Зоопарк Kаа
4.88K subscribers
963 photos
17 videos
4 files
829 links
Иронично-паразитический канал о науке

По всем вопросам: @KAAZoo_bot и [email protected]
Download Telegram
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Всем роботам – хоть Терминатору или новейшей российской разработке
роботу FEDORу – для движения нужны источники энергии: батареи или провода, подводящие питание. Но немецкие робототехники идут дальше и предлагают робомухоловку, работающую на слабом переменном магнитном поле. Причём магнитное поле магнитика на холодильнике примерно в 5–10 раз сильнее поля, приводящего в движение этого робоохотника. Состоят лепестки из микрочастиц поли (диметилсилоксана), которые смешивали с наночастицами сплава из неодима-железа-бора. Полученный эластичный материал намагничивали, и он начинал себя вести так, как будто состоит из крошечных магнитов. Вырезая лепестки нужной формы, исследователи попытались создать «быстродвижущиеся захватные устройства для манипулирования биологическими тканями». В общем, мухоловку. Как видим по гифке ещё есть над чем работать.
Дополнительную инфу можно почерпнуть тут.
#техно
Cyberpunk 2020

Установлен новый рекорд расчёта квантово-механических свойств для больших молекулярных систем.

Порой люди используют компьютеры не только для того, чтобы шпилить в Sims или заливать на YouTube видосы с распаковкой Лего, а и для квантово-механических расчётов, которые могут решить важные проблемы в получении энергии, очистке воды или производстве топлива, лекарств, пищевых продуктов, текстиля и другой необходимой нам ерунды.

Именно квантово-механические расчёты, например, по методу Хартри-Фока, помогают определить электронную структуру и энергию квантово-механических молекулярных систем.

Для расчёта действительно больших молекул, состоящих из множества атомов, или просто большого числа молекул требуется достаточно много времени. Порой очень много времени. Вот доктор Джузеппе Барка из Австралийского национального университета и создал новый алгоритм квантово-механических расчётов, который должен всё дивно оживить и ускорить.

Запустив свой новый алгоритм на суперкомпьютере Summit (на картинке) в Национальной лаборатории Ок-Ридж в США, наш австралийский любитель компьютеров побил мировой рекорд по выполненным вычислениям по методу Хартри-Фока, задав новые стандарты в высокопроизводительных вычислениях.

Масштаб вычислений был просто огромный, но расчеты длились чуть более получаса с использованием 26 268 графических процессоров NVIDIA V100. Выполненные расчёты имитировали 20 063 молекулы воды с ранее недостижимым разрешением.

Интересно, что графические процессоры в вычислительном отношении более мощные и энергоэффективные, чем центральные процессоры, но их намного сложнее использовать. Поэтому использование десятков тысяч ядер графических процессоров с такой эффективностью является действительно сложной вычислительной задачей.

Так что помни, пока обычные люди радуются новому SSD у PS5 и улучшенным RT и тензорными ядрами RTX 3080, учёные развлекаются с суперкомпьютерами с 25 тысячами графических процессоров и добиваются... может и не прорыва в квантовых вычислениях, но точно большого успеха.
Инфа отсюда.
#техно
Квантовое превосходство. Часть вторая

Новый китайский квантовый компьютер смог перейти в фазу квантового превосходства.

Всегда круто в чём-то превосходить других. И не так уж важно чем ты лучше. Может ты пропустил больше всех в семестре лекций по философии, у тебя самый большой размер ноги во дворе или ты счастливый обладатель самой большой коллекции скрепышей в классе. Главное, что твое превосходство над собратьями по разуму тотально и всеобъемлюще.

Вот и в мире компьютеров, особенно квантовых, есть фишка, которая называется квантовое превосходство. Это значит, что квантовый компьютер может совершать вычисления, которые недоступны обычным компьютерам в разумных пределах времени.

Фотонный квантовый компьютер из Китая выполнил расчёт, который невозможен для обычного компьютера, то есть перешёл в режим квантового превосходство. До этого такое случалось только раз в 2019 году на квантовом компьютере Google, что мы уже обсуждали тут. Принципиальная разница между этими квантовыми компьютерами в том, что компьютер Google создан на основе сверхпроводящих материалов, а китайский работает на фотонах.

В чём же суть квантового превосходства? Новый квантовый компьютер Цзючжан может за 200 секунд выполнить такие вычисления, которые на самом мощном классическом или неквантовом компьютере заняли бы более полумиллиарда лет!

Как же работает такая удивительная пепяка? Если квантовый компьютер Sycamore от Google основан на крошечных квантовых битах из сверхпроводящих материалов, которые проводят энергию без сопротивления, то Цзючжан состоит из сложного набора оптических устройств, перемещающих фотоны. Эти устройства включают источники света, сотни светоделителей, десятки зеркал и сто детекторов фотонов.

