XCOD.INFO

Группа немецких исследователей предложила оригинальную технологию, которая позволит навсегда покончить с проблемой громких телефонных разговоров в общественных местах. Немецкие инженеры из Университета города Карлсруэ сегодня на выставке CeBIT 2010 представили прототип устройства, которое позволит людям совершать тихие телефонные разговоры.

Технология, заложенная в основу устройства, позволяет измерять крошечные электрические сигналы, производимые мышцами лица, когда человек разговаривает. Устройство записывает эти колебания даже тогда, когда человек совсем тихо или вообще беззвучно воспроизводит словам. При получении электрического сигнала устройство декодирует его и при помощи встроенного синтезатора передает на другой телефон.

“Разработка этого устройства продиктована практикой. Как-то раз я ехала в поезде, а напротив меня сидел человек, которые постоянно болтал по телефону, отвлекая всех вокруг. Я подумала, что с этим надо что-то делать”, - говорит профессор Таня Шульц, один из авторов устройства. “Мы называем созданное устройство тихим коммуникатором”, - говорит она.

По ее словам, в своей работе “тихий коммуникатор” полагается на электромиографию, также применяемую для диагностики некоторых нервных заболеваний. На CeBIT демонстрируется прибор, оснащенный 9 электродами прикрепленными к лицу говорящего и снимающих с него показания работы мышц.

“Это своего рода электрические субтитры, которые воспроизводят ваши лицевые мышцы”, - говорит профессор Шульц.

Еще одним важным элементом разработки выступает специальное программное обеспечение, транслирующее сигналы в речь и выполняющее функции голосового синтезированная. “Мы знаем, что прямо сейчас такие решения на массовом рынке не появятся, скорее всего, они будут позже предложены людям с повреждением голосового аппарата, либо в качестве систем встроенного перевода”, - говорит Шульц.

Напомним, что ранее американское космическое агентство НАСА применяло системы электромиографии для работы персонала в шумных окружающих условиях.

С помощью новых роботов их создатели намерены изучать развитие человека с первых дней жизни (фото Japan Science and Technology Agency).

Двух новых роботов объединяет содержащееся в их названиях сочетание M3. Это значит либо “Мужчина, сделанный мужчиной” (Man-Made Man), либо “Женщина, созданная женщиной” (Woman-Made Woman).

Андроидов M3-neony и М3-synchy, используя компоненты, производимые компанией Vstone, построили Японское научно-технологическое агентство (JST) и лаборатория Минору Асады (Asada Laboratory) из университета Осаки.

Имя M3-neony не связано с неоном, а исходит от слова neonate – новорождённый. Робот-младенец ростом 50 сантиметров и весом около 3,5 кило в общей сложности имеет 22 степени свободы и предназначен для изучения развития мелкой моторики. У M3-neony имеются глаза-камеры, микрофоны-уши, гироскоп, акселерометр и около сотни тактильных датчиков.

дети-роботы (фото Japan Science and Technology Agency).

Название M3-synchy отсылает к синхронизированным коммуникациям, вербальному и невербальному общению не только посредство распознавания и синтеза речи, но и за счёт изменения направления взгляда, мимики и жестов.

Высота андроида – 30 см, вес – 2,5 кг. Есть 17 степеней свободы: по три в каждом глазу, три в шее, две в талии и по три в каждой руке. На голове M3-synchy размещена широкоугольная камера. Наличествуют два микрофона, динамик и 15 светодиодов, изображающих румянец.

Никаких планов массового производства M3-neony и М3-synchy нет – роботы будут использоваться в научно-исследовательских проектах, точно так же, как построенный JST ранее страшный робот-ребёнок CB2, в свою очередь положивший начало опытам с гигантским андроидом-младенцем.

Нейроимплантат размером четыре на четыре миллиметра с сотней электродов помог учёным получить целостную картину сложной динамики “внимательности” в мозге (фото Daily Tech).

Физиологи давно отмечали, что колебания, присутствующие во многих зонах мозга (в основном бета– и дельта-волны), скорее всего, напрямую связаны с механизмом внимания. Теперь же группе исследователей из Чикагского университета (UChicago) удалось записать алгоритм работы моторной коры – для этого понадобился страдающий параличом испытуемый.

