Разные: Созданы наушники, облегчающие изучение языков
4 года назад 1153 vashurok.ru0
Ученые из Питтсбургского университета (США) создали наушники, действующие на определенные нервы в мозге и таким образом облегчающие изучение языков. Об этом сообщаете на сайте университета, передает Tengrinews.kz.
Новое устройство получило название tVNS (транскутанная стимуляция блуждающего нерва), которое также может быть применено и в других сферах обучения.
В ходе эксперимента с наушниками носители английского языка стали лучше различать слова и звуки китайского диалекта мандарин. Отмечается, что китайский считается одним из самых сложных для изучения, так как в нем присутствует множество тонов, меняющих значение слов.
Участники исследования помещали устройство в ухо, а оно стимулировало их блуждающий нерв путем производства легких импульсов. Напомним, что блуждающий нерв – самый длинный из черепных нервов. Он соединяет мозг с остальным телом, поэтому аппарат воздействует именно на него.
Аппарат tVNS. Фото: Питтсбургский университет
Ученые разделили 36 испытуемых на две группы. Первой группе дали наушники, а другой нет. Те, у кого были наушники, понимали китайский в среднем на 13 процентов лучше, чем те, кто не получал tVNS.
Авторы исследования говорят, что их изобретение может помочь людям изучать языки в более зрелом возрасте, когда многие уже даже не пробуют, потому что уверены в своем провале.
"Люди разочаровываются в себе, когда им трудно изучать язык, но если бы они могли улучшить свои показатели на 13-15 процентов с первого раза, то они, скорее всего, захотели бы продолжить", - сказал соавтор исследования профессор Бхарат Чандрасекаран.
Высокоскоростная камера MegaX зафиксировала движение луча света (видео)
Многие гипотезы и теории, лежащие в основе фундаментальных знаний человечества, ранее не могли быть доказаны или экспериментально обоснованы в связи с низким уровнем развития технологий. Однако на нынешнем этапе технологического развития, ученые получили инструменты, способные подтвердить, либо опровергнуть многие теоретические изыскания. Швейцарские ученые, используя современную камеру MegaX, смогли изучить движение отраженного от зеркал светового луча.
Исследователи из Швейцарского федерального технологического института (Лозанна, Швейцария) использовали в ходе эксперимента специальную камеру с затвором, открывающимся один раз в 3,8 наносекунды, что обеспечило съемку со скоростью 24 тысячи кадров в секунду. При этом использовались лазерные импульсы, открывающие затвор, чтобы отслеживать распространение света. Сверхбыстрая съемка позволяет увидеть движение светового луча без перемещений камеры и без накладывания изображений от других камер.
Получившийся ролик является частью научной работы под названием «Сверхсветовая 4-х мерная визуализация света в движении». При создании модели трехмерного пути светового потока были применены алгоритмы машинного обучения.
Результаты исследований могут быть использованы при решении практических задач связанных с разработкой устройств виртуальной и дополненной реальности, в робототехнике и для реализации проекта самоуправляемых автомобилей.
Студенты сделали цифровую копию гироскопа
Студенты факультета прикладной математики и информатики НГТУ НЭТИ создали цифровую копию гироскопа для удалённых исследований.
Гироскопом называется механическое устройство, способное реагировать на изменение углов ориентации тела, на котором оно установлено. Они активно используются в целом ряде направлений современной техники, в том числе — авиастроении, производстве смартфонов и игровых приставок, квадрокоптеров и гироскутеров, а также в системах наведения крылатых ракет. Для экспериментов с использованием гироскопа необходимо дорогое лабораторное оборудование — стоимость лабораторной установки составляет около двухсот тысяч рублей.
