Компания Qualcomm представила ультразвуковой сканер отпечатков пальцев, который практически невозможно обмануть


Датчики сканеров отпечатков пальцев уже достаточно широко используются в современных смартфонах и компьютерах. Они надежны, быстры, просты в использовании и обеспечивают относительно высокий уровень безопасности. Однако, все эти датчики используют изображения для определения контуров рисунка папиллярного узора и такой метод достаточно уязвим, что весьма наглядно демонстрируется в целом ряде художественных фильмов. Однако, известная компания Qualcomm разработала и представила вниманию общественности новый сканер отпечатков Sense ID, который лишен указанной выше уязвимости. Датчик этого сканера создает трехмерную картину отпечатка пальцев при помощи ультразвуковых волн и такой сканер обмануть гораздо труднее, чем другие подобные устройства.

Излученные датчиком ультразвуковые волны отражаются от поверхности пальца и улавливаются приемником. Чувствительности и разрешающей способности приемника достаточно для того, чтобы не только получить двухмерное изображение папиллярного узора, его возможностей хватает для определения глубины канавок, высоты выступов и для определения мест положения пор в коже, через которые выделяется пот. Естественно, столь подробная трехмерная карта отпечатка пальца содержит в себе огромное количество уникальной идентификационной информации и обмануть такой датчик простой пленкой с нанесенным на нее рисунком "украденного" двухмерного отпечатка уже принципиально не получится.

Благодаря использованию ультразвука работе нового сканера не мешают препятствия из слоев металла, сапфирового или обычного стекла, пластика и некоторых других материалов. Это означает, что производители телефонов и другой портативной электроники смогут устанавливать такие датчики непосредственно под экраном устройства, вместо того, чтобы отводить для них специальную область, как это сделано в iPhone и Google Nexus.

Первые образцы новых сканеров отпечатков пальцев уже установлены в смартфоне LeTV Le Max Pro китайского производства. Но с учетом того, что компания Qualcomm достаточно плотно сотрудничает с другими известными компаниями, такими, как Apple, Samsung и Motorola, можно ожидать, что новые сканеры появятся и в устройствах этих компаний в ближайшем будущем.

Источник

Астрономы выяснили, что источником одного из самых загадочных радиосигналов являются кометы


15 августа 1977 года ученый-астроном Джерри Р. Эйман зарегистрировал достаточно мощный радиосигнал, который имел столь необычную форму, что ученый обвел данные красным кругом и написал рядом "Wow!" (Ого! или Ничего себе!) для того, чтобы выделить это событие. Это слово и дало наименование сигналу, который впоследствии получил название "Wow Signal". В ходе дальнейших исследований ученым так и не удалось идентифицировать источник сигнала, а некоторые из наиболее смелых ученых выдвинули предположение о том, что сигнал "Wow" был послан инопланетянами. Однако исследования, проведенные в настоящее время, позволили ученым прийти к выводу, что источником этого сигнала являются не инопланетяне, он был излучен облаком молекулярного водорода, сформировавшегося из хвостов двух комет.

Во время обнаружения сигнала "Wow" Джерри Эйман работал в рамках проекта SETI на ныне нефункционирующем радиотелескопе "Big Ear", который находился в то время во введении университета Огайо. Слушая глубины космоса в поисках радиосообщений, посланных внеземными цивилизациями, Эйман сосредоточился на части радио-спектра, которая соответствует частоте излучения водорода. И 15 августа 1977 года им была зарегистрирована 72-секундная последовательность радиоимпульсов необычно высокой интенсивности. А все данные указывали на то, что источник сигнала находится в пределах шаровидного скопления M55, расположенного в созвездии Стрельца.

Последующие исследования позволили полностью исключить варианты вмешательства систем спутниковой связи и вариант отражения сигнала от поверхности Земли. Единственное, что удалось узнать ученым с высокой степенью достоверности, это то, что сигнал определенно прибыл из глубин космоса. Но откуда? Этот вопрос оставался тайной в течение почти 40 лет.


