В Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН завершен очередной этап разработки, целью которой является создание эффективных лазеров для проекционного телевидения. Речь идет о создании источников света - одновременно мощных и миниатюрных - для формирования трехцветных, так называемых RGB-пикселей.
Принцип устройства разрабатываемого лазерного телевизора основывается на логическом развитии электронно-лучевого источника света, в котором слой люминофора заменен на полупроводниковый активный слой в микрорезонаторе. Идея лазерной электронно-лучевой трубки принадлежит советским ученым, сотрудникам ФИАН, Н.Г. Басову, О.В. Богданкевичу и А.С. Насибову. Первый советский лазерный дисплей - "Квантоскоп", разработанный в НИИ "Платан" в сотрудничестве с ФИАН, увидел свет в виде готового устройства еще в конце восьмидесятых годов. В нем использовались три лазерные электроннолучевые трубки, излучающие в красном, зеленом и синем диапазонах спектра. Это был активный дисплей, в котором изображение формировалось внутри источника света. В каждый момент времени лазерный пучок выходил из того места полупроводникового слоя, куда был направлен электронный пучок. Цветное изображение формировалось путем совмещения трех монохромных изображений на большом внешнем экране. Однако это было громоздкое устройство, которое требовало охлаждения полупроводникового слоя до низких температур (-120 С). Необходимо было придумать что-то, что позволило бы достигнуть высокой мощности света при комнатной температуре.
Но вскоре весь мир пошел по другому пути - пути создания светоклапанного устройства наподобие жидкокристаллического затвора или матрицы микрозеркал. Оба этих устройства в настоящее время довольно хорошо работают, но хорошего источника монохроматического света для этих устройств до сих пор нет.
"Сегодня в мощных проекционных устройствах в качестве источника света используются в основном дуговые ксеноновые лампы высокого давления. Но КПД ксеноновых ламп - примерно 1%, это получается из сопоставления той мощности, что идет на получение изображения и той, что потребляет лампа. Причина кроется в том, что для получения изображения высокого качества необходимо из сплошного спектра лампы "вырезать" относительно узкие линии трех основных цветов: красного, зеленого и синего свечения, а всю остальную мощность излучения лампы, которая превращается в тепло, надо отводить", - говорит руководитель работы, заведующий Лабораторией лазеров с катодно-лучевой накачкой, доктор физ.-мат.наук Владимир Козловский.
Направления по замене ксеноновых ламп уже наметились. Например, некоторые компании пошли по пути использования светодиодов. Однако, из-за их относительно низкой яркости (по сравнению с лазерными источниками) создание проекторов с потоком в несколько тысяч люмен потребует использования сложной и дорогой оптической системы. Другие - пытаются "обуздать" лазерные источники, например, еще в 2002 году компания Q-peak продемонстрировала лазерный RGB (Red-Green-Blue) источник на основе удвоения и параметрического преобразования частоты твердотельных лазеров с накачкой излучением лазерных диодов. Первый коммерческий лазерный телевизор компании Mitsubishi, появившийся на рынке в 2008, основывается на мощных лазерных диодах, излучающих в красной и синей области спектра. В качестве источника зеленого излучения там используется вторая гармоника твердотельного лазера с накачкой лазерными диодами. Однако эти системы также не без минусов, и главный из них - их высокая стоимость.
"Сейчас считается, что рынок пойдёт в сторону пикопроекторов, - продолжает Владимир Козловский, - то есть проекторов, совмещенных с сотовыми телефонами. Как предполагается, такой проектор будет либо уже встроен в сотовый телефон, либо будет иметь приставку к сотовому телефону. Это значит, что всю информацию с мобильника мы сможем проецировать на любой вид бумаги или, скажем, стену. Но и здесь есть трудности - нужной мощности лазеры уже есть, но они потребляют очень много энергии, так что ни одна батарейка с ними работать не может. Надо улучшать характеристики этих лазеров, над чем сейчас многие работают. И все эти работы базируются на разработке полупроводниковых наностуктур с квантовыми ямами или квантовыми точками, которые могли бы работать с высокой эффективностью при малых уровнях накачки. Несмотря на растущий интерес к пикопроекторам, мы считаем, что мощные проекторы не потеряли актуальность, в частности для рекламы и электронных кинотеатров".