Сначала фотоны отправляются в сеть каналов. Там каждый фотон встречает серию светоделителей, каждый из которых направляет фотон по двум путям одновременно, в так называемую квантовую суперпозицию. Затем их пути сливаются вместе. Такая череда разделений и слияний заставляет фотоны интерферировать друг с другом по квантовым правилам.

Наконец, в конце измеряется количество фотонов в каждом из выходных каналов сети. При многократном повторении этот процесс даёт распределение чисел в зависимости от того, сколько фотонов было зарегистрировано на каждом выходе. Схематично этот процесс показан на картинке.

Если работать с большим количеством фотонов и множеством каналов, квантовый компьютер будет получать распределение чисел, которое слишком сложно для вычисления классическим компьютером. В новом эксперименте до 76 фотонов прошли через сеть из 100 каналов.

Однако, одним из ограничений Цзючжан является то, что он может выполнять только один тип задачи, а именно, выборку бозонов. В отличие от этого квантовый компьютер Google может быть запрограммирован на выполнение множества алгоритмов.

Так что помни, неравенство, доминирование и превосходство завладело умами не только людей, но теперь и машин. И казалось бы, кучка светодиодов, зеркал и детекторов – а туда же. Перешёл в фазу квантового превосходства над нашими любимыми Маками, Асерами и прочими неквантовыми старичками.
Инфа отсюда.
Полный текст статьи можно изучить тут.
#физика #техно
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
В среду SpaceX запустила свой последний прототип ракеты Starship SN8 на высоту 12,5 километров.

Прототип космического корабля под номером 8 плавно взлетел, выполнил несколько задач, включая проверку его аэродинамики, развернулся и пошёл на посадку.

Но при посадке, как мы видим, ракета взорвалась от удара. Так как это был тестовый образец, то на борту не было экипажа, и никто не пострадал.

Несмотря на такую зажигательную концовку полёта, Илон Маск полон оптимизма и объяснил причину крушения: «Давление в топливном баке при посадке было недостаточным, из-за чего скорость приземления была слишком высокой».

На самом деле, это уже восьмой прототип и можно догадаться что стало с предыдущими семью. За четвёртым мы наблюдали тут.
#техно
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
На протяжении десятилетий лазер успешно применяется в автомобильной и металлургической промышленности. Но почему бы его не использовать и в стекольном производстве? Как видим на гифке, с помощью лазера можно эффективно сваривать стеклянные части, если светить им в область шва. С другой стороны, с помощью лазера можно и отделять части стеклянных изделий.
#техно
2020 подошёл к своему завершению, и мы традиционно подводим итоги года подборкой самых самых постов года. В 2020 Телеграм ввёл статистику каналов, поэтому в этом году посты в топ отбирались по принципу – сколько раз ими поделились Посетители нашего Зоопарка. Кроме самых популярных постов по категориям, добавлены и самые понравившиеся Посетителям гифки. В общем, почитать и посмотреть будет что!

#химия
Высокая кухня в Зоопарке
Гиф

#физика
Металлический H₃O
Гиф

#космос
Космические сталкеры
Гиф

#нано
Кружится, вертится…
Гиф

#био
На кончиках пальцев
Гиф

#техно
Кое-что задаром?
Гиф

#медицина
Живая вода
Гиф

#гуманитарка
Кто тут самый умный?

В честь праздников снова открываем доступ и в наш маленький чатик.

И, конечно, хочется поблагодарить всех, кто в течение этого года был с нами в нашем Зоопарке. Отдельно отметим доблестных Патронов Зоопарка с Patreon: Alexey Buzmakov, Sergey, marina mariva и Valeria Donich.

А теперь праздновать! Всех с наступающим Новым годом!
Прозрачный, как деревяшка

Учёные могут получать прозрачную древесину. 

Дерево является неиссякаемым источником не только палочек для еды, буратин или топлива для единственного обогревательного прибора в доме - печи, но и для учёных, проводящих над ним нечеловеческие эксперименты. Эти яйцеголовые то делают дерево резиновым, то наномембраной для очистки воды, то сверхпрочным и бронебойным. А теперь ещё и прозрачным.

Передовые деревофилы Ся, Чен, Ли, Хэ, Гао, Ван и Ху (мир должен знать «Ху из ху»!) из провинциального американского Университета Мэриленда видят наше прекрасное будущем деревянным. В нём всё можно будет изготовить из дерева: автомобили, небоскребы и даже лазеры будут из дерева! Но для этого потребуется прозрачная древесина. Вот исследователи и предложили новый способ получения такого материала.