Согласно результатам последних исследований, проведенных Антонио Пэрисом (Antonio Paris), астрономом из колледжа в Санкт-Петербурге, Флорида, США, сигнал "Wow" был произведен облаком водорода, которое сформировалось из хвостов одной или двух комет, точнее, кометы 266P/Christensen и P/2008 Y2 (кометы Гиббса). Как известно, некоторые кометы испускают в пространство достаточно большое количество водорода, проходя неподалеку от Солнца, ультрафиолетовый свет расщепляет молекулы водорода и воды на атомы и облака атомарного водорода могут простираться за кометой на миллионы километров.

"Если кометы проходили в поле зрения телескопа Big Ear в 1977 году, этот стационарный телескоп смог бы принять непродолжительный сигнал, ведь направление его диаграммы нельзя было изменять. Дальнейшие поиски в той же самой области космического пространства уже не принесут никаких результатов, ведь кометы уже прошли эту часть траектории" - рассказывает Антонио Пэрис, - "Я проследил траектории движения известных комет и нашел две кометы, хвосты которых могли быть источником сигнала "Wow"".

В 1977 году ученым было известно меньшее количество комет, нежели на сегодняшний день, обе кометы, о которых речь шла выше, были обнаружены в течение прошлого десятилетия, и ученым в 1977 году даже в голову не приходило рассматривать кометы в качестве источника радиосигналов. Некоторые из ученых высказывают сомнения в достоверности теории Антонио Пэриса, а основанием для этого считается то, что даже две кометы не могут выпустить большое облако водорода, которое могло излучить столь мощный радиосигнал. Однако Антонио Пэрис составил математическую модель и произвел при ее помощи расчеты, которые подтверждают его теорию.

А на практике эту теорию можно будет проверить в этом и в 2018 году, 27 января этого года комета 266P/Christensen будет проходить неподалеку от Солнца, а комета Гиббса появится в наших окрестностях в январе 2018 года. И в это время ученые будут искать всплески радиоизлучения в "водородном" диапазоне, которые станут подтверждением теории Антонио Пэриса.


Источник

Специалисты ЕКА предпринимают последнюю попытку реанимации модуля Philae, находящегося на поверхности кометы 67P


У модуля Philae миссии Rosetta в буквальном смысле заканчивается время. Приблизительно через три-четыре недели на поверхности ядра кометы 67P/Чурюмова-Герасименко воцарятся такие условия, которые сделают невозможным дальнейшее функционирование оборудования модуля Philae, будь он даже в полностью работоспособном состоянии. Согласно информации, предоставленной специалистами немецкого Космического центра DLR, по мере удаления кометы от Солнца на ее поверхность будет попадать все меньше солнечных лучей и через некоторое время солнечные батареи модуля Philae принципиально не смогут выработать достаточное количество энергии. Несмотря на неблагоприятные условия, центр управления миссией делает последнюю попытку восстановления связи с "потерянным" модулем Philae.

Несмотря на все усилия инженеров миссии, модуль Philae, точное местоположение которого неизвестно и на сегодняшний день, оставался в молчании в течение шести месяцев. Лишь только считанные разы удавалось улавливать пакеты и обрывки пакетов данных, передаваемых модулем. Руководство миссии считает, что, несмотря на потерю двух из набора его радиопередатчиков, у модуля еще могут сохраниться некоторые работоспособные узлы и 10 января 2016 года была предпринята последняя попытка приведения модуля "в чувство".

Переданные модулю команды содержат последовательность включения колеса-маховика инерциальной системы, которая использовалась для стабилизации аппарата во время его спуска к поверхности кометы 67P. Инженеры надеются, что возникшая при этом вибрация стряхнет слой пыли, который успел осесть на поверхности солнечных батарей модуля, и, возможно, развернет модуль таким образом, что он сможет получать больше солнечного света. Однако все, в том числе и руководство ЕКА, понимают, что аппараты миссии Rosetta находятся сейчас очень далеко от Земли и от Солнца и последняя попытка, скорее всего, будет безуспешной.