Корни исследования, результаты которого опубликованы на этой неделе в журнале Neuron, уходят в 2004 год. Тогда компания Cyberkinetics, проведя первые успешные тесты своего нейроимплантата BrainGate, решила проверить, до каких пределов смогут совместно дойти человеческий разум и современная техника.

Как мы подробно рассказывали, чип был сроком на год имплантирован в моторную зону коры мозга 25-летнего паралитика Мэттью Нэйгла (Matt Nagle). С помощью BrainGate он получил возможность управлять курсором на экране, проверять почту, играть в видеоигры, рисовать и переключать каналы.

Новая работа базируется на данных, полученных во время клинического исследования 2006 года и только сейчас до конца обработанных. Правда, в тексте статьи намеренно не упоминается имя умершего уже пациента, но, по всей видимости, речь идёт о том самом человеке.

мозговым имплантатом. На снимке к макету головы подключён кабель обратной связи (фото Wikimedia Commons).

Как объяснили учёные в пресс-релизе университета, эксперимент выглядел так: парализованному пациенту описали пять возможных вариантов перемещения по экрану курсора, однако выполнить попросили только второй и четвёртый.

Записывавшиеся в это время показатели мозговой активности при последующей расшифровке показали такую картину: высокочастотные бета-колебания усиливались при ожидании приказа, а их пик приходился на миг перед тем, как звучала реплика экспериментатора.

После получения инструкции, непосредственно до того как начинал двигаться курсор, бета-активность резко снижалась (что помогало избежать выполнения инструкций, которые следовало пропустить). А вот дельта-колебания были постоянными: словно пациент в определённом ритме отслеживал каждую реплику.

Исследователи сделали вывод, что бета-колебания в мозге отражают степень внимания, уделяемого человеком текущей задаче, медленные же дельта-волны действуют как внутренний метроном, позволяя выждать момент, когда понадобится высокая концентрация.

В лаборатории Николаса Хатсопулоса (Nicholas Hatsopoulos Lab), где проводились опыты, сейчас царит воодушевление. Специалисты считают, что столь чёткое понимание колебательной динамики коры открывает возможность для создания восстановительной терапии будущего. Читайте также о нашем тесте игры, основанной на считывателе мозговых волн, определяющем концентрацию внимания.

Поверхность новой солнечной батареи под микроскопом (фото Caltech/Michael Kelzenberg).

Опытный прототип эффективной солнечной батареи, содержащей примерно в 50-100 раз меньше кремния, чем классическая, да к тому же батареи гибкой удалось получить благодаря “свежему” сочетанию известных материалов и хитроумному структурированию ячейки. Несколько таких образцов построены в Калифорнийском технологическом институте (Caltech).

Новый массив поглощает до 96% солнечных лучей на одной из длин волн и солидные 85% от всего падающего солнечного света. Это рекорд для материалов, созданных специально для повышения доли света, “съедаемого” фотоэлектрическим преобразователем. Как отмечает один из авторов разработки, Гарри Этвотер (Harry Atwater), многие материалы хорошо поглощают свет (чёрная краска хотя бы), но они не генерируют ток.

В данном случае за великолепным захватом падающих лучей следует и генерация носителей заряда. Опыт также показал очень высокие внешнюю и внутреннюю квантовую эффективность использованного полупроводника при поглощении им фотонов, иными словами — прототип батареи обладает всеми задатками, чтобы при должной доводке показать очень высокий суммарный КПД.

Но что удивительнее всего, в ряде построенных образцов такое эффективное поглощение работало при том, что собственно кремниевое покрытие занимало лишь от 2% до 10% общей площади батареи (а в основном — менее 5%), равно как и менее 5% от объёма рабочего слоя. Практически всё остальное в новой системе занимает простой прозрачный полимер. Секрет такого “чуда” — в целой армии микроскопических колонн (или проводков) из кремния, установленных перпендикулярно основанию панели.

Сама идея структурирования поверхности солнечной ячейки на микро- и даже наноуровне для радикального роста усвоения света — не нова. В 2007 году с этой целью учёные построили “Наноманхэттен” из углеродных нанотрубок, а в 2008-м многослойное покрытие из “лесов”, “деревья” в которых представляли собой наностержни из диоксида титана.

