Κατασκευή υπολογιστών βασισμένων σε νανοσωλήνες άνθρακα

Η σμίκρυνση των ηλεκτρονικών συσκευών υπήρξε η κύρια κινητήρια δύναμη πίσω από τον κλάδο των ημιαγωγών, και έχει επιφέρει σημαντικές βελτιώσεις στην υπολογιστική ισχύ και την ενεργειακή απόδοση. Αν και εξελίξεις με βάση το πυρίτιο ηλεκτρονικά συνεχίσουν να γίνονται, οι εναλλακτικές τεχνολογίες διερευνώνται. Ψηφιακά κυκλώματα με τρανζίστορ κατασκευασμένα από νανοσωλήνες άνθρακα (CNTs) έχουν τη δυνατότητα να ξεπεράσουν το πυρίτιο με τη βελτίωση της ενεργειακής καθυστέρηση των προϊόντων, μια μέτρηση της ενεργειακής απόδοσης, κατά περισσότερο από μία τάξη μεγέθους. Ως εκ τούτου, CNTs είναι ένα συναρπαστικό συμπλήρωμα των υφιστάμενων ημιαγωγών technologies1, 2. Λόγω των σημαντικών θεμελιωδών ατελειών που συνδέονται με CNTs, ωστόσο,  μόνο πολύ βασικά μπλοκ κυκλωμάτων έχουν καταδειχθεί. Εδώ μπορούμε να δείξουμε πώς αυτές οι ατέλειες μπορούν να ξεπεραστούν, και να κατασκευαστεί ο πρώτος υπολογιστής χτισμένος εξ 'ολοκλήρου με CNT-με βάση τρανζίστορ. Ο υπολογιστής CNT τρέχει ένα λειτουργικό σύστημα που είναι σε θέση να κάνουν multitasking: ως απόδειξη, μπορούμε να εκτελέσουμε καταμέτρηση και ταξινόμηση ακεραίου ταυτόχρονα. Επιπλέον, υλοποιούμε 20 διαφορετικές οδηγίες από την εμπορική εκπαίδευση MIPS που να αποδεικνύουν τη γενικότητα του CNT υπολογιστή μας. Η πειραματική αυτή απόδειξη είναι η πιο σύνθετη με βάση τον άνθρακα ενός ηλεκτρονικού συστήματος που δέν έχει ακόμα υλοποιηθεί. Πρόκειται για μία σημαντική εξέλιξη, διότι CNTs είναι εμφανείς ανάμεσα σε μια ποικιλία των αναδυόμενων τεχνολογιών που εξετάζονται για την επόμενη γενιά της υψηλής ενεργειακής απόδοσης ηλεκτρονικών συστήματα3, 4.
Μετάφραση από το περιοδικό NATURE 2/10/2013

To πορτρέτο της Εστίας

H NASA έδωσε στη δημοσιότητα μια νέα εντυπωσιακή εικόνα του αστεροειδή Vesta

ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ:  πριν 35'

Μοιάζει με πατάτα αλλά στην πραγματικότητα είναι η Εστία, ένας από τους μεγαλύτερους αστεροειδείς στο ηλιακό μας σύστημα. Credit: NASA/JPL-Caltech/UCAL/MPS/DLR/IDA

emailεκτύπωση 

Πασαντίνα, Καλιφόρνιαα 

Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα μια εντυπωσιακή φωτογραφία της Εστίας, ενός μεγάλου αστεροειδή τον οποίο πλησίασε και μελέτησε το διαστημικό σκάφος Dawn από τον Ιούλιο του 2011 ως τον Σεπτέμβριο του 2012. Ειδικοί της NASA χρησιμοποιώντας τις εικόνες που είχε στείλει το σκάφος δημιούργησαν ένα «μωσαϊκό» που αποτυπώνει με λεπτομέρεια ολόκληρο τον αστεροειδή. Το Dawn συνεχίζει την αποστολή του κυνηγώντας τον αστεροειδή Ceres στον οποίο αναμένεται να πλησιάσει και να ξεκινήσει να εξερευνά τον Φεβρουάριο του 2015.