Через некоторое непродолжительное время дистанция между Солнцем и кометой 67P станет больше 300 миллионов километров. Это расстояние является своего рода "точкой невозврата", солнечные батареи космических аппаратов уже принципиально не смогут получать достаточное количество света, вырабатывать энергию, требующуюся для работы оборудования и его подогрева. Как только температура внутри аппаратов понизиться ниже -51 градуса Цельсия, электроника этих аппаратов перестанет функционировать и не сможет восстановить свою работоспособность даже в случае повышения температуры.

Передав модулю Philae набор команд, руководство миссии Rosetta включило все приемное оборудование на максимальную чувствительность, которое в течение нескольких недель будет пытаться уловить любые сигналы от модуля.

И в заключении следует напомнить нашим читателям, что модуль Philae стал первым в истории искусственным аппаратом, который 12 ноября 2014 года совершил мягкую посадку на поверхность ядра кометы 67P. Но из-за сбоя в работе оборудования, которое не сумело "поставить модуль на якорь" у поверхности кометы, модуль четыре раза ударился о поверхность и отскочил назад, прежде, чем он остановился в месте, которое получило название Abydos и точное положение которого неизвестно и, по всей видимости, так и останется неизвестным в будущем.

К сожалению, космический аппарат закрепился на поверхности кометы в месте, где стена утеса закрывает большую часть неба и не дает лучам света упасть на поверхность солнечных батарей аппарата. После 54 часов работы заряд энергии в аккумуляторных батареях модуля полностью был исчерпан, и 15 ноября 2014 года оборудование модуля Philae прекратило функционирование. Однако, 14 июня 2015 года контакт с модулем был восстановлен на короткое время, а 21-22 декабря 2015 года приемники орбитального аппарата Rosetta уловили некоторые сигналы, которые после их анализа были признаны не имеющими отношения к модулю Philae.

Источник

Получено подтверждение существования 1000-ной планеты, из кандидатов, обнаруженных космическим телескопом Kepler


Основным вопросом, для поисков ответа на который был осуществлен запуск космического телескопа Kepler, является вопрос: "у скольких подобных Солнцу звезд имеются планеты, подобные Земле, находящиеся в благоприятной для жизни зоне?". Для поиска ответа телескоп непрерывно контролировал свет от более чем 150 тысяч звезд, находящихся на различном удалении от Солнечной системы. И за все время своей работы телескоп обнаружил более 4 тысяч так называемых кандидатов, событий, которые могут быть связаны с наличием планет в далеких звездных системах. Наиболее перспективные из этих кандидатов были подвергнуты дополнительной проверке при помощи других астрономических инструментов и некоторые из них были подтверждены, точнее, было подтверждено, что обнаруженное телескопом событие действительно связано с наличием планеты. И недавно количество подтвержденных кандидатов достигло знаменательной отметки - 1000.

Используя данные, собранные телескопом Kepler, ученые подтвердили, что еще восемь кандидатов действительно являются планетами. Тем временем, телескоп в рамках своей расширенной миссии, которую он продолжает выполнять, несмотря на наличие неисправностей, добавил к общему количеству еще 554 экзопланет-кандидатов, шесть из которых имеют размеры, сопоставимые с размерами Земли и их орбиты находятся в благоприятной для жизни зоне, так называемой "зоне Златовласки".

Три из недавно подтвержденных планет также находятся в пределах благоприятной зоны их звезд, в условиях, когда температура на их поверхности допускает существование там воды в жидком виде. А две из трех этих планет являются каменистыми планетами, что делает их похожими на Землю.

Одна из подтвержденных планет, Kepler-438b, находится на удалении 475 световых лет от Земли и ее размер на 12 процентов превышает размер Земли. Она обращается вокруг своей звезды за 35.2 земных суток. Вторая планета, Kepler-442b, удалена от Земли на 1100 световых лет и ее размер больше размера Земли на 33 процента. Период обращения планеты Kepler-442b вокруг ее звезды составляет 112 суток. Орбиты обоих планет меньше, чем орбита Земли вокруг Солнца, однако и звезды, вокруг которых кружат эти планеты, меньше и холодней Солнца, следовательно, благоприятная для жизни зона в этих системах располагается ближе к звездам.

