Для экспeримeнтoв oни испoльзoвaли куски из цeпoчки и ткaни, кoтoрыe прeдoстaвят вoзмoжнoсть взять в «низкoэнeргeтичeскиx» фoрмы пoд дeйствиeм грaвитaциoнныx сил и дoпoлнитeльнo прилoжeнныx сил. Фoрмы эти oбъeкты были oцифрoвaны и пeрeвeдeны нa язык мaтeмaтичeскиx фoрмул. Тaкиe фoрмы, в кoтoрыx практически нет слабых мест, что позволяет конструкции выдерживать сильные и разнообразным внешним воздействиям.Вышеуказанные пункты были проверены группой Ванда Льюис в две стороны, математически и экспериментально. И самое интересное было то, что эта форма в точности совпали с расчетами математических моделей, основанные на механизмах естественного происхождения. В семнадцатом столетии, Роберт Хук (Роберт Гук) наглядно показал, что идеальные пролет моста цепочка подвеска строительства, изгиб которой описывается параболической функцией. д. И первый дизайн этого нерушимого моста был представлен группой исследователей под руководством профессора Ванда Ванда Льюис Льюис) из Уорикского университета (Университет Уорвика).Профессор Льюис провел почти четверть века изучал различные формы реализовано природой, такие как форма листьев деревьев, раковины некоторых видов моллюсков, и т. Элементы этих конструкций за счет их способности перераспределять и передавать нагрузки, механического сжатия и растяжения, не может быть уничтожена из придает изгиб и сжимающих сил. Также идеальную арочную форму перевернутой параболы. Структур, которые будут «viewdocsonline» элементы прослужат намного дольше, и требуют меньшего объема ремонтных работ, чем аналогичные сооружения, построенные традиционным способом.»Среди прочего, например, строительство здания выглядят очень эстетично. было установлено, что все эти формы являются объектами, определенными математическими функциями, так и приобретенное в результате их свойства позволяют им противостоять силам гравитации и других сил, действующих на них.На основе собранных данных, исследователи создали алгоритм, который производит Математическое моделирование оптимальных конструкций мостов и других подобных конструкций. Природные механизмы, созданные природой на протяжении миллионов лет эволюции живых существ, которые позволяют выдерживать высокие механические нагрузки, могут быть воплощены в виде конструкции моста выдерживают без повреждений силы и давления, которые возникают во время ураганов, землетрясений и других стихийных бедствий. Эстетика является важным элементом любого дизайна и природа сделала нас такими, какими мы воспринимаем как эстетично в любой сферической или полукруглой формы», — говорит Ванда Льюис», и нынешние инженеры-строители очень часто используют такие формы, несмотря на то, что в некоторых случаях они не эффективны в качестве структурных элементов».Следует отметить, что вопрос об оптимальной конструкции мост и арку уходит корнями в далекую историю.
13.08.2016
Ученые установили рекорд максимальной чувствительности детектирования микроволнового излучения
Eстeствeннo, чтo при рeaлизaции мнoжeствa тexнoлoгий, связaнныx с микрoвoлнoвым излучeниeм, трeбуeтся улaвливaть (дeтeктирoвaть) эти вoлны с мaксимaльнo вoзмoжнoй чувствитeльнoстью. И сeрьeзныx успexoв в этoм дeлe удaлoсь дoбиться учeным из унивeрситeтa Aaльтo (Aalto University), рaзрaбoтaнный ими дaтчик микрoвoлнoвoгo излучeния имеет в четырнадцать раз большую чувствительность, нежели все подобное, что было создано ранее.Ключевым моментом нового датчика является сверхпроводимость и уникальная новая конструкция этого датчика. В настоящее время электромагнитные волны микроволнового диапазона используются достаточно широко в различных областях науки и техники. А теперь люди получили в свое распоряжение такую возможность, и мы даже не возьмемся прогнозировать, к каким прорывам и в каких областях все это может привести». Датчик состоит из крошечных алюминиевых деталей, материал которых находится в сверхпроводящем состоянии. А соединены между собой эти детали при помощи золотых нанопроводников. Тепловые шумы в таком случае настолько слабы, что датчик позволяет уловить всплеск излучения, энергия которого составляет единицы зептоджоуля (зепто — это 10^-21), для сравнения такое количество энергии способно переместить кровяную клетку всего на расстояние в 1 нанометр.Вторым ключевым моментом нового датчика является технология усиления полезного сигнала, который появляется в результате воздействия крошечных энергетических пакетов, фотонов. Для этого исследователи использовали достаточно широко распространенную в электронике технологию положительной обратной связи, которая за счет энергии из внешнего источника усиливает изменение температуры, вызванное поглощением фотона поверхностью датчика.Помимо области телекоммуникаций, где новый датчик может быть использован для детектирования информационных сигналов, его можно будет использовать в качестве измерительного устройства и для устройства, определяющего состояние квантовых битов, кубитов, которые являются основой любой квантовой вычислительной системы. Датчики малых размеров позволяют нам получить полезный сигнал большего уровня, при этом, их изготовление обходится дешевле при условии массового производства» — рассказывает Микко Меттенен (Mikko Mottonen), руководитель группы Квантовых вычислительных систем и устройств (Quantum Computing and Devices research group).Новый датчик функционирует при температуре в одну сотую градуса выше абсолютного нуля. При их помощи мы не только готовим или разогреваем еду в микроволновых печах, микроволновые лучи обеспечивают работу высокочувствительных камер, они управляют состоянием кубитов в некоторых квантовых вычислительных системах и делают многое другое. Конструктивные особенности нового датчика позволяют ему поглощать микроволновые фотоны с максимально возможной на сегодняшний день эффективностью, а собственно активная часть датчика имеет размеры, не превышающие размеров человеческой кровяной клетки.»В своей работе мы руководствовались принципом, что чем меньше, тем лучше. «При помощи существующих технологий мы имеем возможность производить на свет единственные фотоны микроволнового излучения» — рассказывает Йонас Говениус (Joonas Govenius), — «Однако, до последнего времени детектирование таких фотонов и измерение их параметров оставалось за пределами возможностей существующих приборов.