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科學坦克

歡迎來到我們的“科學坦克”部分。 在網站的這一領域,我們以跨學科的方式處理來自科學界(物理學,數學,計算機科學,醫學等等)的相關發現。 我們發表來自世界各地的重要成就,特別關注哥廷根的科學環境。 玩得開心,保持好奇心。     

機器人靠酒精運行

傳統上,小型機器人的“肌肉”需要外部電源或電池。 在後一種情況下,這大大增加了機器人的重量和尺寸。 最好的電池的能量密度約為每公斤1,8兆焦耳。 這只是動物脂肪的一部分,約38 MJ / kg。 RoBeetle使用的甲醇動力肌肉可以通過催化燃燒達到20 MJ / kg的能量水平。


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賈尼別科夫效應

今天,來自物理學領域的一些問題: 賈尼別科夫效應也稱為網球拍定理,它解釋了具有三種不同慣性矩的旋轉物體的不穩定性。 慣性矩表示物體抵抗其旋轉運動變化的能力。 它取決於特定的旋轉軸和幾何形狀。 理解經典的哈密頓系統的動力學仍然是一個至關重要的目標,其應用遠遠超出了數學描述。 對於具有很少自由度的可集成系統,一種有效的方法是基於幾何分析來表徵機械系統的動態特性。 這種幾何現象通常是可以通過實驗觀察到的某些效果的魯棒性的起源。 其中之一就是所謂的。 賈尼別科夫效應 或也稱為網球拍效果。




賈尼別科夫效應在國際空間站失重中

可以在此處找到該現象的出色且詳盡的理論推導(https://arxiv.org/pdf/1606.08237.pdf)。 我們在這裡與一個較粗暴的人打交道,但他仍然解釋了這種現象。 不幸的是,這裡需要一些有關剛體動力學的先驗知識:

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工程師創作了一篇互動論文

也許在不久的將來,我們將能夠使用普通紙來操作筆記本電腦或平板電腦等設備。 的工程師 普渡大學(Purdue University) 開發了一項技術,使我們能夠用紙製作交互式鍵盤。 普渡大學的工程師們開發了一種工藝,可以在紙或紙板上塗上“高度氟化的分子”。 這樣可以使紙張防塵,防油和防水,這意味著您可以在其上打印多層電路板,而不會弄髒墨水。

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像《星球大戰》中的全息圖。


東京農業技術大學的科學家使用精心準備的納米材料,成功地“彎曲”了激光束,從而創建了一種具有以前無法達到的性能的全息圖像,與“星球大戰”系列中已知的全息圖相比,觀察者可以將其成像。 多虧了這項新技術,旋轉地球儀的圖像才得以創建。 日本研究小組的工作在《光學快報》上有描述。

YouTube上的視頻 https://youtu.be/O1fHIcPXEjE

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電子與微流控技術的聯合設計,可實現更可持續的冷卻

熱管理是電子產品未來的最重要挑戰之一。 隨著數據生成和通信速率的穩定增長以及不斷減少工業轉換器系統的尺寸和成本的衝動,電子設備的功率密度已經提高。 結果,製冷及其巨大的能源和水消耗對環境產生了越來越大的影響,因此需要新技術以更可持續的方式產生熱量,即使用更少的水和能源。 將液體冷卻直接嵌入芯片中是一種更有前途的方法,可實現更高效的熱管理。 但是,即使採用最現代的方法,電子設備和冷卻系統也要分開處理,因此嵌入式冷卻系統的全部節能潛力仍然沒有得到利用。

共同設計的微流體冷卻電氣設備

源圖像: 性質 585, 211 - 216 (2020)

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2020年德國未來獎:通快,蔡司和Fraunhofer的EUV開發人員入圍!

