Российские ученые создали компактный нанолазер
👨🔬Ученые университета ИТМО создали миниатюрный нанолазер – один из самых маленьких в мире. В дальнейшем это позволит создавать электронику нового поколения – более компактную и производительную.
👨🔬Ученые университета ИТМО создали миниатюрный нанолазер – один из самых маленьких в мире. В дальнейшем это позволит создавать электронику нового поколения – более компактную и производительную.
Аддитивное металлическое производство – прорывная технология этого столетия, которая позволяет создавать металлические изделия по их 3D-модели путем «печати» слой за слоем. Трехмерная наплавка металлами обладает высоким потенциалом внедрения в таких отраслях, как авиация, автомобилестроение, судостроение и энергетика. Технология позволяет создавать изделия сложной формы с минимальными потерями материала, что особенно важно при использовании дорогостоящих сплавов. В настоящий момент для контроля трехмерной наплавки оператору нужно непрерывно следить за процессом, при этом печать одного изделия может занимать несколько дней. Ученые Пермского Политеха вместе со школьниками разрабатывают интеллектуальную систему контроля проволочного аддитивного производства. С ее помощью можно автоматизировать производственный процесс и определение дефектов, сократить время проверки печати и достичь более высоких стандартов качества.
Привлечение школьников ведется в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Аддитивные технологии играют ключевую роль в производстве сложных деталей для авиастроительной отрасли, обеспечивая необходимые механические характеристики, такие как прочность и термостойкость. В нефтегазовой отрасли 3D-печать также находит своё применение в создании заготовок, которые впоследствии преобразуются в готовые детали.
Главные преимущества такой технологии – это возможность изготовления различных металлических изделий на одной производственной линии, существенное снижение временных и финансовых затрат. Это играет ключевую роль для наукоемких отраслей промышленности, так как срок изготовления литейных деталей уменьшается с 6-9 месяцев до 3-7 дней, а промежуточных заготовок с 3-12 месяцев до 3-14 дней.
Вместе с учеными ПНИПУ команда школьников разрабатывает интеллектуальную систему контроля процессов проволочного аддитивного производства. Она состоит из двух частей: в аппаратную входят камера и датчики, а в программную – нейронная сеть. Использование комплекса позволит в автоматическом режиме контролировать прирост слоя и получаемую геометрию изделия, определять дефекты сварочных швов и информировать о них оператора.
Система контроля установлена на роботе-манипуляторе рядом со сварочной горелкой. Первоначально робот выполняет наплавку слоя, следуя заданной траектории. Затем он смещается так, чтобы снова пройти эту траекторию, но уже датчиками. Если сделано плохо, то процесс останавливается и оператор получает уведомление. На экране управления отображается, на каком участке траектории произошла ошибка. Оператор может навести на него и посмотреть подробную информацию: система покажет фотографии – одну простую, вторую обработанную нейросетью, на которой будет цветами отмечены дефекты. Таким образом, можно оставлять робота, пока он не подаст звуковой сигнал о проблеме.
– Мы используем новейшие технологии машинного обучения, включая нейросети, которые умеют распознавать изображения. Благодаря этому наша разработка может учиться на огромном количестве данных и очень точно находить ошибки в сварных швах. Ее можно настроить так, чтобы она отвечала специфическим требованиям нашего производства. Например, если нам нужно работать с новым типом металла, мы можем добавить параметры, которые помогут системе лучше распознавать дефекты именно для этого металла, – поделился ученик Политехнической школы ПНИПУ Айдар Муниров.
– Целевая аудитория проекта – это организации, использующие в своем производстве аддитивные роботизированные комплексы. Наша лаборатория оснащена специализированным роботом-манипулятором, где мы проводим тестирование нашей системы по наплавке сложнопрофильных заготовок. Поскольку заказы на изготовление этих деталей поступают от реальных промышленных предприятий, наш проект имеет не только теоретическую значимость, но и практическую применимость, – поделился руководитель школьного проекта, научный сотрудник лаборатории методов создания и проектирования систем «материал-технология-конструкция» ПНИПУ Роман Давлятшин.