Разработка ФИАН направлена на создание лазеров на полупроводниковых наноструктурах с катодно-лучевой накачкой, состоящих из большого числа тонких слоев - квантовых ям, помещенных в пучности одной из мод оптического резонатора. Такая структура позволяет решить задачи работы при повышенной температуре, значительного снижения ускоряющего напряжения (до нескольких киловольт) и увеличения срока службы, и может быть использована в источниках RGB-излучения для малогабаритных LCD и DMD проекторов. Но основное достоинство таких источников заключается в их низкой стоимости по сравнению с аналогами. В настоящее время сотрудники ФИАНа совместно с сотрудниками Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Центра волоконной оптики РАН, Технологического центра Шеффилдского университета (Англия) и компании Principia LightWorks Inc. (США) достигли достаточно высоких характеристик по эффективности красного лазера (на наноструктуре GaInP/AlGaInP). Предложено несколько эффективных вариантов зеленого и синего лазеров (особые ожидания возлагаются на структуры ZnCdSSe/ZnSSe/GaAs (зеленый свет) и ZnSe/ZnMgSSe/GaAs (синий свет). В лабораторных условиях уже созданы лазерные электронно-лучевые трубки на наноструктурах с мощностью 9 Вт на 640 нм (красный свет), 3 Вт на 535 нм (зеленый свет) и 6 Вт на 458 нм (синий свет). Уровень разработки красной трубки близок к промышленному освоению отпаянных приборов (эффективность 10 %), осталось подстроить под этот уровень синюю и зеленую трубки - это предмет следующего, уже стартовавшего, этапа разработки.
В прошлом году американское агентство передовых научных разработок DARPA анонсировало проект Phoenix, в рамках которого планировалось повторно использовать некоторые компоненты вышедших из строя спутников, создавая новые аппараты подобно конструктору. Сейчас DARPA анонсировало вспомогательный проект, который дополнит Phoenix, в нем предлагается создать специальную сеть наземных телескопов, которые будут предназначены для наблюдения за спутниками, выходящими из строя или уже сломавшимися, чтобы в будущем можно было позаимствовать у них некоторые компоненты.
DARPA предлагает создать объединенную сеть телескопов, способных исследовать околоземные объекты по их отражению солнечного света под разными углами, получая целостную картину о том или ином спутнике. Организация сети телескопов должна позволять вычислять точную орбиту сломавшегося аппарата, направление его движения и его скорость. Наземные телескопы должны будут передавать эти данные по цепочке друг другу, дополняя ранее полученные данные новыми порциями информации.
По мнению DARPA, такая система спутниковых телескопов позволит значительно лучше контролировать околоземное пространство.
По своей организации телескопы, наблюдающие за спутниками, будут вполне обычными: 1,5-метровая светособирающая апертура, система автоматического наведения и высокоскоростные каналы связи, способные за доли секунды передать другим телескопам сведения об обнаруженном спутнике. Изюминка спутников будет заключаться в управляющем программном обеспечении, которое должно научить аппараты рассматривать спутники под разными углами, в разных атмосферных условиях и т. д.
Платежная интернет-система PayPal планирует организовать возможность проведения офлайновых платежей в более чем 2000 американских магазинах сети Home Depot, являющихся частями одной из крупнейших розничных сетей в стране. Пресс-секретарь PayPal Ануж Наяр говорит, что на данный момент PayPal организовала возможности для приема платежей в 51 крупном магазине Home Depot, однако PayPal и сам ритейлер договорились развернуть прием и обработку платежей по всей сети.
На сегодня PayPal является самым быстрорастущим подразделением интернет-компании Ebay. Многие аналитики отмечают, что последние инициативы компании по выходу в офлайн наводят на мысль о возрастающей конкуренции между PayPal и традиционными игроками данного рынка, в частности Visa, MasterCard и American Express.