Η Εστία

Η Εστία (το ρωμαϊκό όνομα της οποίας είναι Vesta) έχει διάμετρο 530 χλμ, μέγεθος που την κατατάσσει στην κατηγορία των «πρωτοπλανητών», οι οποίοι αποτελούν τα απομεινάρια των συγκρούσεων μεταξύ μικρών σε μέγεθος πλανητών.

Διαχρονικά αποτελεί πόλο έλξης μετεωριτών και μικρών διαστημικών βράχων οι οποίοι πέφτουν επάνω της δημιουργώντας ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον και πλούσιο γεωλογικό περιβάλλον. Σύμφωνα με τους ειδικούς, ο τρόπος δημιουργίας της Εστίας και ο σχηματισμός του φλοιού, του μανδύα και του πυρήνα σιδήρου που διαθέτει είναι παρόμοιοι με της Γης και της Σελήνης. Για τον λόγο αυτό και αποφασίστηκε να γίνει εκεί μια αποστολή εξερεύνησης.

Το τριπλό Εβερεστ

Το Dawn μας έδωσε εικόνα από έναν πραγματικά μοναδικό κόσμο που δεν έχει σχέση με τους υπόλοιπους αστεροειδείς. Η πιο εντυπωσιακή ανακάλυψη είναι ένα γιγάντιο βουνό που βρίσκεται κοντά στον Νότιο Πόλο της Εστίας. Η κορυφή του βρίσκεται σε ύψος 22 χλμ από την επιφάνεια!


Μια από τις εικόνες που έστειλε το Dawn από το γιγάντιο όρος που υπάρχει στην Εστία

Αναδημοσίευση από το ΒΗΜΑ την 1/10/2013

Αμέτρητα τα πιθανά «σπίτια» για τον άνθρωπο

Νέα μελέτη υπολογίζει ότι μόνο στον γαλαξία μας υπάρχουν 15-30 δισ. κατοικήσιμοι πλανήτες

ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ:  26/09/2013 10:56

Δισεκατομμύρια είναι οι πλανήτες που μπορούν να φιλοξενήσουν ζωή στον γαλαξία μας σύμφωνα με τη νέα μελέτη

 

Λονδίνο 
Τα επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια παρέχουν πλέον σε καθημερινή βάση ένα τεράστιο αριθμό νέων εικόνων και δεδομένων από το Σύμπαν. Τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες μελετώντας κάθε φορά τα νέα δεδομένα που προκύπτουν προχωρούν σε υπολογισμούς και εκτιμήσεις για τον αριθμό των πλανητών τόσο στο Σύμπαν όσο και ειδικότερα στον γαλαξία μας. Ορισμένες εξ αυτών επικεντρώνονται στον αριθμό των πλανητών που έχουν μέγεθος ή συνθήκες παρόμοιες με αυτές της Γης.

Ειδικοί έκαναν για λογαριασμό της επιθεώρησης «New Scientist» ένα νέο υπολογισμό με βάση τα δεδομένα που παράσχει καθημερινά η αποστολή Kepler η οποία αναζητά πλανήτες στον γαλαξία μας. Η νέα μελέτη προσπαθεί να προσεγγίσει τον πιθανό αριθμό των πλανητών με συνθήκες ευνοϊκές προς τη ζωή, με απλά λόγια πλανήτες που θα μπορούσαν ενδεχομένως να αποτελέσουν κάποτε τόπο κατοικίας των ανθρώπων. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς αυτούς οι κατοικήσιμοι πλανήτες στον γαλαξίας μας είναι 15-30 δισ.

