Хорошие новости. Выпуск 4: ускорить рост растений, удвоить прочность твёрдого электролита, включать лектора нажатием на текст

Особые лампы ускорят рост растений

Городские цветоводы и хозяева теплиц давно пользуются розовыми фитолампами, чтобы компенсироваь растениям недостаток солнечного света. Однако такие лампы, как выяснилось, дают не весь необходимый свет. Учёные из Университета ИТМО совместно с коллегами из Томского политехнического университета предложили создавать светильники из стеклокерамики с добавлением хрома: в этом случае на листья падает не только красный, но и инфракрасный свет, отчего они активнее растут. Работа опубликована в журнале Optical Materials.

Тепличный урожай, как правило, больше того, что получают в открытом грунте, ведь в укрытии растениям не грозят ни засуха, ни заморозки. Однако в этом случае фермеры должны позаботиться, чтобы овощи и фрукты не испытывали недостатка в естественном освещении. Обычно для этого используются синие и красные светодиоды, которые вместе дают розовый свет.

Но такой свет не оптимален.  Красный диод светит в области около 650 нанометров, при этом спектр у него узкий, почти как у лазера. А растения лучше поглощают красный и инфракрасный свет на длине волны чуть больше 650 нанометров.

Встала задача найти такой материал для светодиодных ламп, чтобы они светили в более широком спектре, включая ИК-диапазон. За дело взялись специалисты из ИТМО и Томского политеха.

В классических красных светодиодах используются соединения с марганцем и европием, микроскопические кристаллики которого и заставляют диод излучать на длине волны около 650 нанометров, делая цвет красным, а в соединении с синим диодом – розовым.

В этот раз решили взять не другой кристалл, а стеклокерамику – стекло с расположенными внутри, невидимыми глазу кристалликами. На стадии производства добавили хром, который придаёт стеклу розоватый оттенок и позволяет излучать красный и инфракрасный свет одновременно. Теперь, если взять зелёные и синие светодиоды и использовать в качестве фильтра стеклокерамику, получится тот самый оптимальный для растений спектр излучения. Хозяйке на заметку!

Источник: https://indicator.ru/agriculture/issledovateli-nashli-sposob-uskorit-rost-rastenii-21-06-2020.htm

Умная ручка включает речь лектора по нажатию на рукописный текст

Компания NeoLAB известна умными ручками, которые дублируют рукописный текст в электронной форме. Недавно компания представила на Kickstarter синхронизированный с ручкой диктофон: вы нажимаете на любую часть рукописного текста, и с этого момента воспроизводится аудиозапись. Что это даёт? Возможность делать короткие заметки на лекциях или встречах, а при необходимости прослушать полную речь лектора или собеседника.

Серийные ручки, которые передают на смартфон оцифрованную копию текста, выпускаются уже несколько лет. Работают они так: небольшая камера в нижней части устройства ориентируется по меткам на бумаге и поэтому всегда знает, в какой части текста находится. К такой вещице, конечно, прилагается специальный блокнот или бумага с метками, но в результате точность оцифровки получается довольно высокой.

Это удобный способ хранить конспекты или записи из блокнота на смартфоне, но он не решает проблему заметок, когда человек делает фрагментарные записи и потом, глядя в них, не может вспомнить, о чём шла речь.

Компания NeoLAB нашла способ решить эту проблему. Новое устройство – это небольшой диктофон (9,6 см х 2,7 см), соединённый по Bluetooth с ручкой. Во время письма ручка сопоставляет записи с временем, когда они были сделаны, и при нажатии на любое слово даёт диктофону команду воспроизвести запись с этого момента. Устройство может вести запись на протяжении 10 часов, есть 3,5-миллиметровый аудиоразъём.

Кстати, помимо умных ручек, совместимых со специальной бумагой, существуют сканеры рукописного текста. Проводишь им над написанным текстом и получаешь цифровую текстовую версию на смартфон, а заодно слушаешь её через встроенный динамик.

