуникационни мрежи от следващо поколение.

За разлика от конвенционалните оптични влакна, където светлината се предава през плътно стъкло, изработено от силициев диоксид, в новата технология фотоните се движат през въздушен канал вътре във влакното. Това значително намалява естественото затихване на сигнала, което е основното ограничение на съвременните телекомуникации. След около двадесет километра предаване, сигналът в конвенционалните оптични влакна отслабва и изисква усилване, което е особено критично за междуконтиненталните и подводните кабели. Изследователи от Microsoft Azure Fiber и Университета в Саутхемптън са създали влакно, в което кухата сърцевина е обградена от сложна микроструктура от ултратънки силициеви пръстени, които ефективно насочват светлината. При тестове новото влакно показа загуба на сигнала от само 0,091 децибела на километър /dB/km/ при дължина на вълната 1550 nm, което е рекордна стойност. За сравнение, най-добрите примери за традиционни влакна имат стойност от 0,14 dB/km.

На практика това означава, че светлинният сигнал може да се разпространи с около петдесет процента по-далеч, преди да се нуждае от усилване. Освен това скоростта на пренос на данни в новото влакно е с четиридесет и пет процента по-висока. Това изобретение не само превъзхожда съществуващите аналози по ключови параметри, но и отваря пътя към използването на усилватели с по-широка лента. Това потенциално би могло да отбележи нова ера в областта на комуникацията на дълги разстояния и предаването на лазерно лъчение на дълги разстояния.

Нова рентгенова технология разкрива механизма на разрушителните лавини

Снимка: Shutterstock

Екип от международни изследователи, ръководен от Университета в Сидни, експериментално потвърди за първи път съществуването на сложни вторични потоци в насипни материали като сняг и почва. Откритието, осъществено благодарение на уникална рентгенова технология, обяснява как възникват свлачища и лавини и открива нови перспективи за индустрията и космическите изследвания.

Дълго време във физиката за насипните материал съществуваше хипотезата, че отделните частици в движеща се маса от сняг или почва не винаги следват прав път, а са подложени на сложни вихри и течения, така наречените вторични потоци. Именно тези скрити сили е трябвало да определят разрушителната сила на лавините и свлачищата. Директното наблюдение на това явление в триизмерно пространство и в реално време обаче беше невъзможно, тъй като тези материали са непрозрачни.

За да решат този проблем, изследователите прекарали пет години в проектиране и изграждане на специализиран рентгенов апарат, наречен DynamiX. Модулният му дизайн, с три източника на лъчение и детектори, работещи едновременно в три посоки, позволява визуализация в реално време на вътрешното движение на частици във всеки непрозрачен материал, независимо дали е суха почва, сняг или мокра пяна. Чрез провеждане на експеримент със стъклени перли върху конвейерна лента и използване на специално разработени алгоритми за обработка на данните, изследователите успяха за първи път да картографират скритото движение на частиците и да регистрират наличието на тези вторични потоци. Това потвърди вековна теоретична хипотеза. Както отбеляза съавторът професор Итай Ейнав, разбирането на физиката на тези процеси е от решаващо значение, защото насипните материали са навсякъде и могат да се държат като твърди вещества или като течности, например по време на лавини или разтоварване на силози. Това откритие ще има приложения в строителството, безопасното съхранение на зърно и при планирането на бъдещи мисии до Марс за прогнозиране на поведението на марсианската почва.

Медната безжична печка прави революция в домашното готвене

Снимка: Shutterstock

Компанията Copper пусна на пазара нов модел готварска печка от индукционен тип Charlie. Това, което я отличава от аналозите ѝ, е изключително рационалната ѝ енергийна система – печката е свързана към електрическа мрежа 120 V, най-разпространената в САЩ. Но тъй като мощността ѝ е недостатъчна, тук са монтирани батерии, които да акумулират енергия.

Предимствата на такава печка са очевидни - тя не хаби енергия напразно, а само за да загрява металните съдове, в които се готви храната. Капацитетът на батерията е достатъчен за сготвяне на поне три хранения за четиричленно семейство, когато токът спре. Стъклената повърхност не се нагрява, капки разлята течност не полепват по нея, няма риск от изтичане на газ или пожар поради случайно паднали върху печката предмети.

Недостатъците също са очевидни: поради значителното тегло на батериите, целият агрегат тежи повече от 160 кг, трудно може да се нарече мобилен. И по същата причина, поради вместимите батерии, е доста скъп - 6000 долара. От друга страна, батериите са универсални и компанията обмисля начини да ги направи многофункционални, така че към тях да може да се свързва и друга домакинска техника. Charlie има максимална мощност от 10 kW, четири котлона с диаметър 200 мм и фурна. Животът на батерията е посочен на 20 години. Препоръчва се използването на дебелостенни чугунени или стоманени съдове за готвене -  индукционният котлон няма да работи с алуминиеви съдове за готвене.

Електрически самолет със слънчеви панели постави рекорд за височина

Снимка: Shutterstock

Електрическите самолети със слънчеви панели все още са рядкост, но сред тях вече е започнала неофициална надпревара за рекорди. Един от тях - рекордът за височина - беше поставен от модифициран самолет Elektra, издигащ се в небето над Швейцария на височина над 9500 метра. Като част от проекта SolarStratos, самолетът на швейцарската компания SolarXplorers SA, с номер HB-SXA, пилотиран от Рафаел Домян, извърши полет с продължителност 5 часа и 9 минути, изцяло задвижван от слънчева енергия. Издигането му отне два часа, а спускането - три часа. Самолетът тежи 450 кг, размахът на крилете на слънчевите панели е 24,8 м, мощността на електрическия двигател е 43 к.с., ефективността е 90%. Резервното захранване се осигурява от литиево-йонна батерия с капацитет 20 kW⋅h, което позволява времето за полет да се увеличи до 24 часа. Крайната цел на проекта е достигане на стратосферата, издигайки се на височина от 25 000 метра.