В будущем разработка ученых Пермского Политеха позволит автоматизировать процесс «выращивания» металлических заготовок. Результатом станет прототип устройства, который может определять дефекты и следить за высотой наплавленного слоя, чтобы контролировать геометрию выращиваемого изделия. Такая система контроля сварки уменьшит ошибки и количество брака, повысит качество работы комплексов.
Спойлер для ЛЛ: неправда
Одно из самых распространённых опасений, связанных с лазерной эпиляцией, заключается в том, что якобы она может вызывать рак кожи. О связи такого метода удаления волос и онкологических заболеваний сообщают телеканал «Звезда», газета «Известия», журнал «Инвест-Форсайт» и др. Объясняют опасность лазерной эпиляции так: «Воздействие лазера может изменять структуру ДНК, уничтожать здоровые клетки и провоцировать появление раковых клеток». Салоны, предоставляющие такую бьюти-услугу, называют подобные опасения самым распространённым страхом среди пациентов.
Лазерная эпиляция — это метод устранения нежелательных волос на теле с помощью воздействия импульсов лазерного излучения, разрушающих волосяной фолликул. Процедура состоит из нескольких сеансов, которые проводят через определённые интервалы. Это позволяет воздействовать на волосы в разных стадиях роста.
Первый лазер сконструировал американский физик Теодор Х. Майман ещё в 1960 году. И хотя попытка избавиться от лишних волос на теле с помощью этой технологии была предпринята практически сразу, методика тогда не получила широкого признания — первые лазеры часто вызывали повреждение кожи из-за неэффективной фокусировки и отсутствия контроля над мощностью излучения. Со временем технологию доработали, и в 1997 году лазерное удаление волос было одобрено Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA).
Современные лазеры направляют поток светового излучения в диапазоне 700–800 нм точно на волосяные фолликулы. В отличие от клеток кожи, меланин (пигмент, сосредоточенный в стержне волоса и фолликуле) активно поглощает такой свет, нагревается и разрушает волос, фолликул, а также сальные железы волоса и питающие его капилляры. Спустя одну-две недели стержень волоса и погибший фолликул выпадают.
Излучение с длиной волны 700–800 нм находится на границе между видимым (красный свет до 780 нм) и инфракрасным (от 780 нм до 1 мм). Инфракрасное излучение активно используется во многих бытовых приборах — в первую очередь в пультах дистанционного управления, а также в инфракрасных обогревателях и выключателях. Оно относится к неионизирующему излучению.
Электромагнитный спектр. Источник
Как поясняет Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP), интенсивное инфракрасное излучение может повредить глаза и кожу человека. Роговица, радужная оболочка, хрусталик и сетчатка очень чувствительны к тепловому воздействию. Чтобы избежать помутнения хрусталика и развития катаракты, при лазерной эпиляции врач и пациент надевают специальные очки. Если в рамках подготовки к процедуре (например, за неделю до посещения клиники пациентам советуют избегать ретиноидов и не загорать) были допущены нарушения, лазер может обжечь кожу. Это также может произойти, если недостаточно компетентный врач неправильно подобрал мощность лазера.
При этом вызвать рак кожи инфракрасное излучение, по данным ICNIRP, не может. Такой же позиции придерживается Национальная служба здравоохранения Великобритании (NHS). Австралийская некоммерческая организация Cancer Council добавляет, что лазерная терапия (не эпиляция, а медицинское воздействие лазером) может даже использоваться для лечения онкологических заболеваний, в том числе рака кожи. Аналогичную оценку даёт американский Фонд борьбы с раком кожи. Дебора Сарнофф, президент фонда и профессор дерматологии из Медицинской школы Нью-Йоркского университета, объясняет: лазерная эпиляция абсолютно безопасна с точки зрения канцерогенности, к тому же лазеры применяют и для лечения — с помощью такой процедуры удаляют предраковый актинический кератоз и хейлит, поверхностные базально-клеточные и (иногда) плоскоклеточные карциномы. Эксперты подчёркивают: используемые в косметологии лазеры специально разработаны так, чтобы фокусироваться на волосяных фолликулах, то есть привести к повреждению ДНК и возникновению рака они не могут. К тому же их излучение очень слабое и поэтому безопасное.