Источник: https://nplus1.ru/news/2020/06/19/reco

Прочность твёрдого электролита для батарей удвоили

Команда исследователей из Брауновского университета (США) смогла удвоить прочность керамического материала, используемого для изготовления твердотельного электролита литий-ионных батарей. Технология, описанная в журнале Matter, может вывести твердотельные аккумуляторы на массовый рынок.

Электролит – это разделяющая анод и катод среда, через которую протекают во время зарядки или разрядки ионы лития. Жидкие электролиты работают довольно хорошо, но всё же не без проблем. При больших токах внутри могут образовываться нити металлического лития, вызывающие короткое замыкание. А поскольку жидкие электролиты легко воспламеняются, образование таких нитей может привести к пожарам.

Инженеры давно изучают возможность замены жидких электролитов в батареях керамическими материалами: они безопаснее и показывают более высокую плотность хранения энергии. Твёрдые электролиты не только не воспламеняются, но и предотвращают образование литиевых нитей. А это означает, что батареи смогут работать при более высоких токах. Однако керамические материалы хрупкие – могут разрушиться уже в процессе производства.

Авторы исследования решили проверить, может ли введение оксида графена в керамику увеличить его вязкость разрушения, сохранив при этом электронные свойства для использования в качестве электролита. Для этого крошечные пластины из оксида графена смешали с порошком литий-алюминий-титан фосфата, а затем нагрели до образования композита.

Механические испытания композита показали, что его вязкость разрушения более чем в два раза превосходит аналогичный показатель без оксида графена. Эффект объясняется тем, что при образовании трещины графеновые пластины сдерживают её, не давая разрастаться. При этом графен не оказывает влияния на электрические свойства материала. Однако очень важно отмерять оксид графена в правильном количестве. Добавишь мало – не достигнешь эффекта закалки. Много – получишь нежелательно высокую электропроводность.

Источник: https://indicator.ru/chemistry-and-materials/prochnost-tverdogo-elektrolita-batarei-udvoili-19-06-2020.htm

Роботу-ленивцу сделали корпус

Американские инженеры доработали конструкцию передвигающегося по тросам робота-ленивца SlothBot. В ближайшие месяцы он будет проходить испытания в Ботаническом саду Атланты, сообщается на сайте Технологического института Джорджии.

Сила и скорость не единственные качества, за которые ценят роботов. Есть задачи, для которых способность долгое время собирать информацию гораздо важнее мобильности. Проблемы начинаются, если роботу нужно иногда перемещаться, – в таком случае приходится искать решение, которое будет неприхотливым и не будет энергозатратным. Наземные роботы плохо подходят для этих целей, а летающие в принципе неспособны оставаться на месте, не затрачивая на это энергии. Одно из решений – подвесить робота на тросе.

В прошлом году инженеры из Технологического института Джорджии под руководством Магнуса Эгерштедта представили робота-ленивца для мониторинга окружающей среды. Он питается от солнечных батарей и способен долгое время висеть на одном месте, собирая информацию. Но при необходимости может перемещаться по тросу.

Теперь группа Эгерштедта представила доработанную версию робота – SlothBot и приступила к полевым испытаниям. Инженеры упаковали устройство в корпус длиной 90 сантиметров: у робота-ленивца появились голова, туловище и даже декоративные лапы.

Испытания проходят в Ботаническом саду Атланты, где робот измеряет температуру, следит за погодой и уровнем углекислого газа в воздухе. Большую часть времени ленивец неподвижно висит на 30-метровом тросе, перемещаясь по нему только в поисках солнечного света – подзарядить батареи. В рамках испытаний используется только один трос, но конструкция позволяет роботу переезжать с одного троса на другой, что пригодится при обследовании больших территорий.

Такие роботы способны решать разные задачи. Так, в России создан робототехнический комплекс для мониторинга высоковольтных кабелей линий электропередачи. Октокоптер цепляет робота на грозозащитный трос, и тот ездит вдоль линии, «осматривая» трассу тепловизором. Такая схема позволяет вести мониторинг кабелей без отключения напряжения.

Источник: https://nplus1.ru/news/2020/06/20/slothbot