«Πόσοι από αυτούς τους κόσμους φιλοξενούν ζωή; Δεν το γνωρίζουμε. Όμως αν είμαστε μόνοι στον γαλαξία μας αυτό δεν θα οφείλεται στην έλλειψη φιλόξενων για τη ζωή χώρων» αναφέρουν οι ειδικοί που έκαναν την μελέτη.
Αναδημοσίευση από το ΒΗΜΑ 1/10/2013

Φωσφορίζον λάδι «προδίδει» τον αέρα

Πειράματα της NASA για την κατασκευή νέων αεροσκαφών και διαστημοπλοίων

ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ:  30/09/2013 12:09

Το φωσφορίζον λάδι αποκαλύπτει την κίνηση του αέρα πάνω στο σκάφος

 

Χάμπτον, Βιρτζίνια 

Πολύ ενδιαφέροντα πειράματα πραγματοποιούνται στο ερευνητικό κέντρο Langley της NASA στη Βιρτζίνια. Οι ερευνητές του Κέντρου χρησιμοποιούν νέες τεχνικές και κάθε είδους εργαλεία και υλικά σε μια προσπάθεια να αυξήσουν τις γνώσεις τους στον σχεδιασμό και την κατασκευή αεροσκαφών και διαστημοπλοίων.
Σε ένα από τα πειράματα οι ερευνητές ψέκασαν ένα αντίγραφο ενός φουτουριστικού υβριδικού σκάφους με ένα φωσφορίζον λάδι. Στη συνέχεια τοποθέτησαν το σκάφος σε μια ειδική σήραγγα δοκιμών (wind tunnel). Το λάδι βοήθησε τους ερευνητές να δουν τη ροή και εν γένει τη συμπεριφορά του αέρα καθώς αυτός περνά πάνω και γύρω από το σκάφος. Αυτά τα δεδομένα αναμένεται να προσφέρουν νέα στοιχεία στους κατασκευαστές για κρίσιμες ιδιότητες όπως η ανύψωση και η αντίσταση του αέρα. Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα μια εντυπωσιακή φωτογραφία από αυτό το πείραμα.
Αναδημοσίευση απο το ΒΗΜΑ 1/10/2013

Νερό στο έδαφος του Άρη ανακάλυψε το Curiosity

Οι υδρατμοί ήταν το πιο άφθονο μόριο στο πρώτο δείγμα σκόνης που ανέλυσε.

Τελικά ο 'Αρης μόνο άνυδρος δεν είναι. Το ρομποτικό ερευνητικό όχημα «Curiosity» της NASA ανίχνευσε με τα όργανά του απρόσμενες ποσότητες νερού στο έδαφος του γειτονικού πλανήτη. Το ρόβερ ανέλυσε το πρώτο του δείγμα αρειανής σκόνης, την οποία εξαέρωσε με υψηλή θερμοκρασία (στους 835 βαθμούς Κελσίου), και αμέσως βρήκε ότι το πιο άφθονο στοιχείο ήσαν οι υδρατμοί.Το εν λόγω νερό δεν βρίσκεται ελεύθερο, αλλά χημικά δεσμευμένο στα μικροσκοπικά σωματίδια του εδάφους. Τρεχούμενο νερό στον 'Αρη δεν υπάρχει πια (πριν από δισεκατομμύρια χρόνια όμως υπήρχε σε αφθονία) και σήμερα τα μόνα άμεσα αποθέματα νερού έχουν βρεθεί σε μορφή πάγου στους πόλους του πλανήτη. Οι επιστήμονες, με επικεφαλής τη Λόρι Λέσιν του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου Ρενσελάερ της Νέας Υόρκης, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science», ανέφεραν ότι το κοκκινωπό έδαφος του πλανήτη περιέχει νερό σε ποσότητα περίπου 2% (με βάση το βάρος), κάτι που θα μπορούσαν να αξιοποιήσουν οι μελλοντικοί αστροναύτες. Όπως είπε η δρ Λέσιν, σύμφωνα με το BBC, το Space.com και τη βρετανική «Γκάρντιαν», αν κανείς υπερθερμάνει ένα κυβικό πόδι αρειανού εδάφους, θα πάρει περίπου δύο μπουκάλια νερό. Και μάλιστα, όπως ανέφερε, είναι θετικό ότι, όπου και να πάει κανείς στον 'Αρη, το έδαφός του φαίνεται να περιέχει εξίσου νερό. «Αν είσαι εξερευνητής, αυτό είναι καλό νέο, γιατί θα μπορούσες να βγάλεις νερό σχεδόν από οπουδήποτε». Τα όργανα του ρόβερ, που βρίσκεται στον «κόκκινο πλανήτη» από τον Αύγουστο του 2012, επίσης εντόπισαν στο έδαφος άλλα στοιχεία, όπως αρκετό διοξείδιο του άνθρακα, διοξείδιο του θείου, οξυγόνο και χλώριο, που πιστεύεται ότι αποτελούν κυρίως προϊόντα διάσπασης υπερχλωρικών ενώσεων, οι οποίες αποτελούν περίπου το 0,5% του αρειανού εδάφους. Αυτό, κατά τους ερευνητές, αντίθετα με το νερό, αποτελεί κακό νέο για τους μελλοντικούς αστροναύτες, επειδή οι υπερχλωρικές ενώσεις μπορεί να αποβούν τοξικές, καθώς διαταράσσουν τη λειτουργία του θυρεοειδούς, ιδίως αν οι άνθρωποι εισπνεύσουν μεγάλες ποσόσητες της πολύ λεπτής σκόνης του 'Αρη. ΠΗΓΗ: ΑΠΕ-ΜΠΕ