Результаты научных исследований также не подтверждают канцерогенности лазерного излучения, используемого при эпиляции. Учёные из Уэльского университета в 2017 году изучили все доступные на тот момент публикации о влиянии лазера на три вида рака кожи: базально-клеточную карциному, злокачественную меланому и плоскоклеточную карциному. Были поставлены эксперименты in vitro на культурах клеток (как здоровых, так уже и со злокачественными изменениями), а также на мышах. ИК-излучение ни в одном случае не вызвало рака на здоровых клетках и не способствовало более быстрому развитию уже поражённых.
Таким образом, эксперты сходятся во мнении, что удаление нежелательных волос лазером не вызывает рак и не повышает риск повреждения ДНК, которое способно его спровоцировать. Более того, лазерное облучение может использоваться для лечения предраковых образований на коже и в терапии уже развившегося злокачественного процесса. Однако во время лазерной эпиляции могут пострадать глаза, поэтому ношение защитных очков во время процедуры важно и для врача, и для пациента.
Изображение на обложке: Ärzte- und Laserzentrum Laderma
Наш вердикт: неправда
В сообществах отсутствуют спам, реклама и пропаганда чего-либо (за исключением здравого смысла)
Аудиоверсии проверок в виде подкастов c «Коммерсантъ FM» доступны в «Яндекс.Подкасты», Apple Podcasts, «ЛитРес», Soundstream и Google.Подкаст
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Лазеры и оптические системы сейчас используются во многих сферах деятельности. Начало этому направлению положил нобелевский лауреат Жорес Иванович Алфёров, и отдельные его веточки активно развиваются. Например, квантовая оптоэлектроника.
Герой нового научного интервью — Алексей Евгеньевич Жуков, руководитель Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники, ученик Ж. И. Алфёрова.
В интервью мы обсудили такие темы, как создание лазеров и качественные скачки в их развитии, шифр, который невозможно взломать, а также почему открытия признаются далеко не сразу.
Интервью будет интересно как тем, кто связан с физикой, так и тем, кто далёк от этой науки. А принципы и рекомендации, которые приводит Алексей Егеньевич, можно перенести и на другие сферы деятельности.
ТЕМЫ, РАССМОТРЕННЫЕ В ИНТЕРВЬЮ:
00:00 — Заставка
01:22 — Про попадание к Ж. И. Алфёрову
02:52 — Работа под руководством Ж. И. Алфёрова: какие навыки поставила?
04:34 — Какие действия Наставника влияли на интерес к науке?
07:43 — Про первый лазер на квантовых точках (90-е годы) и дальнейший рост направления
12:04 — Направление №1. Микролазеры
13:42 — Направление №2. Использование кремния
15:19 — Роль Е. В. Жукова в создании лазера на квантовых точках
17:27 — Про алгоритмы становления Профессионалом
22:44 — Есть ли слабые докторские диссертации и научные статьи?
26:53 — Про качественные скачки в оптоэлектронике
31:10 — Почему лазеры на кремнии активно развиваются?
37:54 — Есть ли разногласие в подходах в оптоэлектронике?
40:23 — Про внедрение лазеров: на Западе и у нас
44:52 — Как оптоэлектроника помогает приблизиться к созданию квантового компьютера?
46:33 — Про квантовую криптографию
51:51 — Про парадигмы в оптоэлектронике
55:12 — Гуру из интернета и дискредитация квантовой физики?
58:59 — Нобелевская премия: почему запаздывает признание достижений?
01:02:03 — Про трудности при создании лаборатории
01:05:18 — Как формировался коллектив лаборатории?
01:07:20 — Развивающий блиц
-
На тему поста Геологи, с помощью лазеров, в северной Гватемале обнаружили под тропическим лесом огромное поселение майя возрастом 2000 лет
-
Внимание, большой размер фото. В высоком разрешении.
