Новые подробности об уникальном методе обучения в стиле «Матрицы»

До впитывания навыков пилотирования вертолёта за пять секунд ещё очень далеко, но учёные сделали крохотный шажок к будущему, показанному в известном фильме. Они испытали оригинальную технологию неосознанного обучения мозга (кратко об этом мы уже рассказывали).

Группа исследователей из Бостонского университета (BU) и лаборатории вычислительной неврологии в Киото (ATR CNL) решила выяснить, может ли быстро перестраиваться зрительная кора в мозге взрослого человека, чтобы участвовать в так называемом обучении восприятию (perceptual learning).

Рис. 1. Функциональная магнитно-резонансная томография (fMRI) позволяет отслеживать рисунок активности нейронов в разных районах мозга благодаря измерению кровотока через эти участки. На снимке — аппарат, фиксирующий эту картину (кадр Boston University).

Последнее понятие относится и к зрению, и слуху, вкусу и обонянию, осязанию… Человек после ряда тренировок быстрее и точнее распознаёт заданный стимул в потоке других. Это может быть (в самом примитивном случае) вертикальная черта на фоне горизонтальных, или красный круг в череде синих. Или японская речь на фоне английской. Аналогично работает обуче ... Читать дальше »

Квантовая эффективность солнечной батареи впервые превысила 100%

Разрез ячейки (слои перечислены в тексте) и вольт-амперные характеристики ряда опытных образцов.

Опытный образец преобразователя поставил рекорд по одному из важнейших параметров фотоэлектрических ячеек. По мнению разработчиков, эксперимент показывает путь создания солнечных батарей следующего поколения.

Исследователи из американской Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) построили выдающуюся солнечную батарею (СБ) на базе квантовых точек – полупроводниковых кристаллов размером в несколько нанометров.

Опытное устройство было составлено из стекла с просветляющим покрытием, тонкого слоя прозрачного проводника, наноструктурированных слоёв оксида цинка и слоя квантовых точек из селенида свинца, дополненного толикой этандитиола и гидразина. Завершало бутерброд тонкое золотое покрытие в качестве верхнего электрода.

Внешняя и внутренняя квантовая эффективность (QE) протестированной СБ составили 114% и 130% соответственно!

Поясним, QE измеряется для определённой частоты падающего света. Внешняя квантовая эффективность определяется как отношение числа генерируемых пар электрон-дырка (практически – фототока на внешних выводах) к числу падающих на СБ фотонов. ... Читать дальше »

Квантовый удар по энергетике

Правило «много света — мало электронов» теперь осталось в прошлом

С помощью квантовых точек эффективность солнечных панелей может быть повышена на 35%

Прорыв в фотогальванике может повысить эффективность солнечных электростанций на 35%, причем стоимость солнечных панелей не возрастет. Эффективно конкурировать с традиционными электростанциями позволят полупроводники с квантовым точками.

Ведущий американский разработчик полупроводниковых солнечных фотоэлементов Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL), финансируемая министерством энергетики США, совершила прорыв в фотогальванике, создав фотоэлектрическую ячейку с показателем квантовой эффективности, превышающим 100%: число электронов, протекающих через выходной контур такой ячейки, заметно превышает число входных фотонов определенной частоты, соответствующей высокоэнергетическому участку спектра солнечного света.

Показатель квантовой эффективности – ключевая характеристика фотоэлемента. В конечном итоге именно от него зависит КПД полупроводниковых устройств, преобразующих энергию солнечных фотонов в электрическую.

До настоящего момента никому не удавалось создать фотоячейку, квантовая эффективность которой в спектре солнечного ... Читать дальше »

Гофрированный графен позволит хранить водород

Простое механическое воздействие способно стимулировать десорбцию водорода, сорбированного на графене.

Квантово-химические расчеты, проделанные итальянскими исследователями, позволяют утверждать, что гофрированный графен может применяться в качестве дешевого и эффективного метода хранения водорода.

Результаты компьютерных симуляций позволяют предположить, что определенные участки деформированного графена могут связывать водород, высвобождая его при возврате этих деформированных участков в нормальную форму.

Разработка методов хранения водорода в настоящее время является одним из наиболее актуальных направлений исследования, поскольку водород рассматривается как главный кандидат для обеспечения энергией топливных ячеек будущего. Хотя в качестве методов решения проблемы хранения водорода уже предложен ряд достаточно элегантных решений, зачастую ахиллесовой пятой систем хранения водорода являются условия, позволяющие высвободить водород из «аккумулятора» – обычно для десорбции H₂ необходимо создание разрежение или/и повышение температуры – и то и другое существенно понижает энергетическую эффективность топливных баков с водородом.

... Читать дальше »

Ученые узнали еще 4 правила грамматики ДНК

На протяжении 60 лет биологи знали только два правила «грамматики» ДНК. Теперь к ним прибавилось еще четыре.

Два основных правила, которым подчиняются «буквы» генетических молекул (это аденин, тимин, гуанин и цитозин), открыл австрийский биохимик Эрвин Чаргафф в середине прошлого века.

До него предполагалось, что количество разных букв в генетическом тексте примерно одинаково. Но Чаргафф все тщательно измерил и обнаружил, что, на самом деле выполняются следующие правила:

Первое правило Чаргаффа значительно помогло Уотсону и Крику додуматься до модели двойной спирали. Объясняется оно очень просто: напротив каждого тимина расположен аденин, а напротив каждого цитозина – гуанин.

Объяснить второе правило оказалось делом куда более сложным. Окончательное решение этой задачи до сих пор не найдено.

Работающие в ... Читать дальше »