Покупатели в этих магазинах могут расплачиваться за товары через платежную систему PayPal, набирая в их мобильных телефонах специальные номера, персональные идентификаторы и отправляя эту информацию на специальный платежный терминал. Номера телефонов привязаны к аккаунтам пользователей PayPal. В перспективе платежная система намерена также выпустить и платежные карты с магнитными полосками, где будут закодированы данные пользователя PayPal. Карты будут как дебетовыми, так и кредитными.
На сегодня платежной системой PayPal пользуются около 100 млн человек по всему миру, но работает новая система пока только для владельцев американских аккаунтов, кроме того с каждой финансовой транзакции платежная система взимает небольшую комиссию.
Напомним, что недавно экс-президент PayPal Скотт Томпсон, возглавивший на днях Yahoo, заявил, что компания будет в ближайшие пару лет предпринимать различные усилия по выходу в офлайновый сектор, так как возможности роста в сети на данный момент уже ограничены. Для офлайновых проектов PayPal будет договариваться с крупными розничными продавцами. Что касается нового сервиса по оплате через телефонный номер или PayPal-карту, то его компания тестировала на протяжении некоторого времени в закрытом режиме.
Независимые аналитики говорят, что пока попытки офлайнового продвижения PayPal выглядят довольно странно, так как компания предлагает менее удобный способ расчетов в сравнении с классическими банковскими картами, а кроме того взимает комиссию с транзакций. Тем не менее, PayPal могла бы заинтересовать покупателей, предложить какие-либо интересные накопительные, бонусные или партнерские программы. "Компания могла бы добавить интеллекта в систему. Например, покупатель приобретает мясо, платежная система предлагает ему мясные специи или аксессуары для барбекю", - говорит Джил Луриа, аналитик Wedbush Securities.
Компания Google закрывает ряд своих устаревших сервисов, которые уже не пользуются популярностью у пользователей. Как сообщили в компании, на этой неделе были закрыты сервисы Google Message Continuity, Picknic и Needlebase, а также внесены изменения в некоторые другие сервисы интернет-гиганта.
Напомним, что Google купила компанию Picknik в 2010 году, заявив, что намерена интегрировать полученный сервис для редактирования фотографий в собственный сервис Picasa. Сейчас в Google говорят, что полностью закроют интернет-сервис Picknic 19 апреля 2012 года, а команда, работающая над данным проектом, продолжит создавать решения для редактирования фото для других сервисов Google.
Что касается Google Message Continuity, предназначенного для архивного копирования электронной почты с серверов Microsoft Exchange, то с момента его запуска его возможностями воспользовались "сотни" пользователей, однако очевидно, что куда больше внимание привлек сервис Google Apps на развитии которого компания и решила сосредоточиться. "Оценивая ситуацию, мы решили сконцентрировать наши усилия на Google Apps и прекратить поддержку GMC", - говорит Дейв Гироар, вице-президент Google по управлению продуктами.
По его словам сервис Needlebase, предназначенный для управления данными, будет закрыт 1 июня, а Social Graph API, которые так и не нашли широкой популярности среди пользователей, будут закрыты 20 апреля.
Наконец, Google также решила открыть исходные коды программного обеспечения Sky Map, представляющего собой Android-приложение для определения созвездий при помощи GPS и конкретных координат пользователя. В прошлом году интернет компания уже сообщила о закрытии проектов Buzz, Code Search, Jaiku, Aardvark, Fast Flip, Sidewiki, и Image Labeler.
Совместная группа ученых из США, Европы, России и ряда других стран работает над новым научным проектом под названием NEOShield, в задачи которого входит наблюдение за околоземными объектами в космосе и оценка их реальной угрозы. Также в рамках проекта ученые попытаются понять, как лучше всего работать с крупными астероидами или кометами, если однажды в будущем будет установлено, что в будущем такие объекты угрожают нашей планете.
О проекте было объявлено на этой неделе в Институте планетарных исследований Берлина при немецком космическом агентстве DLR. Как говорят авторы проекта, сейчас он проходит научную экспертизу. Значительную часть средств на реализацию проекта дает Европейский союз, где говорят, что намерены использовать для наблюдения за околоземными объектами как последние научные практические достижения, так и перспективные компьютерные технологии космического моделирования.