-
-
Из статьи журнала Древняя Мезоамерика. Ancient Mesoamerica. Vol. 33, No. 3. Fall 2022
Древняя Мезоамерика - это международный форум для изучения методов, теории, сути и интерпретации мезоамериканской археологии, истории искусства и этноистории. Журнал публикует статьи, в основном посвященные археологии мезоамериканского региона и его сетей на севере и юге, также содержит статьи из других дисциплин, включая историю, палеоокружающие области и этноархеологию. Охватывается широкий круг тем, включая, помимо прочего, системы письма, мифы и историю коренных народов; палеоэкология, окружающая среда и антропоцен; ландшафтная археология; домашние исследования социальной организации, экономики и повседневной практики; ранняя человеческая оккупация и приручение в регионе; политическая и экономическая организация от периода становления до раннего колониального периода; миграция и мобильность людей; и исследования древней религии, личности и онтологий бытия.
-
Published online by Cambridge University Press: 05 December 2022
В этой статье представлено одно из крупнейших непрерывных региональных исследований LiDAR, опубликованных на сегодняшний день в низинах майя, в котором было обнаружено более 775 древних поселений майя в Карстовой низине Мирадор-Калакмуль (MCKB) и еще 189 в окружающем карстовом хребте, который включает в себя геоморфологические границы географического ареала, вместе образующие 964 археологических поселения.
Поселения, которые демонстрируют прочную политическую/социальную/географическую связь с другими поселениями в котловине посредством местных дорог (causeways), позволили нам выявить сгущение «поселений» по меньшей мере в 417 централизованных поселений, образующих древние города, поселки и деревни с определенными границами.
Монументальная архитектура, последовательные архитектурные форматы, определенные границы участка, сооружения для управления водными ресурсами и сбора, а также более 177 км надземных доклассических дорожек (дамб) предполагают трудовые инвестиции, которые бросают вызов организационным возможностям меньших государств (политий) .
Рисунок 1. Карта дренажа MCKB на юге плато Петен.
-
Рисунок 2. Карта участка южного MCKB. Концентрация участков и дамб в MCKB демонстрирует вероятную экономическую и политическую сплоченность этого района. Фоновое изображение в ближнем инфракрасном диапазоне указывает на типы растительности: низменная растительность, или баджо, окрашена в сине-зеленый цвет, а горная растительность - в красный. Дороги не выходят за естественные границы котловины, что свидетельствует об замкнутой централизации, связанной с зарождением поселений в среднем и позднем доклассическом периоде.
Компания Eagle Mapping провела лидар-съемку южного MCKB по контракту с FARES в два этапа (этап I: 2015 г.; этап II: 2018 г.) с использованием системы Riegl LMS-Q1560 и сканера Riegl LMS Q780 на номинальной высоте 550 м. и 650 м. В системах Riegl использовался угол сканирования 58 градусов. Расходимость светового пучка составляла 0,25 мрад, номинальная плотность импульсов — 20 имп/м2.
В настоящее время в пределах южной низменности MCKB выявлено 775 древних поселений майя (определяемых как архитектурный кластер), из которых 581 не имеют названия (рис. 3, табл. 2). Еще 189 древних поселений майя разного размера были выявлены в геоморфологических границах южной части МККБ, включая нагорный карстовый ландшафт вдоль антиклинали Мирадор, всего 964 поселения (всех периодов), из которых 645 пока безымянные.
-
Рисунок 3. Карта центра участка южного MCKB. Полигоны представляют собой сплоченные центры поселений
-
-
.Таблица 2. Плотность поселений в южной части МККБ
-
Рисунок 4. Карта монументальной архитектуры южного MCKB с площадками для игры в мяч, E-группами, триадными комплексами, дамбами, пирамидами и современными деревнями. Цвет фона представляет возвышение местности с самыми низкими отметками светло-сине-зеленого цвета, постепенно увеличивающимися к более высоким отметкам коричневым цветом, а самые высокие отметки - белым. Цифровые данные о высоте: ALOS World 3D (AW3D30), Японское агентство аэрокосмических исследований (https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/aw3d30/) и FARES LiDAR.