Однако, авторы новой работы довели проект такого рода до совершенства. Они поставили множество опытов с разными параметрами “колонн” (остановились на диаметре 1 микрометр при длине 30-100 мкм) и расстоянии между отдельными “колоннами”. Учёные выяснили, что выгодно не сближать микропроводки слишком тесно — прозрачное пространство между ними хорошо работает на многократную трансляцию лучей — те фотоны, что не поглощаются кремниевыми стержнями, отражаются не вверх, а в стороны — на многочисленные соседние “колонны”.

Кроме того, оказалось, что новая батарея лучше воспринимает свет, падающий под самыми разными углами, нежели батарея классическая, чувствительная к точному нацеливанию на Солнце.

Пока технология апробирована только на совсем крошечных образцах (поперечником в десяток миллиметров). Следующим шагом исследователей будет построение аналогичных преобразователей более крупного размера и их тестирование.

Материал предоставлен интернет-журналом MEMBRANA (www.membrana.ru)

Исследователи из Университета Западной Англии разработали первого в мире робота, состоящего из биологических форм. Новый аппарат, получивший название Plasmabot, был разработан в рамках гранта на создание свободных от кремния биологических роботов. Состоит новинка из гибкого материала на основе микроорганизмов Physarum polycephalum. Данные бактерии часто обитают в лесах или влажных тенистых местах.

Финансирование проекта разработки робота велось в рамках проекта Leverhulme Trust, задача которого заключается в создании полностью биологических роботов, не имеющих в своей основе кремниевых компонентов и способных работать с параллельном режиме. Профессор Энди Адамацки, руководитель проекта, рассказывает, что ранее его группе уже приходилось создавать вычислительные системы на базе органических оснований.

“Задача таких роботов заключается в выполнении тех или иных необычных заданий. Созданный нами плазмодиевый робот представляет собой искусственный интеллект на базе органической субстанции, он способен заниматься поиском источников питания, обрабатывать их за счет собственной протоплазмы и передавать данные о найденном источнике. Помимо этого, робот может решать вычислительные задачи, такие как поиск кратчайшего пути из одной точки в другую”, - говорит Адамацки.

Однако наиболее выдающейся способностью робота является его возможность расти. Рост идет за счет появления новых микроорганизмов, размножающихся под влиянием света, тепла и питательных веществ. За счет того, что ученые могут манипулировать этими показателями, они также могут и управлять процессом роста биоробота.

“Пока мы находимся на ранней стадии понимая всего потенциала биологических роботов, однако со временем мы, вероятно, сможем создавать более сложные механизмы, способные самоорганизовываться, работать в производственных и научных целях”, - говорит он.

Группа ученых из Технологического института Джорджии (США) показала, что при доставке наночастиц в ядра опухолевых клеток процесс деления последних нарушается, и они гибнут.

«Ранее мы уже демонстрировали возможность разрушения клеток при воздействии на наночастицы лазерным излучением, — рассказывает участник исследования Мустафа Эль-Сайед (Mostafa El-Sayed). — Теперь у нас появляется метод борьбы с раковыми клетками, которые находятся в труднодоступных местах, куда излучение проникнуть не может».

Для проведения экспериментов были выбраны культуры клеток нескольких видов рака. Золотые наночастицы средним диаметром в 30 нм получались из раствора HAuCl₄, после чего их выдерживали в растворе двух пептидов, которые «прикреплялись» к поверхности при образовании связей Au-N и Au-S. Эти пептиды позволяют частицам проникать в цитоплазму и ядро раковых клеток.

Как показали опыты, присутствие наночастиц в ядре не дает клеткам завершить процесс деления, что приводит к запуску механизма апоптоза — программируемой клеточной смерти. Наблюдения по методу конфокальной микроскопии выявили повреждения ДНК у тех клеток, внутрь которых проникли наночастицы.

На следующем этапе исследования авторы должны оценить эффективность методики в экспериментальной модели на животном.

Процесс деления клетки, которая в начале видео отмечается красным, в присутствии наночастиц не доходит до конца:

Полная версия отчета опубликована в издании Journal of the American Chemical Society.

Подготовлено по материалам Технологического института Джорджии.

Источник: Новости Компьюленты (www.compulenta.ru)