Студенты НГТУ НЭТИ создали математическую модель, цифровую копию гироскопа, которая позволяет с абсолютной точностью провести все эксперименты удалённо, что особенно актуально в условиях пандемии. Результатом работы является виртуальная лаборатория «Прецессия и нутация гироскопа», которая позволяет проводить компьютерные эксперименты с визуализацией в реальном времени сложного трехмерного пространственного движения гироскопа. Программный продукт был реализован в кросс-платформенной среде Qt Creator, а 3D симуляция — с использованием средств графического редактора Blender.
Интерфейс виртуальной лаборатории позволяет изменять параметры гироскопа и начальные условия. Динамическое воспроизведение движения гироскопа сопровождается изображением траектории конца его оси, что способствует максимально эффективному восприятию характера происходящих изменений. Система позволяет подключаться к виртуальному гироскопу удалённо, пока он доступен только студентам и научным сотрудникам НГТУ НЭТИ, но руководство факультета рассматривает вопрос о создании системы общего доступа.
Научная публикация студентов вызвала большой интерес Тона де Йонга — одного из крупнейших европейских специалистов в области мультимедийного образования. Профессор предложил авторам сотрудничество и демонстрацию их виртуальной лаборатории на Go-Lab — крупной международной интернет-платформе, ориентированной на внедрение инновационных технологий обучения с использованием виртуальных онлайн-лабораторий.
Теперь в коллекции виртуальных лабораторий НГТУ НЭТИ около двухсот цифровых двойников различных лабораторных устройств, в том числе устройство для определения удельного заряда электрона методом магнетрона, устройство для исследования движения электрона в лучевой трубке и даже программа для моделирования падения метеорита в атмосфере Земли. Большинство разработок студентов представляют собой интерактивные виртуальные лаборатории с 3D динамической визуализацией моделируемых систем и процессов.
Теперь космический мусор можно увидеть днем. Ученые рассказали, как это сделать (видео)
Ученые заявили, что нашли способ обнаружения космического мусора даже в светлое время суток. Это потенциально поможет спутникам избегать постоянно растущего облака мусора, вращающегося вокруг планеты. Новый метод представлен в журнале Nature Communications.
Неработающие ракеты, спутники и части космического кораблей продолжают вращаться вокруг Земли после того, как они вышли из экспулатации. По оценкам экспертов, 500 000 объектов сейчас вращаются вокруг земного шара. Их размер варьируются от винта до бака ракетного топлива.
Путешествуя со скоростью больше 1000 километров в час, они создают огромный и растущий риск столкновения для спутников.
Однако, используя лазеры, можно обнаружить эти мусорные обломки с земли. Но до сих пор этот метод работал только в течение нескольких часов в сумерках, когда станция обнаружения на Земле находится в темноте, а осколки все еще освещены Солнцем.
Команда исследователей из Австрии уверена, что им удалось расширить временное окно, в котором виден космический мусор, используя комбинацию телескопического детектора и специального фильтра. Это увеличит контраст объектов, когда они появляются на фоне неба в течение дня.
Команда также разработала систему программного обеспечения для обнаружения целей в режиме реального времени. Она предсказывает, когда определенные объекты могут быть видимыми, и использовала наблюдения, чтобы отточить ее точность.
В целом, новая техника может увеличить время наблюдения космического мусора с Земли с шести до 22 часов в день.
Майкл Штайндорфер из Института космических исследований Австрийской академии наук заявил, что эта техника, хоть и экспериментальная, должна значительно сократить долю команд, которые должны искать с помощью лазеров обломки космического мусора.
Немагнит впервые превратили в магнит с помощью электричества
Исследователям впервые удалось пробудить магнитные свойства в материале,который ими не обладает,прибегнув к помощи электричества.
Ферромагнетизм — это явление, возникающее в материале, когда большинство электронов его атомов вращаются в одном направлении. У немагнитных материалов противоположно направленные спины электронов обычно нейтрализуют друг друга, уничтожая магнитное поле.
В мире существует не так много веществ, которые изначально проявляют ферромагнитные свойства. Наиболее распространенные из них нам хорошо известны: это железо, кобальт и никель, а также их сплавы. Вот почему при создании электронных устройств арсенал инженеров так ограничен этой троицей.
