Группа исследователей из Школы инженерных и прикладных наук из известного широкой публике Колумбийского университета в США разработала инновационную технологию создания фотонных компонентов интегральных схем с минимальными на текущий момент размерами. Данные компоненты обеспечивают эффективное функционирование микросхем в широком диапазоне длин волн светового спектра. Внедрение этой технологии позволит в ближайшем будущем производить высокопроизводительные оптические чипы и процессоры, которые лягут в основу новых систем оптической связи и обработки данных. Принцип работы фотонных интегральных схем базируется на методах расщепления и смешивания световых лучей внутри волноводов, что позволяет осуществлять прецизионное управление распространением света по структуре чипа.
Архив рубрики: Наука
Российские ученые создали фемтосекундную камеру для съемок биопроцессов внутри клеток
Специалисты в области механики и оптики Университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) разработали инновационную установку — фемтосекундную камеру, предназначенную для эффективной и высокоскоростной визуализации процессов внутри живых клеток. Принцип работы устройства основан на анализе искажений световых импульсов фемтосекундного лазера при прохождении через исследуемый образец, что позволяет получать детальные изображения без применения специальных контрастных агентов. Данная технология крайне важна для изучения клеточной жизнедеятельности, представляющей собой совокупность сложных биохимических и физических реакций, протекающих в динамике высоких скоростей.
Ученые разработали новый углеродный материал с высокими эластичными свойствами
Международная группа физиков из Института Карнеги в Вашингтоне, а также Китайского университета Яньшаня недавно разработала инновационный материал, представляющий собой углерод в своей принципиально новой структурной форме. Данное новое соединение обладает большой прочностью и эластичными свойствами, сопоставимыми с характеристиками резины. Кроме того, новый вид углерода способен проводить свет и электрический ток, что открывает широкие перспективы его применения в различных сферах — от космической и военной техники до бытовых устройств. Материал был получен путем воздействия высокого давления и температур на стеклоуглерод — аморфную форму углерода с неупорядоченной структурой. Этот исходный материал был помещен под давление в 250 тысяч раз превосходящее атмосферное давление и нагрет до температуры порядка тысячи градусов Цельсия.
Ученые предложили алгоритм “успокоения” раскачивающегося чемодана на два колесах
В ряде случаев путешественники сталкиваются с потерей устойчивости чемодана на двух колесах при движении на высокой скорости, что проявляется в возникновении выраженных колебаний. Данное нежелательное движение зачастую обусловлено банальной встречей с непредвиденным препятствием или резкой сменой траектории движения его владельца изделия. В результате возникающие сильные раскачивания сопровождаются прогрессирующим увеличением амплитуды до момента опрокидывания чемодана на бок. Описанный феномен послужил основой для ряда теоретических изысканий, в ходе которых исследователи классифицировали данные колебания как поведение простого бездиссипативного нелинейного маятника (Гранер и др., «Проблемы физики», 2011) или вынужденного нелинейного маятника (Пло, Acta Mechanica, 1996).
Ученые открыли двухмерные структуры для сверхтонкой электроники
Электрические, магнитные и прочие физико-химические характеристики материалов могут претерпевать существенные изменения при переходе из объемного состояния в двухмерную структуру. Наглядным примером служит графен, чьи свойства принципиально отличаются от характеристик углерода в иных формах. Тем не менее, существуют исключения из данной закономерности, одно из которых было выявлено специалистами Вашингтонского университета и Массачусетского технологического института. Обнаруженный ими двухмерный материал полностью сохраняет исходные магнитные свойства, что создает возможности для разработки сверхтонких электронных и спинтронных устройств на основе магнитных принципов функционирования.
Японские ученые создали суперэлестичный аэрогель с памятью формы
Японские химики разработали прототип высокоэластичного аэрогеля, обладающего способностью к восстановлению исходной формы. Данный материал изготовлен с применением технологии замещения жидкости газом непосредственно в полимерной основе геля. Аэрогели классифицируются как среды, в которых жидкая фаза полностью заменена газообразной; такие материалы характеризуются сверхмалым весом, высокой гибкостью и прочностью, сопоставимой с характеристиками металлов. В рамках исследования ученые из Университета науки и технологий Миссури создали аэрогель с эффектом памяти формы на основе полимера из изоцианурата и полиуретана, образующих кольцевое соединение. Многослойная структура данного полимера обеспечивает материалу необходимые свойства эластичности, гибкости и механической прочности.
