Техно

Пять инноваций прошлой недели, которые вы могли пропустить (11-17 июля)

Какие катастрофы ждут человечество, электричество из воды, как вирусы сближают людей и зачем роботам охотничьи инстинкты

Что уничтожит Землю

Ученые из Института будущего человечества при Оксфордском университете описали три наиболее реалистичных сценария гибели нашей планеты. По мнению экспертов, конец света может наступить либо из-за солнечной активности, либо из-за столкновения с астероидом, либо в результате  извержения вулканов. Так, если на Землю обрушится мощный поток высокоэнергетических солнечных частиц, возникнут бури, которые отключат все электричество и погрузят мир в темноту. Выйдут из строя сети интернет, банковские системы и все электронное оборудование.

Если на нашу планету упадет астероид, он не только разрушит здания, убьет тысячи людей и выведет из строя ключевые элементы инфраструктуры: поднимется  облако пыли, которое надолго скроет Землю от солнечного света. Аналогичный сценарий предполагается и при извержении вулканов: потоки лавы сметут все на своем пути. Причем реальные предпосылки есть для развития каждого из упомянутых сценариев: растет солнечная активность, к Земле на опасное расстояние приближаются астероиды, а некоторые вулканы на планете вот-вот "проснутся". Ученые также предложили возможные варианты на случай возникновения одной из потенциальных катастроф. В частности, чтобы люди не умерли от голода, на деревьях можно выращивать грибы, а промышленные предприятия сделать максимально независимыми от традиционных источников энергии.

Нейтрино раскрыли тайны Вселенной

На Международной конференции по нейтринной физике и астрофизике ученые из Университета Торонто представили результаты эксперимента, которые помогут понять процесс зарождения Вселенной и определить ее судьбу. Согласно официальной теории, Вселенная образовалась в результате Большого взрыва, когда было равное количество материи и антиматерии. Но такая гипотеза имеет "слабое место": при столкновении друг с другом частицы материи и антиматерии исчезают, то есть Вселенная по идее должна состоять из пустоты. А поскольку это не так, откуда-то взялась дополнительная материя, образовав жизнь.



По мнению астрофизиков из Университета Торонто, все дело в том, что материя и антиматерия способны перенимать свойства друг друга. Это удалось установить на примере нейтрино - частиц, которые очень сложно "поймать", поскольку они практически ни с чем не взаимодействуют. Тем не менее, в процессе их изучения, физики выяснили, что нейтрино могут быть электронные, мюонные и тау-нейтрино, причем один вид может трансформироваться в другой. Точно так же материя и антиматерия могут перетекать друг в друга, и при формировании Вселенной в определенный момент материи стало больше, что и привело к созданию жизни. Подобные эксперименты важны для понимания процессов во Вселенной и предсказания ее дальнейшего развития.

Энергия из воды

Исследователи Федеральной политехнической школы в Лозанне разработали новый метод получения огромного объема экологически чистой энергии. Технология основана на взаимодействии пресной и соленой воды через сверхтонкую, в три атома, мембрану. Ионы соли в соленой воде перемещаются через мембрану до тех пор, пока не сравняется концентрация солей в обеих жидкостях. Заряженные электричеством ионы соли собирают для получения электроэнергии, которую затем поставляют в энергосеть.

С помощью такой технологии вырабатывается неограниченное количество энергии: на площади мембраны 1 кв. м. , 30% поверхности которой покрыто нанопорами, можно производить 1 МВт электроэнергии. Этого, в частности, хватает для работы 50 тысяч энергосберегающих лампочек. Ученые говорят, что такого результата удалось достичь благодаря использованию нового материала в мембране - дисульфида молибдена, который позволяет положительно заряженным ионам беспрепятственно проходить через мембрану, тогда как отрицательно заряженные частицы отталкиваются.

Водная технология (или технология осмоса) чрезвычайно перспективна и может стать оптимальным источником альтернативной энергии: ведь вода доступна и осмос не зависит, как ветровые и солнечные установки от погоды и времени суток. 

Почему микробы идут на контакт

Биологи из Университета Вирджинии обнаружили, что между мозгом и иммунитетом существует связь. Кроме того, оказалось, что защитные функции организма, а также их реакция на микробы предопределяют  поведение человека и уровень его общительности. Как известно, контакт между людьми может привести к обмену вирусами. Соответственно, микроорганизмы "заинтересованы" в том, чтобы люди как можно больше взаимодействовали.



Ученые заключили, что в процессе эволюции вирусы спровоцировали создание определенной функции живого организма: в ответ на инфекцию иммунная система вырабатывает особое вещество - гамма-интерферон, активизирующий социальную активность. Опыты на грызунах показали, что если блокировать гамма-интерферон с помощью генетического редактирования, некоторые зоны мозга становятся гиперактивными. Это приводит к тому, что у мышей пропадает желание взаимодействовать. А если гамма-интерферон разблокировать, центральная нервная система возвращается в норму и грызуны возобновляют контакт. Это открытие поможет понять причины поведенческого отклонения при разных формах психических расстройств и найти способы их лечения.

Зачем роботов учат охотиться

Ученые из Института нейроинформатики при Университете Цюриха развивают у роботов охотничьи инстинкты - следовать за жертвой по пятам, предугадывая траекторию ее движения. Предполагается, что это позволит машинам гораздо лучше контактировать с людьми, выполняя множество важных функций, к примеру, следовать за человеком с тяжелым грузом. Для этого специалисты стремятся вложить в схему робота реакции, свойственные животным в дикой природе. Так, чтобы выследить дичь, мозгу льва приходится стремительно обрабатывать огромный объем данных. Хотя большая часть этой информации визуальная, иногда животное действует интуитивно, на основе имеющегося опыта. К примеру, хищнику не сложно догадаться, куда побежит лань.



Разработчики обеспечили аналогичными возможностями роботов. Для этого использовали систему, объединившую разные виды камер с особым типом нейронной сети, функционирующей как зрительная кора животных. С помощью такой системы роботы учатся воспринимать объекты как свои цели, и преследовать их. Машина обрабатывает в искусственной нейронной сети информацию, поступающую от окружающего мира через глаз-камеру, и  запоминает поведение преследуемого объекта, чтобы предсказать его наиболее вероятное перемещение при очередной встрече.