-
Рисунок 5. Анализ плотности монументальных объектов в южной части MCKB.
Геометрические математические расчеты с использованием общих измерений контура станции для объемов платформы, а также усеченных и заостренных пирамидальных надстроек, которые составили расчетный минимум 4 809 310 м3 строительного заполнения конструкций для 1 км2 Западной группы Эль-Мирадора.
Рисунок 7. (a) Пример центра площадки уровня 1, Эль-Мирадор. Высота конструкций в указанных областях составляет от 15 до 72 м. Площадь участка обозначена пунктирной красной линией, а связанные с ним пригороды города соединены внутриплощадочными дамбами. Монументальная архитектура и внутриплощадочные дамбы указывают на то, что территория занимает площадь 132 км2. (b) Объем 1 км2 административного центра, состоящего в основном из обнесенной стеной Западной группы участка, превышает 4 000 000 м3.
-
-
Таблица 4. Выборка объемных оценок площади 1 км2 для выбранных участков. Программа Global Mapper использовалась для большинства объемных измерений в этой статье.
(Прим. max. str. height это высота, а не км кв как в СМИ писали)
Рис. 8. Изображения LiDAR примеров участков уровня 2: (а) Тинтал, со структурами высотой от 20 до 50 м, многочисленными платформами, а также межучастковыми и внутриучастковыми дамбами; и (b) Накбе с площадью поверхности 13–19 км2 и объемом образца 1 км2, превышающим 906 000 м3. Цветовые коды для заштрихованного изображения приведены в условных обозначениях, показанных на рисунке 7b.
-
-
Рис. 9. Лидар-изображения примеров площадок уровня 3: (а) Вакна, площадь поверхности 7,4 км2; и (b) Эль-Пескеро площадью 7,7 км2.
-
-
Рисунок 10. Изображения LiDAR примеров объектов уровня 4: (a) Эль Хоспитал, площадью 3 км2 и архитектурным объемом 1 км2 137 469 м3; и (b) Нохольнал площадью 3 км2 и структурным объемом 1 км2 156 601 м3.
-
-
E-группы
Основные сайты MCKB имеют структуры, построенные для церемониальной или религиозной идеологии. Анализ LiDAR облегчил идентификацию большего количества структурных комплексов, известных как E-группы. Эти архитектурные комплексы имеют последовательную форму, с доминирующей пирамидой на западе и вытянутой платформой с севера на юг на востоке от группы площадей, и предполагалось, что они связаны с линиями солнцестояния и равноденствия, как впервые было выявлено в группе E в Уаксактун в 1920-е годы.
-
Рис. 13. Лидарные изображения выбранных E-групп в MCKB:(a) Leon Group, El Mirador; (b) Nakbe, Grupo Oriental; (c) Group A, Xulnal; (d) Group A, Balamnal; (e) Group A, El Pesquero; and (f) Zapote Group, Wakna.
-
-
Рисунок 14. График радиоуглеродных дат С-14, стратиграфически выровненных по байесовской шкале, связанных с Операцией 51 С, крупными раскопками в основании Структуры 51, группы Е в Восточной группе в Накбе, с плотным кластером дат между ок. 1200 и 500 лет до н.э. в диапазоне 2 сигм. Самые ранние даты взяты из сожженных столбов в ямах в скале перед сооружением и согласуются с ранними датами из кернов, извлеченных из озер на западной окраине MCKB.
-
-
Рис. 15. Лидарные изображения выбранных триадных монументальных сооружений в MCKB: (a) Tigre Pyramid, El Mirador; (b) Structure 1, Nakbe; (c) Xulnal, South Acropolis; (d) Grupo Chicharras, El Mirador; (e) Tres Micos, El Mirador; and (f) El Pavo, Tintal.