ΝΟΤΙΟΚΟΡΕΑΤΕΣ ΠΑΡΗΓΑΓΑΝ ΒΕΝΖΙΝΗ ΑΠΟ ΜΙΚΡΟΒΙΑ

Μια πρωτοποριακή τεχνολογία παραγωγής βενζίνης από μεταβολικά τροποποιημένους μικροοργανισμούς παρουσίασαν νοτιοκορεάτες ερευνητές.

Είναι ένα ακόμα βήμα -προς το παρόν σε αρχικό στάδιο- σε μια ευρύτερη επιστημονική προσπάθεια διεθνώς για τη σταδιακή απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα, τόσο για οικονομικούς, όσο και για περιβαλλοντικούς λόγους.

Ο φιλόδοξος τελικός στόχος είναι μια νέα μορφή ανανεώσιμης πηγής ενέργειας: Η παραγωγή καυσίμων και άλλων χημικών προϊόντων από μικρόβια.

Οι ερευνητές του Προωθημένου Ινστιτούτου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κορέας (KAIST), με επικεφαλής τον καθηγητή Σανγκ Γιουπ Λι του Τμήματος Χημικής και Βιομοριακής Μηχανικής, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», συνέθεσαν αλκάνια με τη βοήθεια μικροβίων.

Τα αλκάνια είναι μόρια υδρογονανθράκων, που αποτελούνται από άτομα άνθρακα και υδρογόνου, και αποτελούν το βασικό συστατικό της βενζίνης.

Στο παρελθόν, ερευνητές είχαν καταφέρει -με τη βοήθεια τροποποίησης του μεταβολισμού των βακτηριδίων E.coli- να παράγουν μακριά μόρια αλκανίων (με 13 έως 17 άνθρακα), τα οποία είναι κατάλληλα για την παραγωγή ντίζελ.

Αυτή τη φορά, οι κορεάτες ερευνητές κατόρθωσαν για πρώτη φορά να παράγουν μικρότερου μεγέθους μόρια αλκανίων, τα οποία είναι κατάλληλα για την παραγωγή βενζίνης, πάλι με την μεταβολική τροποποίηση των ίδιων μικροοργανισμών.

Η νέα τεχνική βιοσύνθεσης αλκανίων, με την προσθήκη των κατάλληλων ενζύμων, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για την παραγωγή και άλλων μορίων υδρογονανθράκων.

