Digital age: Техно пробиви и открития

Какво ново в света на технологиите и откритията? Вижте редакторският подбор в седмичния ни обзор

Най-бързият суперкомпютърт El Capitan официално започна  да изпълнява секретни задачи

Снимка: Shutterstock

Най-бързият суперкомпютър в света, El Capitan, официално е пуснат в Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“ (LLNL) в Калифорния. Цената на създаването му е 600 милиона долара. Суперкомпютърът ще се използва за решаване на секретни и критични проблеми, включително гарантиране на сигурността на ядрения арсенал на САЩ, както и за изследвания в областта на националната сигурност, като разработване на нови материали, физика на високи енергии, ядрени данни и дизайн на оръжия. В допълнение към ядрената сигурност, El Capitan ще се използва за класифицирани изследвания във физиката на високите енергии, разработване на нови материали и моделиране на сложни процеси. 

Изграждането на компютъра започна през май 2023 г. Официалната церемония се състоя на 9 януари 2025 г. Пиковата изчислителна мощност на машината е 2,746 екзафлопа, което я прави третият суперкомпютър в света, който надминава прага на екзафлопа. За сравнение, предишният рекордьор, суперкомпютърът Frontier в Националната лаборатория Оук Ридж в Илинойс, достигна максимална скорост от 2,056 екзафлопа. "El Capitan" използва повече от 11 милиона изчислителни и графични ядра, разположени в 44 544 AMD MI300A Accelerated Computing Units.

NASA пуска космическия телескоп „Пандора“ за изследване на поне 20 екзопланети

Снимка: Shutterstock

Ракета Falcon 9 на SpaceX ще достави космическия телескоп Пандора на NASA в космоса. Американската космическа агенция е планирала изстрелването не по-рано от септември 2025 г. Целта на мисията „Пандора“ е да проучи най-малко 20 екзопланети и техните звезди, за да разбере как звездните колебания влияят на върху планетарните атмосфери. Договорът на NASA е част от програмата Venture-Class Acquisition of Dedicated and Rideshare (VADR), която има за цел да предостави услуги за изстрелване на евтини научни и технологични мисии. VADR е договор с фиксирана цена и неопределено количество със срок от пет години и обща максимална стойност от $300 милиона. 

Мисията „Пандора“ е иновативен проект за изучаване на атмосферите на екзопланетите и активността на техните родителски звезди с помощта на дългосрочни мултиспектрални наблюдения. Проектът Pandora е избран за пионерите на астрофизика за 2021 г. и е резултат от сътрудничеството между Центъра за космически полети „Годард“ на NASA, Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“ и други институции. Основният метод, използван от „Пандора“ за наблюдение на екзопланети, е транзитната спектроскопия. Когато екзопланета минава пред своята звезда, част от звездната светлина преминава през атмосферата на планетата. Чрез анализиране на спектъра на звездната светлина по време на транзит и сравняването му със спектъра на нетранзитна звезда, учените могат да определят характеристиките на елементите и съединенията, присъстващи в атмосферата на планетата. „Пандора“ ще търси планети с атмосфера, доминирана от водород или вода. Отличителна черта на Пандора е възможността за провеждане на непрекъснати и дългосрочни наблюдения: всяка сесия на наблюдение продължава 24 часа и включва най-малко 10 транзита на всяка планета.

„Жив“ асфалт  самостоятелно затваря дупките и пукнатините на пътя

Снимка: Getty Images

Основният материал за пътно строителство, асфалтът, претърпява деформация и разрушавания с времето, което води до образуването на дупки по пътното платно. Всяка година се изразходват огромни суми пари за ремонт на пътища по света, към които трябва да се добавят колосалните разходи за ремонт на превозни средства, повредени от тези пътн условия. Процесите на разрушаване на асфалта все още не са напълно проучени. Например една от причините може да е втвърдяването на битума поради окисляване. За да решат този проблем, изследователи от Кралския колеж в Лондон и университета Суонзи, заедно с колеги от Чили, търсят начини да обърнат този процес и да се научат да „залепват“ асфалта отново.