"Каждая находка, сделанная при помощи телескопа Kepler, приближает нас к завершению поисков ответа на вопрос: "одиноко ли человечество во Вселенной?"" - рассказывает Джон Грунсфельд (John Grunsfeld), заместитель руководителя миссии Kepler, - "Наша команда и научное сообщество продолжают получать интереснейшие результаты, анализируя данные собранные и собираемые нашим космическим "патриархом"".

Источник

Крошечные орудия ведут огонь по болезням наноснарядами с лекарственными препаратами


Одной из задач современной медицины является создание идеальной системы целевой доставки лекарственных препаратов к месту, где они необходимы больше всего. Первым об этой проблеме задумался немецкий врач Пол Эрлих (Paul Ehrlich), который в начале 20-го века выдвинул идею сосредоточенной доставки малой дозы лекарственного препарата, которая работает быстрее и точнее медленного распространения препаратов через систему кровообращения, снижая количество вредных побочных эффектов. И недавно исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего придумали новый способ доставки лекарственных препаратов к месту назначения при помощи стрельбы из крошечных орудий.

Эти микроскопические пушки, разработанные наноинженерами Джозефом Ваном (Joseph Wang) и Сэдиком Езенером (Sadik Esener), не используют ни пороха, ни других химических источников энергии. Для стрельбы крошечными снарядами, проникающими в глубину больных тканей, они используют энергию ультразвука. Применение ультразвука в данном случае обосновано тем, что его воздействие не наносит никаких повреждений организму пациента. Ультразвуковые волны могут быть сфокусированы лишь в малой области пространства в непосредственной близости от цели, к примеру, злокачественной опухоли. Воздействие ультразвука не только заставляет крошечный пушки "выстрелить" заключенными в них "ядрами", ультразвук также создает ударные волны, разгоняющие частички препарата, что позволяет им проникать глубже в больные ткани.


Первой задачей, которую решили ученые, стало создание микроорудия, что является весьма сложным делом, с учетом того, что размер ствола этого орудия равен всего 5 микронам, что соответствует толщине волокна натурального шелка. Это удалось сделать, ударяя в поверхность мембраны специальным устройством-пробойником, в результате чего в ней образовались отверстия. Затем над поверхностью этой мембраны были распылены частички окиси графена, и все это было покрыто тонким слоем золота.

Вторым сложным этапом стала "загрузка" стволов микрорудий 1-микронными частичками лекарственного препарата, размеры которых сопоставимы с размерами средних вирусов. Лекарственный препарат был облачен в кремниевую оболочку, которая, в свою очередь, была окутана слоем гелеобразного вещества. В состав этого геля включено соединение PFC (perfluorocarbon), которое и выполняет роль пороха в этом микроорудии. Под воздействием импульса ультразвука PFC испаряется, формируя пузырьки, расширяющиеся с большой скоростью. И эти пузырьки выталкивают снаряды из ствола микроорудия.


Испытания работы микроорудий были произведены на искусственно выращенных тканях. Эксперименты показали, что микроснаряды, подгоняемые ультразвуком, проникают в ткань глубже, чем это было рассчитано с использованием математической модели процесса. В будущем Ван и Езенер собираются продолжить дальнейшую разработку их технологии, которая будет способна доставлять к месту назначения различные лекарственные препараты и стрелять только снарядами определенного типа под воздействием ультразвука определенной частоты.