Среди партнеров, поддержавших проект, называются космические агентства ряда европейских стран, три дочерних подразделения европейской авиа-космической компании Astrium и другие. Astrium уже заявила, что готова принять участие в создании наземной инфраструктуры для наблюдений за околоземными космическими объектами.
Напомним, что европейские политики еще около трех с половиной лет назад заявили о необходимости создания международного проекта, в рамках которого бы велось наблюдение за околоземными объектами, траектория полета которых может быть катастрофичной для Земли. Сейчас таких проектов, работающих в масштабах нескольких стран, пока нет, тогда как потенциально опасные для Земли периодически обнаруживаются, причем зачастую времени с момента их обнаружения до момента их вероятного столкновения с планетой проходит не более 1-2 недель, поэтому скоординированные действия здесь необходимы.
Согласно последним статистическим данным, ежегодно в непосредственной близости от Земли оказываются более 2000 объектов (это только те, что удалось обнаружить - прим), которые при столкновении с нашей планетой могут вызвать серьезные разрушения и повлечь человеческие жертвы. Статистические данные показывают, что примерно раз в пару миллионов лет в Землю все-таки врезается объект, воздействие от которого влечет глобальные разрушения, провоцирует цунами или землетрясения. Ученые говорят, что нынешние технологии слежения позволяют обнаружить около 90% действительно опасных для земли космических объектов.
В НАСА говорят, что по оценкам их орбитального телескопа на околоземной орбите сейчас находятся более 100 000 объектов, тогда как всего ученым известно о приблизительно 19 500 объектах диаметром от 100 до 1000 метров, которые теоретически могут угрожать планете во время ее движения по орбите вокруг Солнца.
Реагируя на жалобы пользователей, Google сегодня объявила, что будет наказывать понижением поискового рейтинга веб-сайты, размещающие на своих страницах чрезмерное количество рекламных объявлений. "Мы получали от пользователей неоднократные жалобы о том, что они переходят на найденные сайты, однако обнаружить там необходимое содержимое крайне сложно из-за потоков рекламы, обрушивающихся на пользователей", - пишет в Google Webmaster blog программный инженер Google Мэтт Каттс.
"Вместо того, чтобы долго прокручивать страницу вниз, пытаясь найти нужный контент, пользователи хотят видеть сам контент сразу. Поэтому, если сайты такой возможности не предоставляют, то они не могут находиться в верхних строках результатов поиска. Если пользователь полагается на поисковик и переходит на сайт, однако не находит там того, что ищет, то это не слишком хороший пользовательский опыт", - пишет он.
Соответственно, сайты, злоупотребляющие рекламой, будут понижаться в поисковом рейтинге Google, заявил он. Каттс говорит, что пока Google не будет штрафовать сайты за всплывающую и перекрывающую рекламу, однако в будущем, возможно, санкции будут применены к таким проектам. "Пока мы будет снижать только сайты с фиксированной рекламой в содержании страницы", - говорит он.
Также в Google говорят, что не будут давать веб-мастерам каких-либо инструментов, при помощи которых можно будет оценить, что такое "много" рекламы. Однако в Google прогнозируют, что запланированные изменения в алгоритме скажутся примерно на 1% сайтов в индексе поисковика.
Независимые эксперты разделились во мнении относительно данного шага компании, критикуя Google за то, что компания сама в поисковых результатах вверху выдает объявления AdSence, с другой стороны многие приходят к заключению, что многие сайты в погоне за лишней прибылью действительно готовы завалить посетителей своих проектов потоками рекламы, за которыми почти невозможно отыскать нужные данные.
Напомним, что ровно неделю назад Google также сообщила, что начинает оптимизацию всех своих рекламных механизмов для показа объявлений на мобильных сайтах.
Ученые предупреждают о том, что в Северном Ледовитом океане значительными темпами увеличивается количество пресной воды, что приводит к расширению океана и смене глобальных течений. Это, в свою очередь, привет к изменению океанских течений вблизи Европы и может в конечном итоге привести к заметному похолоданию климата в Европе.
