Digital age: Техно пробиви и открития

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

Суперцентрофуга симулира хипергравитация и екстремни условия

Снимка: Shuttestock

Китай пусна в експлоатация това, което беше представено за най-голямата центрофуга в света по товароподемност. CHIEF1300 е способна да генерира натоварване, превишаващо 300 пъти земната гравтация (300 G) за полезен товар с маса до 22 тона. Тази центрофуга е част от Центъра за хипергравитация и интердисциплинарни експерименти (CHIEF), който се строи в Ханджоу, провинция Чжъцзян. След завършването си, това съоръжение ще бъде един от най-модерните изследователски центрове в света за изучаване на ефектите от хипергравитацията. Разработен от университета Чжъцзян, комплексът ще подкрепя изследвания в области като добив на ресурси в дълбокия океан и под повърхността, изследвания на земетресения и цунами, подземно съхранение на отпадъци и създаване на нови материали.

Проектът включва система от три центрофуги, 18 спомагателни устройства и шест експериментални кабини, като още две центрофуги са в процес на изграждане и се очаква да имат още по-висока производителност. Хипергравитацията се отнася до сили, значително по-големи от земната гравитация. За сравнение, влакчетата на ужасите за кратко генерират приблизително 2G ускорение за пътниците, а астронавтите изпитват до 5G по време на изстрелване на ракета. Съоръжението CHIEF обаче е проектирано да издържа на ускорения до 1500G, далеч надхвърлящи поносимостта на човешкото тяло. Както обясни шефът на екипа Чен Юнмин, в поле на хипергравитация, изследователите могат да симулират реални хидрогеоложки катастрофи, геоложката земна еволюция и екстремална среда, върху настолни модели. Установката значително ускорява физическите процеси и променя техния пространствен мащаб, което прави възможно симулирането на явления, разтегнати във времето и пространството.

Например, при 100G, модел с височина 1 метър представлява реална структура с височина 100 метра, а наблюдение на разпрострнене на замърсявне, което би отнело 100 години при естествени условия, може да бъде симулирано само за 3 дни. Тази възможност позволява на учените да изучават геоложки и инженерни процеси, които иначе е невъзможно да се наблюдават в човешки срокове. Центрофугата CHIEF1300 е разположена в подземно помещение с площ от 230 квадратни метра. В основата ѝ е рамо с дължина 6,4 метра, което се върти с висока скорост, генерирайки огромни сили. Колкото по-бързо се върти рамото, толкова по-голямо е центробежното ускорение. Според главния инженер на съоръжението, Лин Даошенг, центрофугата е разположена под нивото на земята и е оборудвана със системи за вакуумно и стенно охлаждане, за да се сведе до минимум отрицателното въздействие на въздушното съпротивление и нагряването на оборудването.

Нова бетонна батерия увеличава 10 пъти мощността и прави ток от сгради

Снимка: Shuttestock

Изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT) са подобрили технологията си за бетонни батерии. Те вече могат да съхраняват 10 пъти повече енергия от предишната версия. Това все още е по-малко от съществуващите комерсиални батерии, но технологията има голям потенциал. Eлeĸтpoпpoвoдимият въглepoдeн бeтoн, cъздaдeн oт aмepиĸaнcĸи eĸcпepти, cъздaвa eлeĸтpoпpoвoдимa мpeжa oт нaнoчacтици и eлeĸтpoлити в ĸoнвeнциoнaлeн  cтpoитeлeн мaтepиaл. B peзyлтaт нa тoвa ĸoнвeнциoнaлнитe  бeтoнни cтpyĸтypи мoгaт дa cъxpaнявaт и ocвoбoждaвaт eлeĸтpичecтвo.

Новата батерия е изработена от бетон, наречен "ec3". Състои се от цимент, вода, въглероден прах и електролитна изолация, като например калиев хлорид. Когато се комбинира с електролита, въглеродът придобива способността да съхранява заряди. Така че остава да се създадат два електрода, разделени с изолатор, за да се стане батерията. Инженерите започнали да търсят най-оптималния електролит и след множество експерименти се спрели на органични съединения. Новият бетон може да съхранява 2 kWh енергия в един кубичен метър от веществото.

Този бетон си остава строителен материал, така че може да се използва за изграждане на сграда, която би действала като гигантска батерия. Освен това, при физическо натоварване, например от силни пориви на вятъра, електрическите му параметри ще се променят. Това може да се използва като за контрол на състоянието на батерията.

General Motors разработва пътнически луноход за първите изследователи

Снимка: Shuttestock

Въпреки общото съкращение на бюджета с 24%, НАСА планира да осигури допълнителни 7 милиарда долара през следващата година, за да продължи работата по проекта Artemis 5. За да се постигне това, проектът трябваше да бъде бързо оптимизиран – до края на тази година трябва да бъде избран един от трите обещаващи дизайна на луноходи за бъдещи лунни колонизатори.  General Motors  представи концепцията Lunar Outpost LTV, която се основава на съществуващите решения за електрически превозни средства и следователно може да бъде сравнително лесно реализирана в метал и пластмаса.

Лунният ровер за мисията Artemis 5 трябва да работи на Луната приблизително 10 години и да измине поне 30 000 км. Максималната му скорост е ограничена до 25 км/ч, но реалната скорост няма да надвишава 15 км/ч поради трудния терен. Той редовно ще претърпява екстремни температурни колебания, включително температури до -173°C, което ще изисква специална топлоизолация за батериите му и система за самозагряване. Лунните изследователи също така е малко вероятно да могат да извършват големи ремонти, така че превозното средство трябва да бъде изключително надеждно и издръжливо.

Инженерите на GM използваха батерии с NCMA (никел-кобалт-манган-алуминиев оксид) катоди и ги интегрираха в колелата на марсохода, за да оптимизират центъра на тежестта. Шасито е изградено по технологията GMC e-4x4 – актуализирана версия на тази, използвана в Hummer EV. Специално за лунохода броят на електродвигателите е увеличен на четири, като всяко колело получава собствено задвижване. Lunar Outpost LTV ще може да се движи странично и да се завива на място. Той има елементи за управление от човек в скафандър, но по подразбиране марсоходът ще се управлява от изкуствен интелект или оператор на Земята, за да се намали натоварването на лунните изследователи.

Роботи-койоти пазят  базите на военновъздушни сили на САЩ от птици и диви животни

Снимка: Getty Images

Животните проникват често в базите на американските военновъздушни сили и причиняват щети. Например, птица, която попада във всмукателния отвор на реактивния двигател или предното стъкло на пилотската кабина, може напълно да повреди самолета и дори екипажът да загине. Сега  за защита на летищата се използват специално обучени хищни птици, кучета, сигнални ракети, газови оръдия и вече безпилотни летателни апарати. Специалисти от Изследователския и инженерен център на армията на САЩ (AREC) и Националния изследователски център за дивата природа (NWRC) са разработили робот-койот /прериен вълк/, който да защитава базите на военновъздушните сили от диви животни. Изборът на койот далеч не е случаен – глутници от тези хищници всяват ужас у всеки, който е близо до тях. Роботът представлява пластмасова фигурка на койот, монтирана на четириколесна платформа Traxxas X-Maxx, способна да достига скорост до 30 км/ч. Цената на този роботизиран койот е приблизително 3000 долара.

Бъдещите механични пазителии на военни съоръжения вече са тествани на летища на няколко големи бази на ВВС и ВМС на САЩ. Засега това са прости радиоуправляеми роботи, които в крайна сметка ще се ориентират по програмируеми маршрути и ще се научат да разпознават специфични видове птици и животни и да използват подходящи тактики за прогонването им.