Ученые и инженеры давно работают над созданием роботов миллиметровых и даже микрометровых размеров. Одно из самых перспективных их применений — медицина, где роботы могли бы доставлять лекарство в нужные участки организма. И хотя методы изготовления структур такого размера давно развиты, создание на этих масштабах актуаторов — довольно трудная задача. Зачастую вместо этого легче использовать внешний источник движения, обычно это магнитное поле.
Ученые под руководством Джона Роджерса (John Rogers) из Северо-Западного университета (США) разработали метод создания микророботов и актуаторов, управляемых сканирующими лазерными импульсами. Для создания робота сначала берется силиконовая подложка с нанесенными на нее прямоугольными блоками из полидиметилсилоксана. Параллельно с этим на другой подложке с помощью фотолитографии и травления формируется структура из нитинола — сплава с эффектом памяти формы. На него методом центрифугирования наносится слой полиимида. На этом этапе на подложке образуется основная структура робота или актуатора, на края которого (в случае краба — на концы ног) дополнительно наносят оксид кремния. Затем полученную структуру переносят на мягкую растянутую подложку между относительно жесткими блоками, а конечности фиксируют с помощью оксида кремния на них. После того как подложку расслабляют, она сжимается и вынуждает робота принять запланированную форму: закрепленные на подложке ноги поднимают тело, а блоки сближаются и загибают клешни.
Чтобы структура сохранила такую форму после отделения от подложки ее дополнительно покрывают слоем оксида кремния.
Робот приводится в движение лазерным излучением. Оно нагревает нитинол и вынуждает его возвращаться в плоскую форму, но из-за сдерживающего слоя оксида кремния вместо полного выпрямления происходит лишь небольшой изгиб и робот немного опускается. Если излучение перестает нагревать нитинол, из-за оксидного слоя он возвращается в прежнюю форму и робот поднимается.
Само по себе это не дает роботу двигаться: он просто опускается и поднимается на месте. Чтобы превратить этот механизм в источник движения, ученые решили использовать сканирующее лазерное излучение, при котором пучок освещает не всего робота сразу, а смещается и проходит через него. Из-за этого при каждом проходе пучка сначала нагревается одна сторона, а потом другая, поэтому в движении появляется асимметрия и робот начинает двигаться в нужную сторону.
Помимо микрокрабов ученые создали несколько других конструкций и показали, как они могут двигаться по подложке в нужном направлении. Кроме того, они провели испытания, в которых 100000 раз повторяли цикл нагревания и охлаждения лазером, и показали, что создаваемые этим методом структуры устойчивы к такой долгой нагрузке и не теряют своих свойств.
Ученые показали, что роботов можно оснащать небольшими уголковыми отражателями, позволяющими отслеживать положение каждого из них из-за гораздо большей доли отраженного света. Также они показали, что на робота можно нанести вещество, меняющее свои отражательные свойства при изменении влажности, pH или уровня ультрафиолетового излучения.
В прошлом году мы рассказывали о другом методе управления миниатюрными роботами с помощью лазера. Тогда ученые предложили нагревать не самого робота, плавающего по воде, а воду рядом с ним, за счет чего в ней образуются потоки, двигающие его в нужном направлении.
Источник: https://nplus1.ru/

«РусАТ» способна производить шесть SLM-принтеров в год. Уровень производства может быть наращен при создании дополнительных производств.
Росатом стремится к полному импортозамещению в сфере аддитивных технологий и 3D-печати. В направлении «Аддитивные технологии» исследовательские и опытные работы ведет компания «РусАТ».
Как рассказал ТАСС генеральный директор ООО «РусАТ» Илья Кавелашвили, компания ставит целью производить внутри России SLM-принтеры, сырья и материалов для них.
«SLM-принтеры мы можем полностью укомплектовать лазерами и сканаторами, разработанными и производимыми в контуре Росатома», – отметили в «РусАТ».
Уже сейчас компания предлагает две линейки SLM-принтеров собственной разработки – Rusmelt 300M и Rusmelt 600M. Устройства управляются российским программным обеспечением. При этом они обладают характеристиками, сравнимыми с международными стандартами в области 3D-печати.
«РусАТ» способна производить шесть SLM-принтеров в год. Уровень производства может быть наращен при создании дополнительных производств.
В марте «РусАТ» запустила «Оперативную линию по импортозамещению комплектующих методом аддитивных технологий». Фирмам, которые столкнулись с трудностями в получении сырья или запчастей в сфере 3D-печати, «РусАТ» обещает помощь и поддержку.
Источник: https://smotrim.ru/