Такие данные в воскресенье вечером опубликовали климатологи из Университетского колледжа в Лондоне, которые использовали с 1995 по 2011 годы спутниковые данные для контроля высоты моря и обнаружили, что с 2002 года водная поверхность в западной части Арктики поднялась на 15 см.
Согласно расчетам специалистов, за этот период объем пресной воды в Северном Ледовитом океане возрос по меньшей мере на 8000 кубических километров, что составляет 10% от общего запаса всей пресной воды в Северном Ледовитом океане. Рост пресной воды происходит в первую очередь из-за таяния льдов и в меньшей степени из-за пресноводных речных стоков.
Повышение воды также может быть связано с изменением ветров на Северном полюсе структурой моря Бофорта - одним из наименее изученных водоемов на планете. Сейчас здесь стремительно растет концентрация пресной воды, что делает его своеобразной "выпуклостью" в северном бассейне. По запасам воды этот регион примерно в 10 раз больше озера Мичиган в Северной Америке.
Эксперты полагают, что глобальное потепление очень сильно влияет на циркуляцию океана и может ощутимо изменить климат в Европе и на востоке США и Канады. В исследовании говорится, что если на Северном полюсе и дальше будет происходить смена ветров под воздействием потепления, как началось с 1980-х и продолжилось в 90-х, то это может привести к тому, что образовавшийся бассейн с пресной водой выльется в северную часть Атлантического океана, сменив течения.
Данное обстоятельство приведет к тому, что от побережья Европы отвернется теплое течение Гольфстрим, обеспечивающее ей более мягкую зиму, чем, например в России или Канаде.
Корпорация IBM ведет разработки новых аккумуляторных батарей, при помощи которых электромобили будущего могут стать значительно более экологичными. По словам инженеров компании, главная сегодняшняя проблема, связанная с электромобилями - это низкая емкость аккумуляторных батарей. На одном заряде автомобиль может проехать от 150 до 350 километров, что не слишком практично и вынуждает водителей заряжать батареи машин каждые сутки или двое.
В научно-исследовательских центрах IBM ведут разработки батареи, которая была бы до 1000 раз более емкой, чем сегодняшние литий-ионные батареи. По словам инженеров корпорации, сейчас они заняты созданием так называемых литий-воздушных батарей с существенно более высокой энергетической емкостью.
Как говорят в компании, на практике это позволит увеличить пробег на одном заряде с 200 до 1000 километров, что позволит заряжать машину примерно раз в неделю. "Представьте себе, что Nissan Leaf проезжает на одном заряде около 500 миль, вместо 100, а Tesla Roadster - не 125 миль, а 600", - говорят в компании.
Новые батареи, в отличие от нынешних образцов, не используют металл для электропроводимости. Все нынешние аккумуляторы, в частности свинцово-кислотные, литий-ионные или литий-металлгидридные, его используют. Вместо этого, новые аккумуляторы получают поток воздуха во время езды и он является реагентом для работы ионов лития с углеродной матрицей.
"Пока вы едете, батарея буквально вдыхает воздух, чтобы произвести еще больше энергии, что позволяет значительно расширить ее емкостные показатели", - рассказывают в IBM.
Впервые сама техническая концепция литий-воздушной батареи была разработана еще в 2009 году, когда научно-исследовательский центр IBM в Цюрихе начал реализацию проекта Battery 500. Сейчас был создан прототип батареи.
Инженеры говорят, что пока использовать "дышащие батареи" на практике невозможно, так как они являются химически-нестабильными и нынешние версии батарей не предназначены для постоянной перезарядки. Над данными недостатками в корпорации сейчас работают. Нынешние версии батарей используют особый электролитический растворитель, который при реакции с кислородом значительно растворяет электролиты.
В IBM говорят, что для начала им необходимо создать новый тип электролита и растворителя, которые по-прежнему будут реагировать на нужные реакции с воздухом, но сами не будут "съедать" аккумулятор.
