Digital age: Техно пробиви и открития

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

Супер мощен лазер от дрон се превръща в най-опасното оръжие

Снимка: Shutterstock

Китайски инженери и изследователи са разработили дронове, оборудвани с лазери, които могат лесно да проникват в метал, нещо, което никога досега не е било постигано с досегашните системи. Поради високата си точност и ниската цена на изстрел, оръжията с насочена енергия вероятно ще получат значително развитие през следващите години. Такива системи използват лазерни или микровълнови лъчи или частици вместо традиционните боеприпаси.

В ново проучване, съобщено от South China Morning Post, китайски технологичен екип, ръководен от изследователя Ли Сяо, е разработил дронове, оборудвани с лазери с безпрецедентна мощност. Тези високомощни лазери обикновено изискват за опора тежко и обемисто оборудване, което обикновено се монтира на големи превозни средства като камиони. Как този екип  от Университета по отбранителни технологии е адаптирал технологията към платформа, компактна и лека като дрон?

Системата се състои от наземна станция, която излъчва и насочва лазерните лъчи. Това елиминира необходимостта дронът да носи източник на енергия. Всеки дрон е оборудван с двутръбна система. Първата тръба събира лъчите, излъчвани от станцията, след което ги предава на втората тръба, която действа като рефлектор, насочвайки лазера към целта.

Технологията може да се справи с лъчи до 30 kW или повече. С това постижение екипът технолози са преодолели предизвикателствата, свързани с ултрависоката лазерна мощност. По време на полет на дрон могат да възникнат вибрации, които нарушават стабилността на лъча, намалявайки точността на системата и съответно нейната ефективност. Затова инженерите са разработили технология за изолация, която минимизира въздействието на тези вибрации. Лазерът може да реже метал и да изгаря човешка тъкан.

Изследователите казват, че тяхната лазерна система е 200 милиона пъти по-мощна от инфрачервен лазер с дължина на вълната от 1080 нанометра (nm). За информация, лазерът от 1080 nm се използва широко в много области, включително медицина, за някои видове хирургия, и за идентификация на военни цели. Това  използване крие риск от слепота дори при много ниска мощност (пет микровата), което илюстрира разрушителния потенциал на технологията, разработена от екипа на Ли Сяо. Според изследователите експозиция от по-малко от секунда е достатъчна, за да се изпари подкожният мастен слой. Тази интензивност също ще прорязва метал, като лесно неутрализира технически заплахи и препятствията на бойното поле. Екипът илюстрира военния потенциал на тази технология, като представя ситуация как един дрон дрон се изправя срещу цял отряд въоръжени войници.

Проста приставка превръща изгорелите газове на всеки автомобил в електричество

Снимка: Shutterstock

Списанието на Американското химическо дружество публикува резултатите от експерименти с нов тип термични генератори, базирани на полупроводници от бисмутов телурид. Разработен е в търсене на решение на дългогодишен проблем - как да се възползваме от горещите изгорели газове на двигателите с вътрешно горене, чиято енергия се губи. Сега инженери и химици са успели да ги адаптират за генериране на електричество. Прототипът успя да произведе 40 W, но това очевидно не е границата. 

Основната трудност при работата с изпускателната система на двигателя с вътрешно горене винаги е била конструкцията на самия двигател, който не е предназначен за инсталиране на обемисти или сложни устройства. В противен случай ефективността на двигателя ще намалее и цялата система ще стане по-скъпа. Хубавото на технологията за термично генериране в това отношение е, че генераторът няма движещи се части. По същество това са горещи и студени плочи, между които се движат електрони поради температурната разлика. 

Недостатъкът на термогенератора е необходимостта една от частите да се поддържа студена, но бързо се нагрява от контакт с горещи изгорели газове. За да решат този проблем, инженерите са проектирали дюзата на изпускателната тръба под формата на цилиндър с перки, който действа като радиатор. Охлажда се от движението на въздушните течения и колкото по-бързо се движат, толкова по-ефективен е този процес. Симулациите показват, че такава система може да произведе до 56 W енергия за автомобили и 146 W за хеликоптери, когато се движи със средна крейсерска скорост. Какво да правим със стационарните системи, които използват двигатели с вътрешно горене, все още е открит въпрос. Същото важи и за движещата се техника в градска среда, когато тя прекарва много време в задръствания или маневрира с ниска скорост.

Най-прецизната система за навигация на NASA държи точен курс на самолета и при 800 км/ч.