-
-
Рисунок 16. Триадные структуры в Эль-Мирадоре: (а) изображение LiDAR, показывающее триадные структуры в административном центре Эль-Мирадора (пирамида Тигре является самой большой в этой части города); (b) 3D-изображение LiDAR, показывающее пирамидальный комплекс Ла-Данта, расположенный на восточной стороне административного центра в Эль-Мирадоре.
-
Пирамида Данты (рис. 16b), расположенная на восточной стороне административного центра Эль-Мирадора, состоит из трех непрерывных приподнятых платформ с основной тройственной группой на вершине третьей платформы и имеет размеры 600 × 320 × 72 м в высоту, и возможный объем насыпи 2 816 016 м3 . По нашим расчетам, здание имеет поверхностное покрытие из 205 508 блоков известняка со средним размером 1,30 × 0,45 × 0,40 м, что требует постоянной работы 158 рабочих в течение пяти лет для добычи камней, основанных на наших подробных экспериментах в полевых условиях.
-
Дороги
Одним из главных достижений майя среднего и позднего доклассического периода было строительство дендритной системы дамб на всей территории MCKB
. Хотя известно, что дороги существовали на всей территории майя и MCKB , объем и масштаб функций теперь полностью очевидны с помощью бортового LiDAR, поддерживаемого спутниковыми снимками и программным обеспечением ГИС.
Рисунок 17. Цифровая карта высот Эль-Мирадора с дорогами и водохранилищами.
Рис. 18. Фотографии нескольких межплощадочных дамб MCKB: (а) край дамбы Мирадор–Накбе; (b) дамба Мирадор-Тинтал, показывающая относительную высоту, нормальную для приподнятых межплощадочных дамб; (c) Нефритовая дамба в Тинтале имеет ширину 40 м, что типично для доклассических дамб в MCKB.
-
Рис. 19. Детальное лидарное изображение дамбы Мирадор-Тинтал: (а) профиль Op. 500-A, раскопки дамбы Мирадор-Тинтал, показывающие стратиграфическую последовательность этапов строительства с четырьмя этажами; (b) LiDAR-изображение острова Гавилан «Эль-Параисо» в Бахо-Каррисаль, расположенного к югу от Эль-Мирадора, на котором видна большая доклассическая дамба.
-
Таблица 5. C-14 с дороги Тинтал-Мирадор. Радиоуглеродные годы были откалиброваны в календарные годы с использованием Calib 7.0
Рисунок 20. LiDAR-изображения недавно обнаруженного участка Баламнал.
-
-
Рисунок 11. Изображения LiDAR примеров участков уровня 5: (a) Эль-Лимон занимает площадь 2,5 км2, но имеет объем 194 189 м3/км2, что делает его кандидатом на классификацию уровня 4 в ожидании дальнейших исследований; (b) участок Кантетул занимает площадь 1,30 км2 с объемными показателями 68 224 м3/км2.
-
-
Рисунок 12. Изображения LiDAR примеров участков уровня 6: (a) Ла-Сейбита, площадь которого составляет 1,0 км2, но объем составляет 94 997 м3, что может отнести объект к категории уровня 5 в ожидании дальнейшего изучения. Несколько жилых групп на участке не были включены в расчеты из-за несовместимости с более крупной архитектурой; (b) Хунал, занимающий 0,7 км2 и имеющий объем 33 265 м3/км2.
-
-
Управление водными ресурсами: водохранилища
Съемка LiDAR в системе MCKB позволила по-новому взглянуть на управление водой. В MCKB нет многолетних рек или озер, за исключением зрелых болот небольшого масштаба ( civales ), что потребовало от древних майя строительства больших систем резервуаров для сбора воды и управления дождевой водой.
Данные LiDAR обнаружили 195 искусственных водоемов (местные жители называют их агуадами, хотя естественные агуады редко встречаются в котловине).
Рис. 21. Иллюстрации водохранилища Ла-Харилья: (а) 3D-вид LiDAR на дамбу Мирадор-Тинталь и плотины в Бахо-ла-Харилья между пригородом Ла-Муэрта и административным центром Эль-Мирадор; (б) западно-восточный профиль водохранилища Ла-Харилья, показывающий дайки с обеих сторон и дамбу. Резервуар возможно построенный к 580 г. до н.э.