Хромосомные перестройки, или аберрации, считают главной причиной самопроизвольных абортов. Более того, около одного процента людей на Земле живут с подобными мутациями. Именно поэтому необходима быстрая и надежная диагностика таких нарушений, для чего ученые предложили использовать лазерный пинцет, который позволяет манипулировать отдельными молекулами.
Геном человека состоит из 23 пар хромосом, из которых одна — половые, одинаковые в случае женщин (XX) и непохожие в случае мужчин (XY). Весь этот комплект включает в себя разные по размеру структуры, имеющие перетяжку и так называемые плечи, которые иногда заметно различаются по размеру.
Порой в таком наборе происходят довольно серьезные изменения. Скажем, отдельные хромосомы в паре могут оказаться удвоенными (как в случае синдрома Дауна) или выпасть (примером служит синдром Шерешевского — Тернера, когда из половых остается всего одна X-хромосома). Описаны и перестройки более мелкого масштаба: например, при синдромах Олдред и Вольфа — Хиршхорна исчезает небольшой участок хромосомы. В других случаях часть хромосомы может удвоиться или развернуться на 180 градусов.
С хромосомными аберрациями того или иного рода живут около одного процента людей. Более того, их считают наиболее распространенной причиной самопроизвольного прерывания беременности на ранних сроках. Поэтому очень важно иметь надежные и быстрые диагностические методы, позволяющие вовремя выявлять подобные мутации. Иногда подозревающие очередной случай хромосомных перестроек врачи не могут понять, с какой из них они имеют дело, или оценить размер дефекта — все это затрудняет прогноз течения болезни.
Для решения подобных проблем исследователи из Университета Копенгагена (Дания) предложили диагностику на основе высокоточных биофизических методов. Она позволила добиться очень высокой эффективности и заметить те хромосомные аберрации, которые неразличимы с помощью стандартных методов.
«В идеале мы хотели бы взять образец у человека, например, с бесплодием и с помощью нашего метода проанализировать хромосомы, обнаружив присутствующие дефекты. В принципе он также может пригодиться для исследования других хромосомных перестроек и заболеваний, в частности рака», — рассказал профессор Йен Хиксон (Ian Hickson) из Департамента клеточной и молекулярной медицины, один из авторов новой статье в Nature.
Ученый отмечает, что современные больницы (например, в Дании) уже проводят диагностику хромосомных аберраций, однако их технологии далеки от совершенства. «Сейчас при изучении хромосомы подвергают действию химических реагентов, с помощью которых их фиксируют. Все это напоминает ветеринара, который хочет осмотреть домашнюю собаку, но для этого должен сначала сделать из нее чучело», — объяснил Хиксон.
Предложенное датчанами решение куда более деликатное и высокотехнологичное. Они используют лазерный, или оптический пинцет — особый инструмент, который позволяет манипулировать микроскопическими объектами и даже отдельными молекулами. Ученые используют оптический пинцет при исследованиях белков и для особенно точных измерений.
При работе с хромосомами эта методика, по сути, работает как микроскоп с очень высоким разрешением. Более того, в этом случае можно перемещать, сдавливать и растягивать хромосомы. Например, при подобных манипуляциях кусочек на конце хромосомы может отвалиться, что говорит об определенных мутациях. Выходит, с помощью оптического пинцета реально заметить даже самые мелкие дефекты и проводить более качественную диагностику.
Источник: https://naked-science.ru/