Снимка: Getty Images

Американската космическа агенция NASA успешно тества новата авиационна навигационна система Soxnav, способна да поддържа точен курс на самолета дори при скорости до 800 км/ч. Разработването на тази технология отне повече от 30 години и сега може значително да подобри точността на полета. Тестовете се проведоха  на борда на самолет G-IV на NASA, излетял от Центъра за летателни изследвания „Армстронг“ в Калифорния. В проекта участваха експерти от NASA, Лабораторията за реактивни двигатели и Института за изследване на околната среда. „Нашата цел беше да докажем, че системата е в състояние да поддържа самолета в рамките на няколко фута от целевата траектория повече от 90 процента от времето“, каза Джон Зонтаг, независим консултант  и един от разработчиците на Soxnav. Той е оборудван с 3D автоматизирано управление, което е особено полезно при кацане в условия на ниска видимост. За разлика от предишните версии на навигационни системи, тази модификация е компактна и напълно автоматизирана. „G-IV е оборудван със стандартен автопилот, но Soxnav ще осигури напълно плавен полет, необходим за работата на новата радарна система за наблюдение AirSAR-NG“, обяснява инженерът Джо Пиотровски. С прецизната навигация на Soxnav учените ще могат да събират по-добри и по-достъпни данни за състоянието на Земята. Системата оптимизира работата на трирадарния комплекс AirSAR-NG, който анализира промените в земната повърхност. Това ще помогне на NASA да наблюдава природните бедствия, да контролира доставките на храна и вода и да изучава изменението на климата. В бъдеще Soxnav може да се използва на различни видове самолети и да се интегрира с нови научни сензори. „Тази система е от съществено значение за всички въздушни платформи наNASA, предоставяйки високоточни данни за изследване на Земята“, каза ръководителят на проекта на NASA Фран Бекер.

Слушалки създават звукова бариера срещу  ненужните шумове на обществени места

Снимка: Shutterstock

В шумна среда, като ресторант или нощен клуб, може да е трудно да чуете някой, който е буквално на една ръка разстояние. Разработката на инженери от Вашингтонския университет обаче може да реши този проблем. Те създадоха слушалки, оборудвани с изкуствен интелект, който може да филтрира фоновия шум от разстояние няколко метра. Тази технология създава един вид „аудио бариера“, която позволява ползвателят да се съсредоточи върху разговора със събеседника си. Слушалките са оборудвани с шест микрофона, които в комбинация с бордови компютър и невронна мрежа анализират разстоянието до източниците на звук. В резултат на това шумът, идващ отдалеч, се потиска, а гласовете на хората наблизо се усилват.

Потребителят може да регулира радиуса на „аудио бариерата“ от 1 до 2 метра, което ще позволи на събеседника да бъде ясно чут в шумна среда, докато фоновият шум ще бъде заглушен с 49 децибела. Всеки, който е влязъл в този „звуков пашкул“, може да се присъедини към разговора. Разработката може да бъде огромна стъпка напред в областта на потискането на силните шумове и има добър потенциал за приложение в широк спектър. По-специално, може да бъде полезно за хора с увреден слух, както и за всеки, който има проблеми с концентрацията на шумни места.

Технология за свръхздраво дърво прави възможни дървените небостъргачи

Снимка: Shutterstock

Нова технология за производство на дървесина позволява изграждането на многоетажни конструкции, които практически по нищо не са по-ниски от стоманените и бетонните си аналози. Благодарение на нея в Северна Америка може да започне истински бум на дървеното строителство. Така в Милуоки вече се появи 25-етажната кула Ascent, която се превърна в световен рекордьор в областта на многоетажната дървена конструкция - и това е само началото. Друг важен аспект при изграждането на сгради от дърво е тяхната екологичност. 

Използването на дървесина ще намали емисиите на въглероден диоксид и ще блокира въглерода, съдържащ се в самата дървесина. Изчислено е, че 18-етажната сграда на Brock Commons в Британска Колумбия е избегнала емисиите на 2400 тона CO2. Също така е важно да се вземе предвид факта, че хората обичат да гледат дървени интериори. През последните години дървото стана много по-технологично напреднало и вече не отстъпва на популярните строителни материали по отношение на здравина и пожароустойчивост. Например, панелите, изработени от ламиниран фурнир, поради многослойната технология за залепване под налягане, са близки по здравина до стоманата, а специално огнеустойчиво покритие предпазва вътрешните слоеве от унищожение за достатъчно дълго време, за да могат пожарникарите да пристигнат в горяща къща.