Источник

Золотая сетка, напечатанная трехмерным принтером, позволит улучшить качество работы сенсорных дисплеев


Ключевыми моментами датчиков сенсорных дисплеев является их высокая электрическая проводимость и прозрачность. Сетки из крошечных, почти невидимых проводников, расположенных на поверхности дисплея, позволяют электронике получать сигналы, определять место прикосновения и реагировать на прикосновение с максимально возможной скоростью. Сетки этих электродов также должны быть прозрачными, не мешая свету от экрана проходить сквозь них наружу. Основным материалом для изготовления таких сеток на сегодняшний день является оксид олова-индия (indium tin oxide, ITO), однако, этот материал имеет достаточно высокую стоимость, что сопряжено с трудностями его производства. И множество групп ученых занимаются поисками альтернативных вариантов, рассматривая возможности использования углеродных нанотрубок, графена и материалов нового класса, называемого коррелированными металлами.

Успехов в этом деле удалось добиться учеными из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) в Цюрихе, которые использовали в качестве электродов кольцевые проводники, состоящие из золотых или серебряных наночастиц. Более того, они разработали новый способ изготовления сеток электродов для сенсорных экранов при помощи специализированного трехмерного принтера, получившего название Nanodrip.

При помощи этого трехмерного принтера золотые или серебряные наночастицы укладываются в виде своего рода наностены, из которых на поверхности стеклянной подложки формируется сетка. Такая сетка имеет более высокую электрическую проводимость и прозрачность, чем сетки, изготавливаемые из ITO. "Если вы одновременно пытаетесь получить высокую проводимость и высокую прозрачность, вы сталкиваетесь с проблемой" - рассказывает Димос Пуликэкос (Dimos Poulikakos), профессор из ETH, - "Для увеличения проводимости требуется увеличение сечения золотых или серебряных проводников, это, в свою очередь, влечет снижение показателя прозрачности".

Для обеспечения приемлемого показателя прозрачности толщина проводников должна находиться в пределах от 80 до 500 нанометров. Однако, произвести четко упорядоченную сетку из таких тонких проводников достаточно непросто. Швейцарским исследователям удалось решить эту задачу при помощи технологии трехмерной печати Nanodrip, которая по своему принципу очень похожа на струйную печать. В качестве чернил для этой печати используются металлические наночастицы, растворенные в специальном растворителе, а для формирования крошечных чернильных капелек используется электрическое поле. Материал растворителя очень летуч и испаряется с большой скоростью, оставляя за собой след из металлических наночастиц, который принимает форму ячейки сетки.

А теперь расскажем о ложке дегтя в этой бочке меда. Несмотря на высокую электрическую проводимость и прозрачность, метод трехмерной нанопечати достаточно сложен и занимает много времени. Из-за этого технология трехмерной печати с точки зрения ее использования в промышленных масштабах еще не является конкурентом технологиям производства сенсорных экранов с проводниками из ITO. Однако, это не остановило ученых, для решения проблемы создания промышленных технологий трехмерной нанопечати уже была создана компания Scrona, специалистам которой рано или поздно удастся довести эту технологию до уровня практического применения.

Источник

Создан новый "умный" материал, способный принимать одну из сотен заранее определенных форм


Материалы, способные запоминать свою изначальную форму и восстанавливать ее под влиянием различных факторов, известны и используются людьми достаточно давно. Материалы первых поколений восстанавливали свою форму под влиянием высокой температуры, более сложные материалы делали это под влиянием электрического или магнитного поля. Но все эти материалы используют лишь одно свое свойство - эластичность, позволяющее им принимать одну форму при нагреве и возвращаться в исходное состояние при последующем охлаждении. Не так давно на белом свете появился еще один подобный полимерный материал и его главной особенностью является то, что он способен не только помнить его начальную форму, но и "запомнить" очередную новую форму. Пока этот материал действует только под влиянием высокой температуры, но дальнейшие работы в данном направлении позволят создать новое поколение функциональных материалов, которые можно использовать в широком круге областей, начиная от изготовления медицинских имплантатов до изготовления способной изменять свою форму электроники.

"Некоторые упругие материалы с памятью формы могут запоминать всего две или три формы. Наши исследования, которые проводятся с 2005 года, позволили создать материал, способный принимать сотни и тысячи различных форм. И этого нам удалось добиться на счет использования не только свойства эластичности материала, но и других подобных свойств, таких, как пластичность" - рассказывает Тэо Кси (Tao Xie), инженер-химик из государственной Лаборатории химического машиностроения (State Key Laboratory of Chemical Engineering) в Ханчжоу, Китай.

