FFOREST

Научно-технический прогресс требует финансовой подпитки, и в гонке за мировое лидерство КНР уже расходует больше средств на разработки и исследования, чем США, как сообщает Nikkei Asian Review. Об этом свидетельствует статистика, которую японские аналитики собирали с 2024 года, учитывая расходы компаний и университетов, а также научные публикации.

Например, в 2024 году расходы китайских компаний и университетов на науку и исследования выросли на 13,1 % до $615 млрд в масштабе текущих цен, обойдя США с их $604 млрд и 6,7 % прироста. Япония оказалась на третьем месте с $140 млрд расходов и 8,4 % прироста. Всего в статистике учитываются около 160 индикаторов. Китай обошёл США по количеству научных публикаций ещё в 2017 году, ещё через год он стал самым цитируемым источником в 10 % самых часто упоминаемых публикаций, а 2019 году вышел в лидеры и среди 1 % самых цитируемых научных публикаций.

Из указанной суммы в $604 млрд расходов на науку и исследования около $478 млрд были обеспечены китайскими компаниям, причём приоритетными направлениями финансирования стали компьютерные технологии, электроника и оптика. В 2024 году эти расходы со стороны китайских компаний выросли на 13 %. Отчасти это связано с введёнными в 2022 году санкциями со стороны США, поскольку они подтолкнули работу по импортозамещению в Китае.

Для сравнения, в США компании в то же время сосредоточились на непроизводственных направлениях типа систем искусственного интеллекта, которые оттянули на себя половину суммы, потраченной за период на НИОКР. Германия ($116 млрд) в этом рейтинге оказалась на четвёртом месте, Южная Корея ($97 млрд) расположилась на пятом, следом шли Великобритания ($68 млрд) и Франция ($56 млрд).

Источник: 3dnews

Ключевую роль в реализации проекта сыграл тоннелепроходческий комплекс «Линхан» («Навигатор») — крупнейшая в мире щитовая машина для строительства тоннелей высокоскоростных железных дорог.

Более того, этот гигантский комплекс установил мировой рекорд по самой протяженной непрерывной проходке под руслом реки среди машин своего класса, преодолев без остановки 11,325 километра под дном Янцзы.

Щитовой тоннелепроходческий комплекс (TBM) представляет собой огромную промышленную машину, которая одновременно разрабатывает грунт, удаляет породу, укрепляет окружающий массив и монтирует постоянную железобетонную обделку тоннеля. При движении высокоскоростных поездов возникает мощное вытеснение воздуха, поэтому подобные тоннели требуют исключительно большого поперечного сечения. Это необходимо, чтобы избежать резких перепадов давления, вызывающих дискомфорт у пассажиров, а также опасных ударных воздушных волн. Именно поэтому тоннелепроходческие комплексы для высокоскоростных магистралей относятся к числу крупнейших машин на планете.

Диаметр режущей головки «Линхана» составляет впечатляющие 15,4 метра, что делает его настоящим механическим гигантом. Тоннель проходит на глубине до 89 метров, где конструкция выдерживает давление воды до 0,9 мегапаскаль.

С помощью этой машины был сооружен двухпутный тоннель с одним общим стволом и внешним диаметром железобетонной обделки 14,8 метра. Работы велись непрерывно в сложных геологических условиях — через илистые и песчаные отложения русла Янцзы — без строительства промежуточных технологических шахт.

Оснащенный системой интеллектуального управления на основе цифрового двойника и современными средствами геологического прогнозирования, «Навигатор» установил новый мировой стандарт в области протяженной проходки тоннелей большого диаметра.

Источник: naked-science

В условиях ужесточения международных стандартов Европа впервые за долгое время получила собственный инструмент для сложных космических миссий. Новый носитель Ariane 6 способен изменить баланс сил на рынке запусков и открыть новые возможности для европейских компаний.

Запуск ракеты Ariane 6 с собственными твердотопливными ускорителями стал одним из самых многообещающих событий последних лет для космической отрасли. В условиях ужесточения требований к технологиям Европа получила возможность самостоятельно выводить на орбиту аппараты нового поколения, больше не завися от решений третьих стран.

Технические характеристики Ariane 6 позволяют запускать спутники и научные платформы, которые ранее были доступны лишь в ограниченном объеме. Теперь европейские компании могут реализовывать амбициозные проекты, не оглядываясь на внешние ограничения. Это особенно актуально на фоне усиления конкуренции со стороны США и других мировых игроков, а также в условиях нестабильной геополитической обстановки.

Конструкция ракеты предусматривает использование четырех мощных ускорителей, что значительно повышает грузоподъемность и гибкость при подготовке миссий. Такой подход открывает перед Европой новые горизонты — от формирования спутниковых группировок до участия в международных программах по исследованию дальнего космоса.