источник
-
-
мой пост про скрытую церковь Невидимая церковь в деревне Пакленье, в Сербии, скрытая под землей
Мать всех гроз на закате в Денхэме, Западная Австралия. (фото предоставлено Вики)
Когда Бенджамин Франклин изготовил первый громоотвод в 1750-х годах после своего знаменитого эксперимента по запуску воздушного змея с прикрепленным к нему ключом во время грозы, американский изобретатель не мог знать, что это останется на уровне техники на века.
В настоящее время ученые пытаются улучшить эту инновацию 18-го века с помощью технологии 21-го века — системы, использующей мощный лазер, который может революционизировать молниезащиту. Исследователи заявили в понедельник, что им удалось использовать лазер, направленный в небо с вершины горы Сантис на северо-востоке Швейцарии, чтобы отклонить удары молнии.
При дальнейшем развитии этот лазерный громоотвод сможет защитить критически важную инфраструктуру, включая электростанции, аэропорты, ветряные электростанции и стартовые площадки. Молнии ежегодно наносят ущерб зданиям, системам связи, линиям электропередач и электрическому оборудованию на миллиарды долларов, а также убивают тысячи людей.
Оборудование было доставлено на вершину горы на высоту около 8 200 футов (2500 метров), некоторые части с использованием гондолы, а другие - на вертолете, и было сфокусировано в небе над передатчиком башни высотой 400 футов (124 метра), принадлежащая телекоммуникационному провайдеру Swisscom SCMN.S, одна из структур Европы, наиболее пострадавших от молнии.
Лазерный громоотвод, экспериментальное устройство молниезащиты, которое отклоняет путь разрядов молнии с помощью мощного лазера, показан в действии на вершине горы Сантис в Швейцарии TRUMPF/Martin Stollberg/Handout via REUTERS.
В экспериментах, проводившихся в течение двух месяцев в 2021 году, испускались интенсивные лазерные импульсы — 1000 раз в секунду — для перенаправления ударов молнии. Все четыре удара во время работы системы были успешно перехвачены. В первом случае исследователи использовали две высокоскоростные камеры, чтобы записать изменение направления молнии более чем на 160 футов (50 метров). Три других были задокументированы с другими данными.
«Мы впервые демонстрируем, что лазер можно использовать для управления естественной молнией», — сказал физик Орельен Хуар из Лаборатории прикладной оптики Политехнической школы во Франции, координатор проекта Laser Lightning Rod и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале.Nature Photonics.
Изображение телекоммуникационной башни Сентис (Швейцария) высотой 124 м.
Показан путь лазера, записанный с его второй гармоникой на длине волны 515 нм.
Молния — это электрический разряд высокого напряжения между облаком и землей, внутри облака или между облаками.
«Мощный лазер может генерировать на своем пути длинные столбы плазмы в атмосфере с электронами, ионами и молекулами горячего воздуха», — сказал Хоуард, имея в виду положительно заряженные частицы, называемые ионами, и отрицательно заряженные частицы, называемые электронами.
Лазерное устройство имеет размеры большого автомобиля и весит более 3 тонн. В нем используются лазеры немецкой компании по производству промышленного оборудования Trumpf Group. При ключевой роли ученых Женевского университета эксперименты проводились в сотрудничестве с аэрокосмической компанией ArianeGroup, европейским совместным предприятием Airbus SE (AIR.PA) и Safran SA (SAF.PA) .
Эта концепция, впервые предложенная в 1970-х годах, работала в лабораторных условиях, но до сих пор не в полевых условиях.
Лазерный громоотвод в действии (фото предоставлено TRUMPF/MARTIN STOLLBERG)
Громоотводы, относящиеся ко времени Франклина, представляют собой металлические стержни на крышах зданий, соединенные с землей проводом, который проводит электрические заряды, безвредно ударяя молнию в землю. Их ограничения включают защиту только небольшой площади.