Создавая новый материал, китайские ученые взяли за основу известный упругий материал под название PCL (crosslinked poly(caprolactone)). Для придания ему пластичности в него был добавлен пластификатор 1,5,7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene (TBD). При повышении температуры выше порога упругости, материал меняет свою форму с текущей на одну из заданных, но если температура продолжает повышаться и становится выше порога пластичности, влияние пластификатора TBD перестает действовать и материал может принять еще одну из форм. Однако, если в этот момент материалу физически задать некую форму, то новая форма заменит собой предыдущую "начальную" форму.

Ключевым моментом такого совмещения материалов PCL и TBD является то, что температуры порогов эластичности и пластичности находятся достаточно далеко друг от друга, 70 и 130 градусов Цельсия, что позволяет достаточно легко переключать материал между его формами. А выборочный нагрев отдельных участков материала позволит материалу принимать одну из практически бесчисленного количества форм.

Демонстрируя возможности нового материала, Тэо Кси и его коллеги взяли квадрат со стороной в 30 миллиметров и путем изменения окружающей температуры заставили этот материал демонстрировать "чудеса оригами", используя изменения свойств эластичности и пластичности. Кроме этого, новый материал отличается высокой стойкостью, он способен изменять свою форму сотни раз, не демонстрируя ни малейших признаков "усталости".

В настоящее время китайские ученые уже работают над созданием очередного варианта материала, который будет работать при более низких температурах. "Самыми большими проблемами для нас являются не проблемы технического плана. Гораздо труднее придумать то, что можно сделать, точнее, чего нельзя сделать при помощи нового материала" - рассказывает Тэо Кси, - "Ведь количество областей его применения практически неограниченно, и самым главным из них мы видим гибкую электронику. Вообразите себе электронную газету, которая становится плоской газетой под воздействием тепла ваших рук, и принимает компактную форму, когда вы ее откладываете в сторону".


Источник

Японские учёные создали голограмму нового типа, которую можно потрогать

Японские учёные создали устройство, которое делает голограммы осязаемыми, улучшив возможности «оптико-тактильного» прототипа, созданного ими в 2015 году.


Исследователи из Университета Токио разработали голографическую машину под названием Haptoclone. Она состоит из двух блоков: в одном размещается объект, а другой создаёт голограмму этого объекта. Если засунуть руку во второй блок, где создаётся голографический образ объекта, то можно эту голограмму как бы потрогать — благодаря ощущаемому рукой давлению специально создаваемой ультразвуковой волны.

Причём тактильные ощущения получаются довольно реалистичными. Когда новую разработку проверила журналистка Gizmodo, она сказала, что создаётся впечатление, что голографический шар, к которому она прикасалась, сделан из дутого полиэтилена. Обозреватель другого издания Motherboard описал свои ощущения при касании в Haptoclone голографического образа человеческой руки как контакт пальцев с каким-то «необычным пузырём».

В настоящее время новая технология имеет ряд ограничений. Устройство может излучать только «безопасные» по мощности ультразвуковые волны. Это означает, что степень получаемого тактильного контакта, который можно смоделировать, ограничивается лёгким поглаживанием объекта. Как сообщает Motheboard, пока ещё не получается имитировать рукопожатие или крепкие объятия.

Чтобы создать подобные ощущения во всём теле, компания Tesla Studio разработала специальный костюм Tesla Suit — наподобие костюма для аквалангистов — который имитирует более полный тактильный контакт.

Другой подобный продукт — тактильной жилет КОR-FX уже в серийном производстве, но он предназначен для хардкорных геймеров.

Также уже появились гидролокационные перчатки, которые позволяют «ощупывать» подводные объекты, которые находятся вне зоны досягаемости человека. По словам разработчиков, перчатки, например, могут пригодиться для проведения поисковых работ при наводнениях. Источник