четверг, 22 марта 2012 г.

Создан лазерный перископ

Создан лазерный перископНовая активная лазерная система получения изображений, разработанная в Массачусетском технологическом институте (МТИ), способна использовать непрозрачные поверхности как зеркала и принимать от них информацию об объектах за углом. Она может найти применение не только в военных и полицейских целях, но и в системах навигации автономных транспортных средств.

В работе, которая выходит на этой неделе в журнале Nature Communications, исследователи описывают процесс получения распознаваемых объёмных изображений деревянных статуэток и пластиковых фигурок, находящихся за пределами прямой видимости камеры.

Как это действует? Фактически перед нами лазерный перископ, точнее, фемтосекундный лазерный перископ. Сверхкороткие лазерные импульсы длительностью в квадрилионные доли секунды посылаются системой к любой твёрдой поверхности (дверям, углам, полу), которая находится в прямой видимости от заугольного пространства. Импульсы столь малой длительности просто не успевают поглощаться поверхностью и отражаются за угол, к интересующему нас предмету или их группе. А возвращаются они благодаря когерентности лазерного излучения, причём практически в ту же точку, откуда пришли, то есть в приёмник излучения, находящийся рядом с лазерным излучателем.

С обычным световым источником создать импульсы нужной когерентности и краткости, необходимые для такого «лидарного» перископа, просто не удалось бы. Детектор-уловитель отражённых импульсов «осматривает» комнату за углом несколько раз: лазер посылает импульсы в несколько разных мест на отражающей поверхности, чтобы получить ряд точек для моделирования заугольного пространства. Чувствительность детектора-уловителя такова, что он различает световые сигналы длительностью не более триллионных долей секунды. Чтобы оценить расстояние до предмета и его форму, система рассчитывает время прохождения сигнала до промежуточной отражающей поверхности, к целевому объекту и обратно до принимающего детектора. Затем поступающие данные проходят цифровую обработку и подаются на экран в виде изображений, которые можно мышкой крутить по своей оси: они объёмны. Вот видеоматериал о разработке:

Фемтосекундные лазеры уже использовались для получения изображений сверхбыстрых биохимических процессов, в которые вовлечены и слишком маленькие, и слишком быстрые для обычных микроскопов объекты. А вот их применение для тел макроскопических размеров до сих пор не практиковалось.

По сути, речь идёт о методе, впервые описанном в истории о Персее и Медузе Горгоне, но использование лазера для получения изображений открывает перед системой значительно более широкие перспективы. Как комментируют сами разработчики, их детище может быть весьма полезным для любого пользователя, которому нужно изучить опасное помещение прежде, чем зайти в него. Речь может идти и о пожарных, заглядывающих в горящий дом, и о военных с полицейскими, нужда которых в подобном устройстве ясна каждому. Кроме того, техника такого рода может пригодиться автомобилям, особенно тем, что способны быстро обрабатывать информацию в цифровом формате, а именно машинам без водителя, подобным Google Prius. Ведь с помощью такого прибора можно и быстрее, и безопаснее не только преодолеть «слепой» перекрёсток или запарковаться на многоэтажной стоянке, но и выполнять обгоны с невиданным доселе уровнем информированности о машинах на встречной полосе.

Подготовлено по материалам Массачусетского технологического института.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Размер имеет значение, или От чего зависит точность мимикрии
Полная и совершенная мимикрия важна для больших животных, которые служат для хищника чрезвычайно заманчивой добычей. Если животное невелико, то оно может позволить себе не слишком точно копировать опасный облик: из-за малого размера хищник вряд ли на него покусится. Мимикрия в живой природе распространена повсеместно: безобидные растения и животные стараются скопировать облик более опасного вида...
  (читать дальше)

Почему мужчины лысеют?
Избыток простагландина D2 в коже головы подавляет рост волосяных сумок и, следовательно, собственно волос. Почти 80% мужчин страдают от андрогенетической алопеции, то есть облысения. Это бывает у всех по-разному — у кого-то в молодости, у кого-то в старости, и по-разному проявляется: одни лысеют полностью, другие отделываются небольшими залысинами. Некоторые мужчины готовы отдать буквально всё з...
  (читать дальше)

Впервые предложен количественный метод in vivo-изучения метаболизма селена
Селен не самая обычная пищевая добавка. Он овеян невероятным количеством слухов и ничем не подкреплённых убеждений. Даже производители витаминов вместе с государственными контролирующими органами по надзору за качеством медпрепаратов не могут прийти к единому мнению о рекомендуемой дневной норме селена. «Слепая вера» не обходит стороной и врачей, которые без всяких на то оснований рекомендуют эту ...
  (читать дальше)

Oracle увеличила квартальную прибыль на 18 процентов
Корпорация Oracle обнародовала показатели деятельности в третьей четверти текущего финансового года, завершившейся 29 февраля. Один из крупнейших поставщиков программного обеспечения получил за три месяца $9,0 млрд дохода. Это на 3% больше по сравнению с третьим кварталом предыдущего финансового года, когда выручка равнялась $8,8 млрд. За отчётный период доход от продажи новых лицензий на ПО у...
  (читать дальше)

Разработан шприц для безболезненных уколов
Британец Оливер Блэкуэлл представил новый тип иглы, названной им «безболезненной». К обычному шприцу изобретатель добавил содержащую анестетик дополнительную иглу, которая чуть длиннее и много тоньше основной. То, что болезненность инъекций — это проблема, знает любой родитель, пробовавший водить шестилетнего отпрыска на вакцинацию. А ведь бывает и так, что за двадцать минут человеку делают деся...
  (читать дальше)

Нанотерапия позволяет доставлять мощные дозы радиации точно в цель
Вот уже 40 лет радиотерапия считается самым эффективным методом сдерживания смертельной формы рака мозга — глиобластомы. И хотя технология точного наведения доведена почти до совершенства, как ни старайся, а пучки радиации, прежде чем достичь опухоли, неминуемо проходят сквозь здоровые ткани мозга. А это значит, что пациенты могут переносить лишь небольшие дозы, иначе возможны серьезные побочные э...
  (читать дальше)

Статус соловья зависит от той высоты, с которой он поёт
Самцы соловьёв «меряются» песнями, но при этом в первую очередь оценивают, с какой высоты поёт конкурент. Если два соловья сидят на одном уровне, сражение между ними будет особенно напряжённым. Самцы певчих птиц пением метят территорию и завлекают самок. Если они слышат поблизости конкурента, то тут же вступают в песенную дуэль, стремясь «переплюнуть» противника и сбить его с толку своими рулада...
  (читать дальше)

Конкуренция заставляет самцов дрозофилы менять половое поведение
Самцы дрозофилы корректируют половое поведение в зависимости от числа сексуально активных товарищей. Чем таких самцов рядом больше, тем интенсивней дрозофилы домогаются самок. Самец в окружении конкурентов вынужден всё время держать себя «в тонусе», то есть стараться репродуктивно обогнать других. Исследования на дрозофилах показали, что если самец находится в обществе других самцов, то он будет...
  (читать дальше)

«Летающий планктон» убегает от рыб по воздуху
Крупные веслоногие рачки используют ту же тактику, что и летучие рыбы: при приближении хищника миллиметровые ракообразные выскакивают из воды и пролетают над её поверхностью более десяти сантиметров. Морские веслоногие рачки, спасаясь от хищника, поступают подобно летучим рыбам: разгоняются и выпрыгивают из воды, пролетая по воздуху огромное для своих размеров расстояние. Увидеть летающий планкт...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)