Однако ученые уверяют, что им удалось вызвать магнетизм в материале, который раньше магнитным не был. Это пирит, «золото дураков» — минерал, который неопытные старатели часто принимают за золотые самородки. С помощью метода, известного как электролитический гейттинг, исследователи наделили его нехарактерными свойствами.
Сначала они поместили пирит в контакт с электролитом, после чего применили к соединению слабый — всего в 1 вольт — разряд. Это позволило переместить положительно заряженные молекулы в области соприкосновения пирита и электролита, создав тем самым измеримую магнитную силу. Интересно, что, как только напряжение было отключено, исчез и магнетизм. Данная особенность может помочь при проектировании электроники будущего поколения.
«Подавая напряжение, мы фактически вливаем электроны в материал. Получается, что если достичь достаточно высокой концентрации электронов, то материал самопроизвольно приобретает магнитные свойства. Раньше все это обсуждалось лишь в теории, и мы были чертовски удивлены, что наш метод сработал. Уверен, что раз опыт удался с пиритом, то в будущем мы сможем сделать ферромагнетиками и другие материалы», — поделился с прессой Крис Лейтон, ведущий автор исследования.
Отметим, что ранее, в других немагнитных материалах, магнетизм индуцировался путем удаления электронов для изменения соотношения направлений вращения. Но команда уверяет, что их работа — первый раз, когда материал был преобразован электрически.
Ученые смогли перфорировать поверхности в атомном масштабе
Никто не может выстрелить из обычного пистолета в банан так, чтобы его кожа была перфорирована, а мякоть осталась нетронутой. Однако на уровне отдельных атомных слоев такой подвиг в настоящее время достигнут — метод наноструктурирования был разработан учеными из Технического университета Вены (TU Wien). С помощью него определенные слои материала могут быть перфорированы чрезвычайно точно, а другие остаются совершенно нетронутыми, даже если снаряд проникает во все слои. Это стало возможным благодаря высоко заряженным ионам. Их можно использовать для выборочной обработки поверхностей новых систем 2D-материалов, например, для закрепления на них определенных металлов, которые затем могут служить катализаторами. Новый метод опубликован в журнале ACS Nano.
Материалы, которые состоят из нескольких ультратонких слоев, — новая захватывающая область исследования. С тех пор, как впервые был изготовлен высокопроизводительный материал графен, который состоит только из одного слоя атомов углерода, было разработано много новых тонкопленочных материалов, часто с многообещающими новыми свойствами.
Ученые исследовали комбинацию графена и дисульфида молибдена. Два слоя материала вступают в контакт, а затем прилипают друг к другу под действием слабых сил Ван-дер-Ваальса. Графен — очень хороший проводник, дисульфид молибдена — полупроводник, и эта комбинация может быть интересна для производства новых типов устройств хранения данных, заявляют ученые.
Однако для определенных применений геометрия материала должна быть специально обработана в масштабе нанометров — например, для изменения химических свойств путем добавления дополнительных типов атомов или для контроля оптических свойств поверхности. Можно модифицировать поверхности с помощью электронного пучка или обычного ионного пучка. Однако в двухслойной системе всегда существует проблема — пучок ионов воздействует на оба слоя одновременно, даже если в задаче стоит изменить лишь один слой.
Когда ионный пучок используется для обработки поверхности, обычно сила удара ионов влияет на материал. Однако новом методе ученых используются относительно медленные ионы, которые многозарядны.
«Здесь необходимо различать две разные формы энергии. С одной стороны, существует кинетическая энергия, которая зависит от скорости, с которой ионы воздействуют на поверхность. С другой стороны, существует потенциальная энергия, которая определяется электрическим зарядом ионов. В пучках ионов кинетическая энергия играет решающую роль, но для ученых особенно важна именно потенциальная.
