Группа исследователей из университета Пурду (Purdue University), разработав кремниевый оптический транзистор, который способен передавать логические сигналы на частотах до 10 ГГц, сделала большой шаг вперед на пути реализации высокоэффективных оптико-квантовых вычислений. Созданный транзистор является оптическим выключателем, который может обеспечить передачу фотонов и усиление потока света, мощности которого будет достаточно для управления другими двумя транзисторами. Созданное устройство весьма компактно и совместимо с технологией CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), что позволит встраивать такие транзисторы прямо на кристаллы гибридных оптоэлектронных микросхем и микропроцессоров.

Есть множество мест в различных учреждениях, где не допускается использования беспроводной связи Wi-Fi или любых других стандартов. К примеру, в больницах любое радиопередающее оборудование, даже обычный мобильный телефон, может послужить источником помех для чувствительнейших медицинских приборов от которых может зависеть жизнь человека. Единственным доступным решением является использование кабелей и других электрических соединителей, но в некоторых случаях это неудобно, прокладка кабелей может вызывать неудобства и снижать мобильность медицинского оборудования. Инженеры из Национального технологического университета Тайбэя предложили простое, дешевое и надежное решение - оптический высокоскоростной канал передачи данных, построенный на базе обычных лазерных указок.

Исследователи из Массачусетского технологического института создали новый вид стекла, поверхность которого покрыта "лесом" крошечных наноразмерных конусов. За счет малых размеров этих структур стекло остается абсолютно прозрачным, но эффективно отталкивает воду, грязь и не бликует на прямом солнечном свету. Технология изготовления подобных стекол может с успехом использоваться для производства ветровых стекол автомобилей, солнечных батарей, различных оптических устройств, экранов мобильных электронных устройств и даже для изготовления обычных окон.

Постоянные наши читатели знакомы с понятием квантовых коммуникаций, в которых для шифрования и передачи информации используются единичные фотоны света. За счет того, что фотон во время движения от источника к приемнику не несет передаваемую информацию, а получает ее практически перед самым приемником, квантовые сети отличаются высоким уровнем безопасности и криптографической устойчивости, другими словами их можно взломать только теоретически. Все вышесказанное объясняет интерес ученых к созданию устройств, способных излучать единичные фотоны света, о чем мы совсем недавно уже рассказывали на страницах нашего сайта. И вот, Ученые из германского Института наук о свете Макса Планка (Max Planck Institute for the Science of Light) в Эрлангене разработали еще одно новое устройство, квантовую пушку, способную "стрелять" очередями фотонов различного цвета.

Международная группа, в состав которой вошли исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и Национальной лаборатории наноустройств в Тайвне, создала новый вид электронной памяти, способной осуществлять процессы записи и стирания информации в 10-100 раз быстрее, чем самые быстрые образцы существующей компьютерной памяти, использующей для хранения информации электрический заряд. Новая память состоит из слоя диэлектрического материала с включенными в него дискретными кремниевым наноточками, диаметром всего 3 нм. И каждая такая наноточка может хранить один бит информации.

Процесс искусственного фотосинтеза всегда являлся чем-то вроде "священного Грааля" для исследователей, разрабатывающих технологии получения солнечной энергии. Именно поэтому многие группы ученых ведут разработку различных катализаторов, расщепляющих молекулы воды под воздействием солнечного света. На этот раз особо отличилась группа ученых из шведского Королевского Технологического института KTH, которые так же разработали состав катализатора, эффективно расщепляющего молекулы воды. Но сенсация здесь заключается не только в очередном методе создания химической реакции, что уже неоднократно было достигнуто в лабораторных условиях. В данном случае, новый катализатор, разработанный шведскими учеными, имеет очень высокий коэффициент эффективности, вплотную приближающийся к аналогичным показателям процессов естественного фотосинтеза.

В настоящее время во многих областях науки и техники используются манипуляции с единственными фотонами света, к таким областям сразу можно отнести области квантовых вычислений, квантового управления, квантовой криптографии и коммуникаций. Но, к сожалению, процесс излучения света в виде единичных фотонов требует использования специальных наноматериалов, находящихся при сверхнизких температурах. Однако, группа исследователей, в состав которой вошли ученые и исследователи из Японии, Германии и Венгрии, создала на основе алмаза сложное полупроводниковое устройство, весьма напоминающее по структуре светодиод, которое способно излучать единственные фотоны света, причем, при комнатной температуре.