В последние годы европейские космические программы часто оказывались в тени американских успехов. Однако запуск Ariane 6 — это не просто технологический ответ на вызовы времени, но и попытка изменить сложившиеся темпы развития, а также укрепить позиции на мировом рынке. Европа намерена инвестировать в собственные разработки и конкурировать с признанными лидерами отрасли, что стимулирует ее политические и технологические амбиции.

В ближайшей перспективе ожидается появление новых проектов, которые могут еще больше усилить влияние Европы в космической сфере. Ariane 6 становится символом перемен и новым этапом развития отрасли, открывая возможности, которые ранее казались недостижимыми для европейских компаний.

Параллельно с этим в мире происходят и другие технологические прорывы. Например, впервые искусственный интеллект проложил маршрут для марсохода, что может изменить подход к исследованию других планет. Подобные достижения требуют ресурсной базы и независимости, необходимых для участия в глобальной космической гонке.

Ariane 6 — это европейская ракета-носитель нового поколения, разработанная для вывода на орбиту различных типов спутников и научных аппаратов. Ее высота составляет 60 метров, а грузоподъемность в зависимости от модификации может достигать 11,5 тонн. Введение Ariane 6 в эксплуатацию позволяет Европе снизить зависимость от зарубежных пусковых услуг и повысить конкурентоспособность на мировом рынке.

Источник: 110km

Исследователи из Пекинского технологического института разработали прототип, который превращает инфракрасный свет в полноцветные изображения. Такой подход к ночному видению выходит за рамки привычных монохромных экранов.

Система использует квантовые точки из теллурида ртути в паре с двухслойным OLED-дисплеем.

Вместо перевода инфракрасного излучения в один цвет на основе яркости прибор сопоставляет разные длины волн и интенсивности с отдельными видимыми цветами. Именно это отличие имеет ключевое значение.

Традиционные системы инфракрасной съёмки полагаются на детекторы, которые захватывают широкий диапазон длин волн, но не сохраняют деталей о них. В результате изображение обычно передаётся как перепады яркости в одном цвете, чаще всего зелёном. Такой метод эффективен, но не использует способность человеческого глаза различать цветовые оттенки.

Новая конструкция решает эту проблему на уровне материалов. Квантовые точки в приборе имеют размер всего в несколько нанометров, что придаёт им дискретные энергетические состояния. Благодаря этому они реагируют по-разному в зависимости от длины волны и интенсивности поступающего инфракрасного света.

Более длинные волны с низкой энергией генерируют меньше носителей заряда. Более короткие волны и сильные сигналы запускают более сложные электронные переходы и создают больше носителей.

Эти сигналы затем передаются в двухслойную OLED-структуру. Один слой излучает красный свет, другой – голубой. Энергетический барьер между ними управляет тем, как заряд проходит через прибор.

При слабом инфракрасном сигнале система выдаёт тусклый красный свет. По мере усиления сигнала или его сдвига к более коротким волнам больше заряда преодолевает барьер и активирует голубой слой, что даёт смесь цветов и повышенную яркость.

Так как цветовой вывод напрямую связан с физикой поступающего сигнала, а не с заранее заданным сопоставлением, система несёт больше информации. По оценкам исследователей, она способна улавливать гораздо меньшие различия в мощности инфракрасного излучения, чем обычные системы на основе яркости.

Для проверки концепции команда собрала лёгкий прототип в виде очков. Гаджет весит 23 грамма и полупрозрачен, что позволяет пользователю одновременно видеть как обычное, так и инфракрасное изображение. В контролируемых экспериментах он выдавал чёткие цветокодированные изображения простых узоров и движущихся объектов при подсветке коротковолновым инфракрасным светом.

Систему также можно настроить в разных режимах. Она умеет накладывать инфракрасную информацию на обычное зрение или полностью отфильтровывать видимый свет для более погружающего обзора.

Исследователи проверили, можно ли уловить преобразованный сигнал биологическими системами. В лабораторных тестах инфракрасный свет, обработанный прибором, вызывал реакцию у сконструированных клеток, чувствительных к видимому свету.

Дополнительные эксперименты показали измеримую активность мозга у мышей и реакцию сетчатки у людей-добровольцев при просмотре инфракрасных сигналов через систему. Инфракрасный свет сам по себе не давал таких эффектов.

В статье команда заявляет, что работа "переопределила инфракрасное зрение" за счёт "выхода за пределы монохромной парадигмы", а также открывает путь к "визуальным протезам нового поколения".

Накопленные в России нефтешламы оцениваются более чем в 100 миллионов тонн и ежегодно к этому объему прибавляется почти 180000 тонн. Основная масса отходов сосредоточена в регионах активной нефтедобычи — Западной Сибири, Татарстане и Башкортостане. Нефтешламы образуются на всех этапах переработки и представляют собой стойкую смесь углеводородов, воды, механических примесей, а также смол и асфальтенов, которые формируют прочную пленку на границе раздела фаз, препятствующую разделению.