Метод основан на удалении структурного компонента древесины, называемого лигнином. Для этого нужно много разной химии и в процессе образуются жидкие отходы, которые трудно переработать. Кроме этого, такая технология может ослабить древесину.

Но наши доблестные учёные решили сделать лигнин прозрачным, удалив только те части его молекул, которые придают ему цвет. Они нанесли перекись водорода, которая часто используется в качестве дезинфицирующего средства, на поверхность древесины, а затем оставили её под УФ-лампой, имитирующей естественный солнечный свет. После замачивания древесины в этаноле – для удаления оставшегося мусора – исследователи заполнили поры в древесине прозрачной эпоксидной смолой, что также является частью процесса по созданию прозрачной древесины без лигнина.

Конечный продукт представляет собой кусок дерева (на КДПВ), который пропускает более 90% света, и который более чем в 50 раз прочнее прозрачного дерева с полностью удалённым лигнином. Прозрачное дерево стало легче и прочнее стекла. Теперь его можно использовать для изготовления окон, крыш и даже для создания прозрачного дома. Во всяком случае так думают исследователи.

Так что помни, пока 20% консервативного населения РФ проживают в обычных деревянных домах, прогрессивные учёные дарят им возможность построения современных и прозрачных деревянных домов, если уж так хочется жить в деревянной среде обитания.
Инфа отсюда.
Статья в открытом доступе тут.
#техно #химия
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Сегодня о технике безопасности или какой огнетушитель выбрать, чтобы разговор с клиентом автосервиса не начался с фразы: Есть новость хорошая и плохая. Хорошая в том, что больше не нужно менять масло и аккумулятор…

Просмотр сегодняшнего видео удивляет: в огнетушители заправляют лак для волос? Нет, дорогие Посетители нашего Зоопарка, это не лак. Это углекислотный огнетушитель, который гасит пламя углекислым газом CO₂ за счёт понижением температуры очага возгорания и вытеснения кислорода из зоны горения негорючим CO₂. Это не самый лучший выбор при тушении бензина, потому что мощности огнетушителя может оказаться недостаточно для такого возгорания, как на гифке, и сила газовой струи разбрызгивает горящую жидкость и усиливает огонь, что мы и наблюдаем.

А нужен в такой ситуации огнетушитель порошковый с зарядом классов ABCE. В них пожаротушение происходит с помощью мелкораздробленных минеральных солей. С таким огнетушителем погасить огонь было бы довольно просто.
#техно #химия
Микропивовары

Учёные разработали новый способ проведения чрезвычайно малых пивоваренных экспериментов – микроэкспериментов. 

Количество пивняков на квартал обычного российского города наводит на мысль, что пивоварение занятие крайне простое и лёгкое. Но это не так. Пивоварение – это целая наука, а значит наш Зоопарк пристально следит за последними новостями из мира хмеля, солода и лагеров с портерами.

Благодаря использованию современных методов аналитической химии и микробиологии, пивоварение, как наука, переживает ренессанс. Но, как и раньше, чтобы сварить новое пиво нужны приличные объёмы сырья, громоздкое оборудование и особые условия.

Как-то пивные учёные из Aвстралии захотели опубликовать статью в приличном журнале об изменениях белка ячменя на стадии затирания пива – это процесс смешивания дробленного солода с водой и нагревания полученной смеси до температуры от 40 до 80ºC. Но тут один из рецензентов журнала спросил, были ли эти изменения вызваны температурой или временем, затраченным на затирание ячменя?

– Хороший вопрос, – с лёгким австралийским акцентом согласились пивофилы из страны динго и кенгуру. Но чтобы это выяснить, нужно варить пиво заново. При этом для аппарата, вмещающего не менее 23 литров пива, нужно минимум пяти килограммов солода для каждого нового пивного образца… Австралийцы посчитали и прослезились – им для таких экспериментов понадобится ещё три месяца пахать без выходных и пятничных пивных вечеринок у декана…

В общем, им стало лень так париться, и они решили попробовать провести исследования в более скромных масштабах.

Оказалось, что процесс пивоварения можно воспроизвести в 1,5-миллилитровой пробирке, используя только одно ячменное семечко и обычный лабораторный настольный шейкер/инкубатор. На КДПВ как раз и показано, что результаты микропивоварения и обычного процесса демонстрируют эквивалентные профили ферментируемого сахара и свободных аминокислот.

Так что помни, тестирование эффективности сортов ячменя при пивоварении может вполне приводиться в микромасштабах. И хотя 1,5 миллилитра нового пива получить удобнее, быстрее и дешевле, но какой смысл в такой работе, если его нельзя продегустировать?!
Инфа отсюда.
Полная версия статьи в открытом доступе тут.
#техно #химия