Существует важное различие между этими двумя формами энергии: в то время как кинетическая энергия выделяется в обоих слоях материала при проникновении в систему слоев, потенциальная может распределяться очень неравномерно между слоями.
Дисульфид молибдена очень сильно реагирует на сильно заряженные ионы. Один ион, попадающий в этот слой, может удалить десятки или сотни атомов из слоя. Остается лишь дыра, которую очень хорошо видно под электронным микроскопом. С другой стороны, слой графена, в который снаряд попадает сразу после удара, остается неповрежденным: большая часть потенциальной энергии уже выпущена.
Тот же эксперимент можно также обратить вспять. Сильно заряженный ион сначала попадает на графен, а затем — на слой дисульфида молибдена. В этом случае оба слоя остаются неповрежденными: графен обеспечивает ион электронами, необходимыми для его электрической нейтрализации за доли секунды. Подвижность электронов в графене настолько высока, что точка удара также немедленно «остывает». Ион пересекает графеновый слой, не оставляя постоянного следа. После этого он больше не может вызывать значительных повреждений в слое дисульфида молибдена.
Это дает ученым новый метод целенаправленного управления поверхностями. Появилась возможность добавлять нанопоры на поверхности, не повреждая материал подложки под ним. Это поможет создавать геометрические структуры, которые раньше были невозможны. Можно создать «маски» из дисульфида молибдена, перфорированного точно по желанию, на который затем наносятся определенные атомы металла. Это открывает совершенно новые возможности для контроля химических, электронных и оптических свойств поверхности.
Меньше песчинки — для чего создана самая крохотная в мире камера (фото)
Безусловно, технологии не перестают удивлять. Например, фотокамеры. Еще пол века назад фотография была редкостью, люди посещали фотоателье, чтобы запечатлеть на бумаге знаковый момент жизни. Затем пришла эра пленочных фотоаппаратов, люди стали чаще фотографироваться, однако снимки стоили денег и не каждый мог позволить себе частые съемки. Позже пришли так называемые цифровые фотоаппараты, в которых пленка уже не использовалась, что значительно удешевило фото — платить нужно было только за печать.
Пленочный фотоаппарат-«мыльница»
Когда в мобильных телефонах появились камеры, люди могли фотографироваться всегда и везде, что, конечно, хорошо, однако ценность фотографии стала гораздо меньше.
Всегда и везде
Смартфоны постоянно совершенствуются, и камеры, встроенные в них, не исключение. Они становятся компактнее, а качество съемки улучшается. Теперь можно делать качественные снимки в любое время суток, в любую погоду и на большом расстоянии от снимаемого объекта.
Какой придел у совершенства
Совсем недавно компания OmniVision представила миру невероятную новинку — камеру размером с песчинку. Устройство настолько компактно, что сообщение о том, что оно способно снимать в высоком качестве, вызывает у скептиков ряд сомнений. Многие люди просто не понимают, как в такой крохе могла поместиться электронная начинка. Важно отметить, что инновационное устройство не предназначено для смартфонов или иных гаджетов.
Сравнение размеров камеры и горошины черного перца
Его планируют применять в медицинской сфере. Точнее — микроскопическую камеру будут встраивать в хирургические инструменты для того, чтобы можно было в мельчайших деталях отслеживать ход операции. Также с помощью микрокамеры будут обследоваться сосуды и внутренние органы пациентов.
Поможет спасти жизни сотен тысяч людей
Врачи многих стран мира с нетерпением ждут, когда появятся новые инструменты, использование которых поможет существенно сократить риск неблагоприятных исходов после хирургических вмешательств, а также неверно поставленных диагнозов. Кровеносные сосуды человека — очень важные органы, исследовать которые сегодня достаточно сложно. А между тем, их патологии нередко приводят к смертельному исходу.
Ведущие специалисты компании-производителя работают над устройством камеры, стараясь уменьшить ее стоимость. Пока сделать это сложно, ведь при создании новинки использовалась технология, аналогов которой сегодня не существует.