Новая лазерная техника с использованием ультразвука основана на так называемой лазерной ангиопластике - существующем методе лечения, предназначенном для улучшения кровотока у пациентов, страдающих от скопления бляшек, которые сужают артерии.
Если более традиционные методы лечения, такие как стенты и баллонная ангиопластика, расширяют артерию и сжимают бляшку, то лазерная ангиопластика разрушает ее для устранения закупорки.
Генерируемая лазером тепловая энергия превращает воду в артерии в пузырьки пара, которые расширяются, разрушаются и разбивают бляшку. Поскольку для этой техники требуются мощные лазеры, она может привести к перфорации или рассечению артерии, чего ученые пытаются избежать, используя вместо этого маломощные лазеры и ультразвук.
Ученые смогли продемонстрировать это на образцах свиного брюха и образцах бляшек артерий ex vivo. Метод использует маломощный наносекундный импульсный лазер для генерации микропузырьков, а воздействие ультразвука на артерию заставляет эти микропузырьки расширяться, схлопываться и разрушать бляшку.
“При обычной лазерной ангиопластике для всего процесса кавитации требуется высокая мощность лазера, тогда как в нашей технологии меньшая мощность лазера требуется только для начала процесса кавитации”, - сказал член команды Рохит Сингх.
Источник: https://www.ferra.ru/

 

Наночастицы могут эффективно генерировать синглетный кислород и преобразовывать фотоны в тепло с помощью одного источника света. Исследование опубликовано в Journal of Nanobiotechnology. Фотоиммунотерапия — комбинация фототерапии и иммунотерапии — может эффективно повысить эффективность лечения от рака. Несмотря на это, многофункциональная фотоиммунная система до сих пор все еще находится в зачаточном состоянии.
Что бы решить проблему, китайские ученые разработали многофункциональную и безопасную систему фотоиммунотерапии для эффективного лечения опухолей. Сотрудники Сучжоуского института биомедицинской инженерии и технологии (SIBET) Китайской академии наук (CAS) недавно разработали многофункциональную наноплатформу.
В ее основе — мезопористые гексагональные цинк-порфирин-кремнеземные наночастицы (MPSN), нагруженные R837 (агонистом толл-подобного рецептора-7). Их можно использовать для интеграции фотодинамической терапии и фототермической терапии, а также опухолеспецифической иммунотерапии рака молочной железы. По словам исследователей, наночастицы с фосфидом цинка (ZnP) в качестве ядра и каркасом из мезопористого кремнезема в качестве оболочки могут эффективно генерировать синглетный кислород и преобразовывать фотоны в тепло с помощью одного источника света.
Принципиальная схема наноматериалов для фотоиммунотерапии рака молочной железы. / Изображение: SIBET
Между тем, превосходная мезопористая структура кремнеземной оболочки будет способствовать эффективной загрузке R837. Следовательно, терапевтическая стратегия, основанная на MPSN@R837, не только уничтожала первичные опухоли с помощью методов фототерапии, но также эффективно ингибировала отдаленные метастазы благодаря сильному иммунному ответу, вызванному двусторонним механистическим взаимодействием.
Иммунотерапия рака представляет собой метод лечения против роста опухоли и метастазирования путем стимуляции иммунного ответа хозяина. Фототерапия, включая фотодинамическую терапию (ФДТ) и фототермическую терапию (ФТТ), является менее инвазивным методом лечения по сравнению с химиотерапией. ФДТ и ФТТ-индуцированная иммуногенная гибель клеток может высвобождать ассоциированные с опухолью антигены и молекулярные паттерны, связанные с повреждением, стимулируя иммунный ответ.
Источник: https://hightech.fm/

