Фото: Mei Yang et al. / Optics Express. Группа инженеров из США разработала мягкий актуатор, обладающий новой способностью к изгибанию и захвату предметов. Устройство оснащено оптоволокном, которое используется в качестве основы простого интерферометра для измерения угла скручивания актуатора и размеров захватываемых объектов. Результаты исследования опубликованы в журнале Optics Express. Мягкие роботы представляют собой более безопасную альтернативу традиционным роботам в некоторых областях, таких как медицина. Они часто изготавливаются из эластомеров и используют пневматический принцип движения с внешним насосом (хотя существуют и полностью автономные прототипы с собственной системой генерации газа). Обычно пневматические актуаторы выполняют только свою основную функцию, а контроль их движения осуществляется отдельным блоком с камерой и компьютером. Инженеры из Университета Джорджии под руководством Мэйбл Хо создали актуатор для захвата предметов, способный отслеживать собственную деформацию.
Архив рубрики: Наука
Загадка зарядового радиуса протона и постоянной Ридберга: история и последние исследования
Определение точного значения зарядового радиуса протона является одной из актуальных проблем современной физики, вызывая жаркие дискуссии как среди экспериментаторов, так и теоретиков, занимающихся расчетами в рамках квантовой электродинамики. Возникает вопрос: связана ли расхождение экспериментальных данных с неточностями в методиках измерения или же сама квантовая электродинамика нуждается в уточнении? В конце XIX века было установлено, что атомы различных химических элементов испускают свет с строго определенными частотами и длинами волн, образуя линейчатый спектр. Это свойство обуславливает характерную окраску света, излучаемого атомами (см. Открытие Кирхгофа-Бунзена). Ярким примером этого явления служат уличные фонари на крупных автомагистралях, лампы дневного света которых часто имеют желтоватый оттенок.
Вычисление магнитного заряда всей Земли указало на ограниченность количества магнитных монополей на нашей планете
Иллюстрация к закону Гаусса для случая замкнутой поверхности без зарядов внутри. Иницативная группа физиков предприняла попытку количественного определения общего магнитного заряда нашей планеты. Для этого они применили закон Гаусса к данным, полученным со спутников, которые измеряли магнитное поле Земли. В ходе исследования, которое проведено с учетом статистической погрешности, не было обнаружено никакого вклада от магнитных монополей. Данный факт позволил установить верхнюю границу их количества на нашей планете. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters. Магнитные монополи – это гипотетические образования, которые можно рассматривать как «магнитный аналог» привычных электрических зарядов. Подобно электрическим зарядам, магнитные монополи способны генерировать потенциал магнитного поля. В классической электродинамике магнитное поле всегда считается вихревым, а наличие магнитных зарядов исключено.
Датские физики изучили механизм медленного опускания крышки на коробку с игрушкой: когда заняться уже нечем
Группа датских физиков провела детальное исследование явления медленного опускания крышек у коробок из-под настольных игр и бытовой электроники. В ходе исследования было установлено, что между крышкой и коробкой может возникать три различных типа гидродинамического сопротивления. Показано, что физика покупных коробок и 3D-печатных стержней, полностью соответствуют теоретическим расчетам. Полученные данные опубликованы в журнале Physical Review Fluids. Использование картонных коробок в качестве упаковочного материала началось еще в конце XIX века. Несмотря на сравнительную хрупкость самого картона, создание ребер жесткости позволяет изготавливать из него достаточно прочные конструкции. Низкий вес, доступная стоимость и простота производства сделали картон одним из наиболее популярных упаковочных материалов. Одним из способов картонной упаковки стала телескопическая упаковка, то есть такая, где коробка закрывается плотно прилегающей крышкой.
Специальные метаповерхности могут быть использованы в качестве аналоговых вычислителей на основе преобразований Фурье
Иллюстрация: Heedong Goh and Andrea Alù / Physical Review Letters. Американские физики разработали очень компактный оптический вычислитель, работающий на основе простых аналоговых принципов. Это весьма интересное устройство способно с высокой скоростью решать дифференциальные и интегральные уравнения. В основе его работы лежит простой метаматериал с уникальным распределением диэлектрической проницаемости на субволновом уровне. Решение уравнения кодируется в виде рассеянной волны на этом материале. Результаты исследования опубликованы в авторитетном журнале Physical Review Letters. Важно отметить, что классические компьютеры традиционно основаны на цифровых принципах, где информация представляется в виде битов (единиц и нулей) и обрабатывается с помощью логических операций. Этот подход эффективен для арифметических операций с целыми и рациональными числами. Однако при обработке аналоговых сигналов, представляющих собой функции переменных, требуется преобразование из аналоговой в цифровую форму.
Выдвинута гипотеза о строении загадочной чёрной дыры-“единорога”
Долгое время в астрономическом сообществе оставался нерешённым вопрос о реальном существовании чёрных дыр малого размера. Несмотря на многочисленные открытия чёрных дыр различной массы в нашей галактике, ни одна из них не оказывалась существенно меньше определённого порога. Это странное наблюдение вызвало серьёзные сомнения в научном сообществе относительно существования таких объектов. Как отмечает астрофизик Фериал Озель из Аризонского университета, “было обнаружено статистически значимое отсутствие чёрных дыр с массой менее пяти солнечных масс”. С момента публикации её работы в 2010 году этот “разрыв масс” оставался необъяснимым. Даже после того, как детекторы гравитационных волн LIGO и Virgo позволили обнаружить десятки ранее неизвестных чёрных дыр, включая некоторые с неожиданными характеристиками, проблема “разрыва масс” не исчезла.
