Пять инноваций прошлой недели, которые вы могли пропустить (6-12 июля)

США усовершенствовали бомбу

Американские военные протестировали ядерную бомбу: снаряд без заряда сбросили с истребителя F-15E Strike Eagle на полигоне в штате Невада. Это испытание стало первым в серии из трех тестов, которые запланированы на ближайшие несколько лет. Модель B61-12 LEP - двенадцатая модификация знаменитой бомбы B-61, созданной более полувека назад. Разработка B61 ведется с 1961 года, а 12 LEP - с 2012-го. 

У 12 LEP улучшена хвостовая часть и установлена более точная система наведения. Снаряд совместим с новым поколением истребителей, таких как американский многоцелевой бомбардировщик Joint Strike Fighter. Еще одним важным отличием является принцип падения бомбы: благодаря хвостовым рулям, B61 станут корректируемыми, тогда как существующие версии имеют парашют и являются свободнопадающими. Мощность боевого заряда обновленного варианта - 50 килотонн. Программа модернизации B61, в которой участвуют Сандийская и Лос-Аламосская лаборатории вместе с компанией Boeing позволит продлить сроки службы оружия, расширить его возможности, а также сократить общее количество боеприпасов такого типа. Первый полноценный образец планируют изготовить к 2020 году.

Протон расскажет о материи

Группа ученых, работающих на ускорителе частиц HERA (Hadron-Electron Ring Accelerator) в крупнейшем немецком Центре физики элементарных частиц DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) завершили 23-летнее исследование внутренней структуры и свойств протона. Ускоритель HERA уникален тем, что сталкивает, в отличие от Большого адронного коллайдера, протоны не друг с другом, а с бесструктурными частицами, лептонами - электронами, а также их античастицами - позитронами.

Программа HERA позволила максимально глубоко исследовать свойства протонов. Это важно не только для понимания фундаментальных свойств материи, но и для многих экспериментов на протонных коллайдерах, подобных БАК. Ученые HERA представили справочные данные, по которым на десятилетия вперед будет определяться структура протона. Уникальность исследования в том, что оно основано на анализе большего количества столкновений частиц и содержит данные по разным областям энергий. За эту работу ее ведущий автор Аманда Купер-Саркар получила медаль Чедвика за 2015 год. Эта награда присуждается один раз в два года за выдающиеся исследования в области физики элементарных частиц.

Солнце на рельсах

Правительство Индии разработало программу по использованию солнечной энергии: в среднем страна, расположенная недалеко от экватора, получает не менее 300 солнечных дней в году. Первым проектом стал поезд, на крыше которого разместили солнечные панели. Пока они могут обеспечить лишь 15% от общей энергии, необходимой для движения состава, но во время остановки он будет отдавать получаемую от солнца энергию в электросеть, становясь, таким образом, передвижной солнечной электростанцией. Если эксплуатация "солнечных" товарных поездов докажет свою эффективность, технологию внедрят и на пассажирских поездах.

Выработанная индийским правительством программа использования возобновляемых источников энергии предполагает, что в ближайшие 8 лет количество энергии, получаемой от солнца, должно увеличиться в пять раз, достигнув мощности в 100 ГВт. Объем инвестиций в развитие солнечной энергетики составит $100 млрд. Среди других запланированных к наискорейшей реализации проектов - солнечная электростанция мощностью 750 мегаватт в штате Мадхья-Прадеш. Крупнейшую в мире установку такого типа введут в эксплуатацию в 2016 году.

Медведи помогут сохранить кости

Ученые выяснили, как бурым медведям удается избежать разрушения костей во время полугодовой зимней спячки. Это открытие поможет космонавтам, вынужденное бездействие которых в невесомости также серьезно ослабляет кости. В результате продолжительной обездвиженности организм млекопитающих замедляет процесс образования новых клеток костной ткани и усиливает выделения кальция в кровь - так повышается риск трещин и переломов. В результате наблюдения за медведями выяснилось, что они способны во время спячки подавлять процесс выведения кальция, регулируя уровень двух ферментов. То есть, животные сохраняют прочность своего скелета не за счет образования новой костной ткани, а за счет подавления распада той, что уже есть.

Выводы биологов могут пригодиться при подготовке космонавтов к длительным полетам, в том числе, на Марс. Остеопения (разрушение костей в результате сниженной нагрузки) является одним из наиболее опасных негативных последствий пребывания в невесомости, и космонавты  ежемесячно теряют один-два процента костной массы. Пока главным средством против остеопении остаются упражнения на специальных тренажерах, однако эффективность их невысока. Ученые надеются, что их открытие победит патологию на биохимическом уровне.

Экран из органики

Группа исследователей из университетов Копенгагена, Бристоля, Ланкастера и Эйндховена, финансируемых Европейским Союзом, разработала новый тип дисплея, который позволяет вытягивать рукой изображение с плоского сенсорного экрана и манипулировать им в пространстве. Разработка стала частью проекта GHOST - Generic, Highly-Organic Shape-Changing Interfaces, направленного на создание нового поколения дисплеев. При производстве нового экрана вместо стекла используется лайкра - эластичный синтетический материал. Камера глубины регистрирует положение пальцев и степень нажатия на экран, а специальные компьютерные алгоритмы обнаруживают и интерпретируют данные глубины в момент, когда рука тянется к дисплею.

К изображению на эластичном экране можно прикоснуться пальцами, схватить его и вытянуть за пределы экрана: это возможно благодаря технологии ультразвуковой левитации. Инновация будет применяться в самых разных отраслях, в частности, через пять лет появятся смартфоны с меняющую форму дисплеями. Всего в рамках GHOST было создано несколько прототипов меняющих форму дисплеев. Один из них способен генерировать тактильные голограммы.