Немецкий оружейный концерн Rheinmetall успешно провел испытания лазерного оружия для Бундесвера на полигоне в Нижней Саксонии, сообщает агентство DPA.
Это произошло в рамках программы борьбы с беспилотными летательными аппаратами Counter-Unmanned Aircraft System (C-UAS). Германия присоединяется к элитному клубу стран, располагающих такими технологиями.
Результаты превзошли ожидания. Однако, какое количество киловатт необходимо для правильной работы лазера, не разглашается.
К сожалению, тесты также показали некоторые ограничения системы, у которой есть проблемы с функционированием в условиях плохой видимости и большого количества облаков на небе.
В настоящее время ведутся исследования, направленные на создание мобильного устройства мощностью более 10 кВт, состоящего из пяти волоконных лазерных модулей мощностью по 2 кВт каждый. Устройства предполагается разместить на бронетранспортере Boxer. В ходе испытаний осуществлялось визуальное отслеживание и обезвреживание различных типов беспилотных летательных аппаратов на расстоянии до одного километра.
Германия — не единственная страна, которая испытывает такую систему. Израильские военные выпустили видео, на котором показаны испытания новой лазерной системы Iron Beam. В результате проведенных испытаний беспилотник был успешно сбит.
Ранее Израиль уже проводил испытания лазерного оружия. Беспилотник был успешно сбит в прошлом году , но эффективность нового вида оружия против других угроз была продемонстрирована только сейчас. Израиль — одна из первых стран в мире, которая испытала лазерное оружие в условиях, близких к реальным.
Опубликовано: Николай Скира
Источник: https://www.autoparus.by/

 

Армия США в партнерстве с оборонной компанией Raytheon Intelligence & Space протестировала лазерное вооружение нового типа. Высокоэнергетическая система Raytheon, установленная на боевую машину Stryker, обнаружила, отследила и уничтожила несколько 60-мм минометных мин в ходе испытаний на полигоне Уайт-Сэндс, штат Нью-Мексико. Новая технология бесшумна, автономна и невидима для глаз — с ее помощью военные планирует защищать свои базы и наземные части от боевых дронов и артиллерийского огня.
Лазерная система Raytheon получила название DE M-SHORAD и была разработана в рамках сотрудничества между двумя оборонными предприятиями: Raytheon и Electronic Warfare Systems. Оружие состоит из лазерной установки мощностью 50 кВт, системы обнаружения и сопровождения целей и многоцелевого радара Ku720, сообщает New Atlas. Последний обеспечивает 360-градусный охват — если радар обнаружит вражеский обстрел, лазер быстро наводится на цель и поражает ее.
Помимо скорости работы и автономии, среди преимуществ системы DE M-SHORAD выделяется ее «боезапас». Лазер способен вести огонь, пока заряжен его аккумулятор. Перезарядка при сменной батарее может занимать считанные минуты. По словам разработчиков, этот фактор дает системе огромное преимущество перед традиционным вооружением — стоимость одного лазерного выстрела Raytheon меньше одного доллара, а скорость достижения лазерным лучом цели равна скорости света.
«Солдаты в полевых условиях сталкиваются со все более сложными угрозами, и наши проверенные на полигонах датчики, программное обеспечение и лазеры готовы предоставить им новый уровень защиты. Армия поставила перед нами самую сложную задачу — противодействие ракетам, артиллерии и минометам — и мы сделали важный шаг к обеспечению маневренной противовоздушной обороны ближнего действия, в которой нуждаются солдаты», — заявила Аннабель Флорес, президент Electronic Warfare Systems, сотрудничающей с Raytheon Intelligence & Space.
Raytheon утверждает, что DE M-SHORAD была разработана с целью защиты солдат от различных воздушных угроз — беспилотных авиационных комплексов, ракет, артиллерии и минометов. Компания уже установила эту систему на несколько боевых машин Stryker, а в будущем собирается ставить ее на военные корабли и другую военную технику. Кроме того, лазерное оружие, считают разработчики, может пригодиться и гражданским предприятиям — например, аэропортам и стадионам.
Источник: https://hightech.plus/