聯邦總統辦公室今天在慕尼黑德意志博物館榮譽殿堂宣布了2020年德國未來獎提名人。 最好的一環-聯邦總統技術與創新獎最後一輪的三個項目-是TRUMPF,蔡司和Fraunhofer IOF的專家團隊:他們的項目“ EUV光刻-數字時代的新光” ”,博士。 蔡司半導體製造技術(SMT)部門的Peter Kurz博士半導體製造的通快激光系統公司的MichaelKösters博士。 耶拿弗勞恩霍夫應用光學與精密機械研究所IOF的Sergiy Yulin獲提名。

位於世界上最強大的脈衝工業激光器前面的專家團隊,該激光器用於產生光以實現EUV光刻(左起): 蔡司SMT部門的Peter Kurz博士邁克爾·科斯特斯(MichaelKösters),通快(TRUMPF)半導體製造激光系統,博士。 Sergiy Yulin,弗勞恩霍夫應用光學與精密機械研究所IOF
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Minkowski時空的因果關係

估計未來事件是一項艱鉅的任務。 與人類相反,機器學習方法不受自然對物理的理解所調節。 在野外,合理的事件序列要服從因果規則,不能簡單地從有限的訓練集中得出。 在本文中,研究人員(倫敦帝國大學)提出了一種新穎的理論框架,通過將時空信息嵌入Minkowski時空中來進行對未來的因果預測。 他們使用狹義相對論的光錐概念來限制和遍歷任意模型的潛在空間。 他們演示了在因果圖像合成和圖像數據集上的未來視頻圖像預測中的成功應用。 它們的框架獨立於體系結構和任務,並具有因果關係功能的強大理論保證。

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代數的秘密

上一篇文章的反饋很好(感謝)。 因此,今天來自“被遺忘的數學”領域的東西-玩得開心!   

算術通常無法通過模糊的手段證明其某些優勢。 在這些情況下,我們需要更通用的代數方法。 對於這種通過代數證明是合理的算術定理,有許多用於簡化算術運算的規則。

速度倍增:

在過去沒有計算機或計算器的時代,偉大的算術家使用許多簡單的代數技巧。 使您的生活更輕鬆:

“ x”代表乘法(我們懶得嘗試LaTeX :-))

讓我們看一下:


 988²=?

你能解決這個問題嗎?

這很簡單,讓我們仔細看看:


988 x 988 =(988 + 12)x(998 -12)+12²= 1000 x 976 + 144 = 976


也很容易了解這裡發生了什麼:

(a + b)(a-b)+b²=a²-b²+b²=a²

到目前為止還算可以。 現在,讓我們嘗試快速進行數學運算-甚至組合


986 x 997,不帶計算器!


986 x 997 =(986-3)x 1000 + 3 x 14 = 983

這裡發生了什麼? 我們可以將這些因素寫下來:

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意外電流可穩定聚變反應

科學家發現電流可以以前未知的方式形成。 新發現可以使研究人員更好地將為太陽和恆星提供動力的聚變能帶到地球。


對於在無碰撞等離子體中與單個物種相互作用的平面靜電波,動量守恆意味著電流守恆。 但是,當多個物種與波相互作用時,它們可以交換衝動,從而產生電流。 在物理學家的工作中得出了這種驅動電流的簡單通用公式。 作為示例,它們顯示瞭如何為電子-正離子離子等離子體中的朗繆爾波和電子-離子等離子體中的離子聲波驅動電流。

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一個“困難”的問題

今天,有些東西來自“被遺忘的數學”類別。 總是有非常有趣的代數數關係,不幸的是,在課程中很少或根本沒有,但是卻擴大了對數和數學直覺的理解。  

假設有人要您在沒有任何技術工具的情況下求解下一個方程。


你能做這個嗎?


好的一見鍾情並不是那麼容易。 但是,當您知道這些數字之間的特殊且有趣的關係時,這確實很簡單: 

等式的左邊部分是:100 + 121 + 144 = 365; 換一種說法:



 好的,讓我們使用簡單的代數來找出是否可以找到更多這樣的序列:我們要尋找的第一個數字是“x":

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