Несмотря на то, что корпуса электронных мобильных устройств, мобильных телефонов и планшетных компьютеров изготавливают из ударопрочных материалов, достаточно часто они выходят из строя, бьются и ломаются в результате падений и ударов о твердые поверхности и предметы. А теперь представьте себе, что для того, что бы "вылечить" треснувший корпус или экран мобильника достаточно будет положить его на солнечный свет или под настольную лампу. Звучит фантастически и заманчиво, но такие технологии уже не являются фантастикой, группа исследователей, возглавляемая Мареком Урбаном (Marek Urban) из университета Южной Миссисипи, взяв за основу естественные процессы самозаживления коры деревьев, создали полимерный состав, который самовосстанавливается под воздействием энергии солнечного или искусственного света.

Несмотря на все его отрицательные стороны человечеству еще не очень скоро получится избавиться от использования бензина и другого ископаемого топлива. Это обусловлено тем, что помимо всего прочего, еще нет технологий хранения энергии, которые по плотности хранения энергии могли бы даже приблизиться к бензину. Плотность хранения энергии в полностью заряженном литий-ионном аккумуляторе составляет порядка 0.75 МДж на килограмм, а в одном килограмме бензина содержится более 47 МДж энергии. И даже в гибридных схемах некоторых автомобилей электрическая часть порой выступает в роли "мертвого груза", когда бензиновому двигателю приходится тащить на себе дополнительный груз разряженных аккумуляторных батарей и бесполезного электродвигателя, тратя на это дополнительное топливо.

В настоящее время несколько различных исследовательских групп занимаются разработкой крошечных микророботов, которые будут передвигаться по кровеносным сосудам человеческого организма, искать симптомы заболеваний и доставлять прямо к месту назначения лекарственные препараты. Недавно к этим исследованиям присоединилась международная группа, состоящая из американских и английских ученых. Они собираются создать медицинского микроробота Cyberplasm, который будет скопирован со строения морской рыбы-паразита миноги и в котором будут использованы датчики, изготовленные из живых клеток вышеупомянутой рыбы.

Люди, связанные с солнечными батареями и производством "солнечной" электроэнергии, знают, что, несмотря на усилия и старания, прикладываемыми учеными различных стран, эффективность преобразования солнечных батарей оставляет желать лучшего. Поэтому ученые продолжают дальнейшие исследования, а одним из перспективных направлений в деле увеличения эффективности солнечных батарей является создание на поверхности фотогальванических элементов микро- и нано-структур, которые выступают в качестве ловушек фотонов и существенно увеличивают эффективность элементов. Но исследователи из Массачусетского технологического института попытались решить задачу увеличения эффективности, используя весьма оригинальный и нетрадиционный подход. Вместо использования традиционных плоских фотогальванических поверхностей они использовали трехмерные формы, включая кубическую и другие сложные формы. Это не только позволило увеличить эффективную площадь, но и повторно направить на батарею свет, отраженный другими элементами.

Ученые из университета ETH Zurich и Института изучения света Макса Планка (Max Planck Institute for the Science of Light) добились реализации передачи между двумя молекулами, выступавшими одновременно в роли передающих и принимающих антенн, единственных фотонов света. Способность передавать единичные фотоны света является идеальным решением для некоторых приложений в областях квантовых коммуникаций, квантовой криптографии или в квантовых компьютерах.

Сообщение итальянских ученых об обнаружении того факта, что нейтрино могут двигаться быстрее скорости света, несомненно стало одной из самых громких научных историй прошедшего года. С момента сенсационного заявления многие группы ученых были заняты проверкой результатов эксперимента OPERA с теоретической и практической стороны. На страницах нашего сайта мы уже неоднократно рассказывали и о подтверждении первых результатов, об их опровержении. По всей видимости, окончательную точку в этом скользком вопросе удалось поставить группе итальянских ученых, работающих в лаборатории Национальной лаборатории Grand Sasso в рамках эксперимента ICARUS.

Атомные часы являются самыми точными измерителями времени на сегодняшний день. Но международная команда исследователей, в состав которой входят ученые из университета Нового Южного Уэльса, университета Невады и Технологического университета Джорджии, разработала совершенно новый тип ядерных часов, которые будут "ошибаться" на 1/20 секунды за 14 миллиардов лет, за промежуток времени, приблизительно равный возрасту нашей Вселенной. Такая точность новых ядерных часов в 100 раз превышает точность самых лучших современных атомных часов.

В настоящее время водород считается одним из самых перспективных видов экологически чистого топлива будущего. Ведь при его сгорании получается всего один продукт горения - обычная вода. Но в большинстве случаев водород производится за счет электроэнергии, получаемой от сжигания ископаемых видов топлива и атомного топлива. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали "объемную разветвленную структуру из нанопроводников", использование которой может реализовать относительно простой и дешевый метод массового производства водорода с использованием солнечной энергии.