В джунглях Амазонии нашли целую сеть городов ранее неизвестной цивилизации. Пирамиды, храмы, дворцы и дома прекрасно сохранились. Но их не видно вообще. Ученые взяли лазер, и принялись летать на самолете. Лазер просвечивал растительность и делал так, что она как бы исчезала. И вот в недрах непролазной чащи перед исследователями предстал затерянный мир.
У этого государства пока нет названия. Рядом – деревенька Касарабе. Пока так называют и эту древнюю лесную Атлантиду. Вроде бы она существовала во времена Древней Руси, но это неточно: надо пойти, раскопать, а это очень трудно сделать, потому что – сельва, дорог нет, комары и прочие змеи.
Самое поразительное: кажется, эти люди уже пережили индустриальную цивилизацию, и жили так, как нам, в XXI веке, только мечтается. Города и поселения были очень маленькими. Жить в них было невероятно хорошо: вышел на крыльцо с утра, а перед тобой простирается природа. Но зато сеть поселений была плотной. Захочется в магазин, или в театр (если они были) – раз, и ты на месте. Мечта.
Современные урбанисты (специалисты по городам) еще только подбираются к такой модели жизни. Хватит строить небоскребы, говорят они. Человеку нехорошо в мегаполисе. Но и в глуши он не может. Давайте вот так, распределенно. А все, оказывается, уже открыто до нас. В Амазонке, в джунглях открыли секрет счастья тысячу лет назад.
А как так получилось? Вдруг перед нами в самом деле остатки прежней, более высокоразвитой, цивилизации? Утомились от прогресса, все осознали, и погрузились в нирвану, в счастье. Но что стало с ними потом? Почему пирамиды и дворцы заросли джунглями? Жуткая тайна, и археологи уже пакуют рюкзаки и присматривают в магазинах палатки: так не терпится понять, что погубило абсолютно счастливых людей.
Источник: https://www.kp.ru/

Исследователям удалось создать материал, на котором можно писать с помощью ультрафиолетового излучения. Им можно покрыть бумагу. По словам авторов, новое покрытие предлагают использовать для бумаги, чтобы сократить количество бумажных отходов. Материал изготовлен из трех нетоксичных компонентов и производится на одной стадии синтеза.
Ядонг Инь и его команда из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) исследовала нанокристаллы титана (TiO2), чтобы создать светочувствительную систему.
Нанокристаллический TiO2 — это полупроводник: он темнеет при облучении ультрафиолетом (УФ) из-за разделения зарядов и восстановления атомов титана. Потемнение можно убрать, поскольку кислород в воздухе повторно окисляет титан и обращает процесс вспять. Команда исследователей поставила себе цель — продлить потемнение TiO2 и поддержать изменение цвета. В качестве легирующей примеси они использовали азот, полученный из мочевины, и добавили в кристаллы обычное нетоксичное вещество под названием диэтиленгликоль. Это вещество также сыграло решающую роль в изменении цвета. Исследователи отметили, что оно задерживает TiO2 в потемневшем состоянии.
Команда нанесла кристаллы на стекло или бумагу, они образовывали однородное покрытие, на котором можно было писать с помощью ультрафиолетового излучения. Все, что было необходимо для создания надписи, — это 30 секунд облучения УФ-лучами с длиной волны менее 400 нм. Команда подчеркнула, что нет необходимости использовать сильный источник света. Лампы в диапазоне мощности светодиодов было достаточно для получения высокого уровня контраста на материале.
Авторы исследовали два метода светового письма. Сначала они создавали узоры или печатный текст, освещая бумажную или стеклянную подложку через фотошаблон. Они также производили запись от руки с помощью лазерной ручки. Оба варианта давали высококонтрастный рисунок, который оставался стабильным в течение многих часов. Он исчезал только при нагревании, либо медленно выцветал из-за окисления. Команда отмечает, что продлить срок службы печати можно, покрыв поверхность пленки защитным слоем из нетоксичного полимера, это защитит поверхность от кислорода.
Главное преимущество новой системы — это возможность повторного использования. Исследование показало, что можно выполнить до 50 циклов записи-стирания без какой-либо заметной потери контраста. Это означает, что технологию можно использовать для задач, где нужны многоразовые поверхности или необходимо несколько раз переписывать информацию, например, транспортные билеты, информационные табло или сенсорные экраны.
Источник: https://www.nanonewsnet.ru/