"Нормальный" рабочий прототип литий-воздушного аккумуляторы IBM надеется получить в 2013 году, а оснащать электромобили новыми аккумуляторами - к 2018-2020 годам.
Исследователи в области химии и биологии говорят, что в будущем у людей может появиться возможность в буквальном смысле слова услышать шум бактерий, когда те передвигаются от одного организма к другому. Специалисты работают над проектом так называемого "нано-уха" - устройства, в котором микрочастицы золота захвачены и удерживаются лазерным лучом. "Нано-ухо" способно обнаружить звук, сила которого в миллион раз меньше предела, допустимого для человеческого уха.
Авторы разработки говорят, что данный проект имеет своей целью развитие такой экзотической науки, как "акустическая микроскопия", где организмы исследуются по звуку, который они производят.
Сама концепция "нано-уха" возникла еще в 1986 году, когда ученые работали над так называемым оптическим пинцетом. Пинцет использовал пучок лазера, сфокусированный для удержания небольших частиц и их движения в нужно направлении. Сейчас подобные оптические пинцеты используются в молекулярной биологии и нанотехнологиях. При помощи такого устройства ученые, к примеру, могут встраивать в клетки необходимые наборы ДНК и даже перемещать их внутри. Также оптические пинцеты применяются для различного силового воздействия на микрочастицы, такого как мониторинг передвижения молекул в пространстве.
По похожему принципу должно работать и "нано-ухо", которое будет колебания частиц под воздействием звуковых волн. "Нано-ухо" будет использовать возвратно-поступательные движения частиц, чтобы улавливать звуковое излучение и интерпретировать его.
Специалисты по оптической физике из мюнхенского университета говорят, что они для своего устройства используют частицы золота размером около 60 нанометров, удерживаемые в водной среде при помощи лазера. Кроме того, что "нано-ухо" способно улавливать сам звук, оно также с беспрецедентной точностью способно определять и направление источника звука.
Специалисты говорят об обнаружении нового молекулярного соединения в атмосфере, которое может оказывать охлаждающий эффект на планету, однако на сегодняшний день ученые не могут однозначно судить о том, насколько данное соединение может помешать глобальному потеплению. Обнаруженное атмосферное соединение может преобразовывать загрязняющие вещества, такие как диоксид азота и диоксид серы, в соединения, приводящие к образованию облаков, защищающих поверхность планеты от солнечных лучей.
Согласно официальным данным, за последнее столетие средняя температура планеты поднялась на 0,8 градуса. По мнению климатологов, повышение температуры должно быть ограничено 2 градусами в текущем столетии, чтобы предотвратить необратимый подъем уровня мирового океана и других нежелательные последствия. Однако на сегодняшний день не существует действенных способов обуздания потепления, которые бы быстро блокировали выбросы парниковых газов.
В статье, опубликованной в четверг в научном журнале Science, говорится, что исследователи из университетов Манчестера и Бристоля обнаружили новые молекулы, так называемые бирадикалы Criegee, способные окислять диоксид серы, превращая его в серную кислоту, обладающую охлаждающим эффектом.
Карл Персиваль, специалист по атмосферной химии из Университета Манчестера, говорит, что пока сложно сказать, какой эффект в масштабах планеты сыграют бирадикалы и насколько существенным будет их влияние. Кроме того, сами эффекты образования облаков и их воздействие на климат пока еще далеки от полного понимания.
Ученые говорят, что в 1991 году произошло мощное извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах, в результате которого был произведен огромный выброс диоксида серы, образовавшего туман серной кислоты. Это привело к существенному падению количества солнечного света, достигавшего поверхности планеты примерно на 10%. В итоге метеорологи зафиксировали на протяжении двух последующих лет среднегодовое снижение температуры на планете на 0,5 градуса.
С другой стороны, высокие уровни серных соединений в атмосфере также не являются положительным моментом, так как негативно влияют на здоровье людей, вызывают кислотные дожди и истощают озоновый слой Земли.
В природе бирадикалы могут встречаться в таких химических соединениях, как алкены, производимые растениями.