В Российском государственном универститете нефти и газа имени И.М. Губкина разработали биоразлагаемый реагент, разрушающий эти устойчивые агрегаты. В качестве сырья использованы отработанное кулинарное масло из предприятий общественного питания, рапсовое масло, а также доступные спирты — н-бутанол, изобутанол и 2-этилгексанол. В процессе переработки шламов сам реагент разлагается, что исключает образование вторичных отходов.

Эффективность извлечения углеводородов составила около 30% от исходной массы нефтешлама. Выделенные легкие фракции возвращаются в процесс нефтепереработки, тяжелые фракции могут быть направлены на коксование, висбрекинг или производство битума. Для переработки одной тонны отходов требуется всего 300–400 граммов реагента.

Исследователи установили, что для разных типов шламов необходимы индивидуальные составы. Для смешанного типа оптимальна комбинация рапсового масла и изобутанола, для высокоасфальтенового — отработанного кулинарного масла с н-бутанолом.

Ежегодное образование отработанного кулинарного масла в мире оценивается в 6–8 млн тонн. В России собирается более 68000 тонн такого масла ежегодно. Разработка российских ученых позволяет использовать этот поток отходов в качестве сырья для решения другой экологической проблемы — многолетнего накопления нефтешламов.

Источник: tehnoomsk

Российские ученые создали патентованный метод активной вибродиагностики, который очищает сигнал от шумов и позволяет выявлять дефекты роторного оборудования с точностью до детали на ранних стадиях, сокращая простои и затраты на ремонт. Это оригинальное решение мирового уровня. Подробности — в нашем материале.

Разработка специалистов Центра искусственного интеллекта Санкт-Петербургского государственного университета предлагает принципиально иной взгляд на проблему мониторинга роторного оборудования, меняя саму философию вибродиагностики. Вместо пассивного сбора данных с датчиков, установленных на корпусе машины, ученые предложили метод активного зондирования, который позволяет заглянуть за пределы суммарного шума, создаваемого десятками взаимодействующих узлов.

Суть подхода заключается во введении в измерительную систему специального генератора механических колебаний, который создает эталонный сигнал в частотном диапазоне, свободном от собственных вибраций механизма. Распространяясь по корпусу, этот сигнал позволяет с высокой точностью вычислить коэффициент ослабления среды, что дает возможность математически корректно отделить вклад конкретного элемента, будь то подшипник или вал, от общего фона, создаваемого даже самыми интенсивными соседними источниками вибраций.

Традиционные системы вибродиагностики, как правило, сталкиваются с непреодолимой сложностью при анализе многокомпонентных сигналов, где выделить истинную причину дефекта на фоне шумов от сопряженных деталей крайне затруднительно, что часто приводит к неточному определению источника поломки. Новая разработка решает эту проблему кардинально: датчик, расположенный вблизи источника помех, фиксирует шумовую спектрограмму, которая с учетом вычисленного коэффициента ослабления вычитается из данных монитора, отвечающего за целевую деталь, что позволяет выявить уникальный сигнал каждого элемента оборудования.

Главным преимуществом метода, подтвержденным патентом, стала возможность регистрации спектрального «почерка» различных видов деградации, таких как абразивный износ или нарушение геометрии, на значительно более ранних стадиях, чем это было доступно ранее. Очистка сигнала от помех открывает возможность не просто констатировать аномальный рост вибрации, а локализовать дефект с точностью до конкретной детали, создавая тем самым научную основу для перехода от планово-предупредительных ремонтов к обслуживанию по реальному состоянию. Согласно отраслевым исследованиям, такой переход позволяет сократить время незапланированных простоев на 30–50 процентов и снизить затраты на техническое обслуживание оборудования в среднем на 10–20 процентов, что делает разработку крайне востребованной в промышленности.

На мировом рынке подобные задачи решаются с использованием систем таких компаний, как Bently Nevada (входящая в структуру Baker Hughes), предлагающая комплексные решения для защиты и мониторинга турбин и компрессоров, Brüel & Kjær Vibro с более чем 80-летним опытом в области вибродиагностики, а также SKF, Siemens и GE, которые активно развивают направления предиктивной аналитики на основе искусственного интеллекта. Однако предложенный петербургскими учеными подход, основанный на активном зондировании и математически строгом выделении сигнала каждого элемента, представляет собой оригинальное решение, которое позволяет вести эффективный мониторинг каждой части оборудования в реальном времени без остановки рабочего процесса, что выгодно отличает его от существующих аналогов и открывает новые горизонты для повышения надежности и экономической эффективности промышленных предприятий.

Источник: tehnoomsk

PS. Навеяло статьей: когда-то компания Sony делала так: записывала аудио копозицию в квадратной комнате, затем ее же в одном из легендарных концертных залов. Затем сигналы хитро вычитались или что-то подобное. В итоге слушатель дома, в квадратной комнате мог получить на усилитиле Sony звучание, как в известном концертном зале.