«Είμαστε ακόμα στην αρχή της προσπάθειας για την παραγωγή βενζίνης με βιώσιμο τρόπο» είπε ο Σανγκ Γιουπ Λι και επεσήμανε ότι η ερευνητική ομάδα του ήδη εργάζεται για τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας της τεχνικής παραγωγής βιο-βενζίνης, που ακόμα είναι χαμηλή.


Αναδημοσίευση από την εφημερίδα ΤΑ ΝΕΑ 30/09/2013

Δημιουργία άγνωστης μορφής ύλης από μόρια φωτός

Επιστήμονες στις ΗΠΑ έφεραν τα πάνω κάτω στις γνώσεις μας για το φως, δημιουργώντας από αυτό μια νέα μορφή ύλης, η οποία ως τώρα δεν είχε ποτέ παρατηρηθεί στη φύση, αλλά είχε προταθεί μόνο θεωρητικά.

Συγκεκριμένα, κατάφεραν να «χειραγωγήσουν» με τέτοιο τρόπο τα φωτόνια, ώστε αυτά να σχηματίσουν μόρια. Το επίτευγμα των ερευνητών των πανεπιστημίων Χάρβαρντ και ΜΙΤ, με επικεφαλής τους καθηγητές φυσικής Μιχαήλ Λούκιν και Βλάνταν Βούλετιτς, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», ανατρέπει δεκαετίες συμβατικής σοφίας σχετικά με τη φύση του φωτός. Τα φωτόνια θεωρούνται σωματίδια χωρίς μάζα που δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, γι’ αυτό π.χ. δύο ακτίνες λέιζερ που θα διασταυρωθούν, απλώς θα περάσει η μία μέσα από την άλλη. Όμως τα «φωτονικά μόρια», που δημιούργησαν οι ερευνητές, όπως είπε ο Μιχαήλ Λούκιν, συμπεριφέρονται διαφορετικά και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους τόσο ισχυρά, που αρχίζουν να δρουν σαν να έχουν μάζα και έτσι προσδένονται μεταξύ τους σχηματίζοντας μόρια. Οι ερευνητές έβαλαν άτομα ρουβιδίου σε ένα θάλαμο κενού και μετά, μέσω λέιζερ, έψυξαν το νέφος των ατόμων σε θερμοκρασία λίγων μόνο βαθμών πάνω από το απόλυτο μηδέν. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ασθενείς παλμούς λέιζερ, έστειλαν μεμονωμένα φωτόνια να περάσουν μέσα από αυτό το ατομικό νέφος, το οποίο επιβράδυνε σημαντικά την κίνηση των διερχομένων φωτονίων. Τελικά, τα φωτόνια εξέρχονταν από την άλλη μεριά του νέφους σαν ένα ενιαίο μόριο. Η ανακάλυψη, πέραν του να ωθεί παραπέρα τα σύνορα της επιστημονικής γνώσης, μπορεί να έχει και πρακτικές επιπτώσεις, καθώς τα φωτόνια αποτελούν το καλύτερο μέσο για την μεταφορά κβαντικών πληροφοριών, θα μπορούσε συνεπώς να αξιοποιηθεί σε ένα μελλοντικό κβαντικό υπολογιστή. Ο Μιχαήλ Λούκιν είπε επίσης ότι κάποια μέρα θα μπορούσαν να δημιουργηθούν και πολύπλοκες τρισδιάστατες δομές, όπως κρύσταλλοι, μόνο από φως. «Σε τι ακριβώς θα αποβεί χρήσιμη, δεν ξέρουμε ακόμα, όμως είναι μια νέα κατάσταση της ύλης, συνεπώς ελπίζουμε ότι νέες εφαρμογές θα ξεπηδήσουν, καθώς θα συνεχίσουμε να μελετούμε τις ιδιότητες των φωτονικών μορίων», πρόσθεσε. Link: Για την πρωτότυπη επιστημονική εργασία (με συνδρομή) στη διεύθυνση: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature12512.html Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