 

Лазерная система для измерения объемного расхода сыпучих материалов на конвейерном транспорте LaseBVC — Bulk Volume Conveyor прошла необходимые испытания и внесена в Государственный реестр средств измерений (Госреестр СИ).
Немецкое предприятие производит высокоточные лазерные сканеры. А разработка цифровых IoT решений для бесконтактного измерения и расчета расхода сыпучих продуктов при их поточно-транспортной перевалке — одна из его приоритетных задач на российском рынке.
В прошлом году в Госреестр СИ уже была включена система лазерного 3D измерения объема инертных материалов на грузовых самосвалах LaseTVM — Truck Volume Measurement. Мы рассказывали об этом. И вот теперь объектом новой системы LaseBVC уже служит конвейерный транспорт.
Принцип ее действия заключается в одновременном измерении площади поперечного сечения и скорости движения насыпного продукта, транспортируемого навалом на конвейере, для определения контура навала, его объемного и массового расхода, без непосредственного физического контакта с материалом.
Попадание сканера в отечественный Госреестр СИ подтверждает его технические и метрологические характеристики и общую практическую применимость оборудования немецкого производителя для промышленного применения в России.
Кстати, несмотря на то, что многие европейские производители приостановили работу на российском рынке, в LASE еще в апреле заявили о том, что ничего подобного не планируют и собираются продолжать работу с клиентами из России, выполняя все взятые на себя обязательства — появление лазерной системы LaseBVC в Госреестре СИ служит подтверждением апрельскому заявлению компании.
Источник: https://dprom.online/

 

Микроэлемента становится в шесть раз больше
Сотрудники Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова (ИМЕТ) РАН нашли способ обработки продуктов, который повышает содержание селена в шесть раз. Об этом сообщили в понедельник в РАН.
Селен — один из компонентов ферментов и белков, защищающих человека от инфекций и повреждения клеток. Также он участвует в работе щитовидной железы. Обычно организм усваивает микроэлемент из морепродуктов, мясных субпродуктов, бразильских орехов, яиц, птицы, красного мяса и злаков. Однако его уровень в продуктах разный из-за содержания в почве, в которой он выращивается. Пищу тяжело обогатить этим элементом, так как он не растворяется в воде.
Исследователи считают, что проблему можно решить при помощи коллоидных растворов с использованием наноразмерных форм селена.
Ученые сделали его тремя способами: под воздействием лазера, ультразвука и механическим дроблением.
Самый чистый раствор без вредных примесей получился в результате лазерной абляции. Кроме того, пятилетние наблюдения показали, что сохраняется и концентрация.
Исследователи проверили раствор на клубнях топинамбура. Он поднял уровень селена в шесть раз.
«В листьях топинамбура сорта „Скороспелка“ содержится 0,75 мг селена на 1 кг сухого образца, а после обработки коллоидным раствором содержание этого вещества в листьях повысилось до 3,6 мг/кг. Содержание селена в клубнях, которые, собственно, и идут в пищу, повысилось с 0,1 мг селена на 1 кг сухого образца до 0,62 мг/кг после обработки. Таким образом, можно говорить о разработке эффективных методов введения растворов наноселена в растительное сырье и создании принципиально нового способа обогащения функциональных продуктов питания наноразмерным селеном», — говорится в сообщении.
Источник: https://nauka.tass.ru/

Страница 1 из 19

© 2022 Лазерная ассоциация

Tout sur Kamagra ici https://www.kamelef.com/kamagra-ou-viagra.html.

Поиск