Хоуард предполагал, что потребуется еще 10–15 лет работы, прежде чем лазерный громоотвод станет широко использоваться. Одной из проблем является предотвращение помех самолетам в полете. Фактически, воздушное движение в этом районе было остановлено, когда исследователи использовали лазер.
«Действительно, существует потенциальная проблема с использованием системы при воздушном движении в этом районе, потому что лазер может повредить глаза пилота, если он пересечет лазерный луч и посмотрит вниз», — сказал Хоуард.
Перевод с английского
Как я обещал @dobry.bobr, вот и пост про оптический квантовый генератор. Но, друзья, извините, во имя Науки, без Бори (и дай Бог ему здравия). Пусть лучше сие устройство будет использовано сугубо в мирных целях.
Справились? Тогда попробуйте пройти нашу новую игру на внимательность. Приз — награда в профиль на Пикабу: https://pikabu.ru/link/-oD8sjtmAi
Учёный создал лазерную турель с ИИ, которая убивает тараканов.
Программно-инженерная разработка Ильдара Рахматулина, научного сотрудника Университета Хериот-Ватт в Эдинбурге (Шотдандия), позволила сделать реальностью лазерную турель с искусственным интеллектом (ИИ), которая уничтожает тараканов. Об этом сообщает онлайн-журнал Vice. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
«Я начал с Jetson Nano, который позволил мне использовать методы глубокого обучения для обнаружения объекта с высокой степенью точности», – пояснил Рахматулин. Jetson Nano – это небольшой компьютер, который может запускать алгоритмы машинного обучения.
Компьютер обрабатывает цифровой сигнал с двух камер, чтобы определить положение таракана. Затем он передает эту информацию на гальванометр, который нужным образом меняет направление лазера, чтобы точно выстрелить в цель.
Согласно описанию в научной статье, Рахматулин пробовал эту конфигурацию при различных уровнях мощности лазера. Сперва он обнаружил, что при низких уровнях мощности может влиять на поведение тараканов, вызывая с помощью лазера их реакцию бегства. Таким образом, потенциально можно «отучить» насекомых прятаться в определенном темном месте.
При более высоких уровнях мощности тараканы были эффективно «нейтрализованы» – другими словами, убиты. Рахматулин предоставил все данные и инструкции (в том числе о надлежащих мерах предосторожности) по своей лазерной турели в свободном доступе в Сети, чтобы другие исследователи также могли опробовать эту разработку.
«Я использовал очень дешевое оборудование и недорогую технологию. Все исходники загружены на мой GitHub, и любой может увидеть, как это сделать и использовать, в программном обеспечении – открытый исходный код», – отметил Рахматулин. Он упомянул, что другие уже начали пробовать его с другими насекомыми, такими как шершни, что имеет свой похожий смысл – избавиться от вредителей в сельском хозяйстве.
В дополнение к открытому исходному коду проекта, потенциальные возможности широкого применения технологии также делают его весьма перспективным. Эта разработка может стать жизнеспособной альтернативой механическим ловушкам, а также химическим веществам, которые часто наносят вред окружающей среде и нацелены на неинвазивные виды насекомых. Не говоря уже о том, что такой метод дешевле.
По информации Рахматулина, все использованное им оборудование стоит в пределах 250 долларов США. Это заметно дешевле, чем стоимость материалов, инструментов и услуг специалистов, которые сейчас требуются для осуществления борьбы с вредителями другими, более привычными методами.
Впрочем, прототип устройства – лазерной турели для борьбы с насекомыми-вредителями, даже если он хорошо показал себя в академических исследованиях, предстоит еще серьезно усовершенствовать, прежде чем его можно будет развернуть в больших масштабах.
Например, в отчете об исследовании отмечается, что лазерная точка меньшего размера стала бы более эффективной для уничтожения тараканов, но это пока что трудно реализовать. Помимо этого, способность устройства точно контролировать, какие именно части тела насекомого будут повреждены, также будет полезна.
Источник: https://discover24.ru/2022/09/uchyonyy-sozdal-lazernuyu-ture...