Изследователите са използвали изкуствения интелект на Google Cloud, за да помогнат за разработването на регенеративен асфалт. Основната съставка трябва да бъде смес от естествени спори в микрокапсули и вещества против стареене на базата на промишлени отпадъци. Резултатите от лабораторните тестове показват способността на новия асфалт да запечатва микропукнатини за по-малко от час. Сместа съдържа малки растителни спори в капсули, пълни с преработени масла. Микрокапсулите са по-малки по размер от човешки косъм. Когато преминаващи превозни средства се ударят в пътната настилка, капсулите започват да отделят масло, което омекотява битума, което след това го кара да се самозалепва. По същество асфалтът сам поправя пукнатини.

Алгоритмите за изкуствен интелект са използвани за анализиране на органични молекули в битума, за да се получи информация за молекулярната структура и поведението на асфалтовите материали. Въз основа на резултатите от изследването са разработени модели, които ускоряват атомното моделиране и улесняват изследването на процесите на образуване на пукнатини.

Камера разпознава обекти със скоростта на светлината и имитира човешкия мозък

Снимка: Shutterstock

В свят, в който скоростта и ефективността на технологиите са от първостепенно значение, екип от изследователи от Университета на Вашингтон и Принстънския университет преди два дни направиха впечатляващ пробив в областта на компютърното зрение. Използвайки иновативна камера, способна да обработва изображения с феноменални скорости, учените са разработили устройство, което идентифицира обекти със скоростта на светлината. Този напредък може да революционизира толкова различни индустрии като автономното шофиране, роботиката, медицината и потребителската електроника.
Вместо традиционните стъклени или пластмасови лещи, тази камера използва мета-лещи - плоски, леки оптични компоненти, направени от микроскопични наноструктури. Тези лещи не само фокусират светлината с изключителна прецизност, но включват и оптична невронна мрежа. Тази мрежа, изградена на принципите на изкуствения интелект, имитира начина, по който човешкият мозък обработва визуална информация. 

Интегрирането на обработката на данни директно в оптиката прави тази технология особено иновативна. Вместо да изпраща данни към външен процесор за обработка, след като изображението бъде заснето, камерата извършва част от тази обработка в момента, в който изображението влезе в системата. Това позволява да бъдат анализирани данни със скорост, която е непостижима с традиционните системи. Като намалява нуждата от сложна електронна обработка, камерата използва по-малко енергия, като същевременно остава също толкова точен.

Дрехи от „умен“ плат събират и сгряват с топлината от слънцето

Снимка: Shutterstock

Изследователи от университета Ватерло в Канада разработват „умен плат“, който може да преобразува слънчевата светлина в топлина. Този материал може да се използва за създаване на облекло, което ще осигури комфорт при изключително ниски температури. Разработката се основава на фототермично активни наночастици полидопамин и полианилин, които са високоефективни при преобразуването на светлината в топлина. В допълнение, тъканта включва комплекс от багрила, които могат да променят цвета си при нагряване. При тестове, проба от плата се нагрява от стайна температура до 53,5°C само за 10 минути, когато е изложена на 600 вата слънчево греене на квадратен метър. В същото време цветът на тъканта се промени от червено на бяло, сигнализирайки за повишаване на температурата. След охлаждане тъканта възвръща първоначалния си цвят. Разработеният материал се характеризира с еластичност и издръжливост. Може да издържи до 500% разтягане и да запази термичните си свойства и промяната на цвета дори след 25 цикъла на пране. 

Въпреки обещаващите резултати, заслужава да се отбележи, че ефективността на интелигентната тъкан е пряко зависима от наличието на слънчева светлина. През нощта или в помещения без достъп до слънце материалът няма да може да изпълнява отоплителни функции. Следващият етап от изследванията ще бъде оптимизиране на производството, намаляване на цената на материала и проверка на неговата безопасност за човешкото здраве.