Последние комментарии

  • Natalia Medvedeva (Медведева)1 сентября, 20:01
    Круги на полях, расшифровка посланий от инопланетян, в книге Натальи Медведевой "МЕССИЯ на сайте: https://mne-book.co...Все версии происхождения кругов на полях
  • Николай Загумённов2 июля, 12:01
    Пардон. Рей является частью рангоута.Гипотеза об инопланетной атомной машине по производству "манны небесной"
  • Alex Колес21 июня, 1:32
    Тогда подождём! Если найдется такая планета, то думаю рвануть туда!Начался поиск планет земного типа возле Альфа Центавра

Новости науки и техники

Велосипедные рамы, изготовленные методом 3D-печати, получаются в 6 раз прочнее обычных
Источник перевод для gearmix ()

 3D-печать уверенно входит в мир индивидуального производства велосипедов: на этой неделе британские фирмы Renishaw (производитель) и Empire Cycles (дизайн) объявили о начале производства титановых рам для горного велосипеда МХ-6 Evo.

 empire-bikes-3D-printed-frame-1

 Ранее метод 3D-печати уже применялся для изготовления различных частей рам и принадлежностей для велосипедов, но эта рама – которая на 33% легче, чем исходный прототип – явно вырывается из пелотона.

Рама велосипеда была напечатана на установке лазерного плавления Renishaw AM250, путём плавления частичек порошка титанового сплава отдельными секциями, которые затем соединялись друг с другом с помощью адгезива. Данный способ позволяет получить детали сложной формы с полыми структурами, учитывающими индивидуальные особенности седока, более плотными — а значит более прочными, по сравнению с деталями, выполненными методом отливки.

 empire-bikes-3D-printed-frame-3

 Но главный фокус в процессе проектирования — метод «топологической оптимизации», который проводится с использованием итерационных шагов и элементного анализа. Беря за основу базовую конструкцию, из неё затем удаляют материал из областей с низкой нагрузкой, что и создаёт новый дизайн, который является одновременно и лёгким и прочным.

 Полученные рамы горных велосипедов были протестированы на соответствие европейским стандартам, поддерживаемых ЕКС. В результате испытаний на прочность рамы продемонстрировали результат, в шесть раз превышающий требования стандарта для горных велосипедов EN 14766.

 empire-bikes-3D-printed-frame-2

 

Учитывая безотходность производства, сокращение расхода исходного сырья, простоту перестройки для производства рам по индивидуальным заказам, можно надеяться, что рамы по новой технологии будут дешевле традиционных.

Так что можно считать доказанным – рамы велосипедов, созданные методом 3D-печати, идеально подходят для бездорожья.

 

Источник: gearmix.ru.

Волоконный лазер поставил рекорд мощности в среднем ИК-диапазоне

Александр Березин 

Многие обыденные молекулы углеводородов поглощают свет в средней части инфракрасного диапазона — и это часто делает их кандидатами в рабочие среды лазеров, излучающих в данной части спектра. Список их применения широк — от медицинской диагностики по регистрации тех или иных веществ в выдыхаемых больным газах до пресловутой, но пока далёкой от внедрения системы идентификации пьяных водителей.

 ...Так вот, сдаётся нам, науке удалось сделать большой шаг вперёд на этом пути.

Пользу такого рода методов трудно отрицать. Ацетон, к примеру, характеризует дыхание диабетиков, а формальдегид может выдать рак груди на ранних стадиях, в то время как варьирующиеся концентрации карбонилсульфида — подсказать состояние печени.

Экспериментальный волоконный лазер, созданный австралийцами (фото Ori Henderson-Sapir).


Лазеры в средней части ИК-диапазона — надежда хирургии, поскольку они дают меньше рассеивания на тканях и тем самым меньше повреждают области рядом с надрезом. Ну и, конечно, не забудем любимые человечеством развлечения вроде убийства себе подобных: военные тоже мечтают об эффективных системах в этом диапазоне — от подсветки целей ночью до ослепления ракет с ИК-наведением.

Но пока это скорее лишь потенциальные возможности: лазеры для этой части спектра на кристаллах громоздки и дороги, а волоконные могут быть либо на кварце, довольно мутном в среднем ИК-диапазоне, либо на фториде циркония — и уже из этих двух слов очевидно, отчего это не самый практичный вариант...

Кроме того, переходы, ведущие к испусканию фотонов в ионах редкоземельных элементов, много выше основного состояния — то есть между длиной волны испускаемого лазером света и светом накачки есть большая разница. И общая эффективность от этого сильно страдает.

К тому же, войдя в возбуждённое состояние, ион из него долго и плохо выходит, что может остановить генерацию излучения вообще (об испускании следующего фотона до смены энергетического уровня говорить затруднительно) или ещё сильнее уронить её эффективность.

Физики из Аделаидского университета (Австралия) во главе с Ори Хендерсоном-Сапиром (Ori Henderson-Sapir) попробовали применить двойную накачку таких лазеров. Первая, не очень энергичная, переводит ионы в долгоживущее низкоэнергетическое возбуждённое состояние. И лишь вторая накачка поднимает ион на более высокий энергетический уровень, в котором он пребывает недолго, но выдаёт нужное по длине волны излучение.

Преимущество этой схемы в том, что, когда ионы после испускания нужного фотона возвращаются в состояние с меньшей энергией (как после первой накачки), они уже готовы к немедленному возбуждению до второй ступени. В итоге в ходе первого же эксперимента был создан волоконный лазер, дающий излучение в 0,26 Вт на длине волны в 3,5 мкм. Не впечатляет? Зря, ведь это мощнейший волоконный лазер, работающий при комнатной температуре без использования нелинейных эффектов, а заодно ещё и чемпион по длине волны для лазеров, действующих в таких условиях.

Если ранее эффективность лазеров, функционировавших в средней части ИК-диапазона, не превышала 3%, то на этот раз удалось достичь 18%, причём без заметного удорожания и усложнения схемы. Впрочем, мы не очень точно выразились: по сути, произошло её удешевление. Дело в том, что два применённых средства накачки стоили меньше, чем одно традиционное, так как каждое из них имело значительно меньшую мощность.

К стандартной схеме лазера в среднем ИК-диапазоне (внизу) исследователи добавили второй источник накачки, причём два новых оказались дешевле одного стандартного, излучающего на 655 нм. (Иллюстрация University of Arizona.)


Хотя пока мощность лазера достаточна лишь для диагностического применения в медицине и маловата для военных нужд или лазерной хирургии, свойственная волоконным лазерам масштабируемость даёт основания полагать, что уже в ближайшие годы двойная накачка выведет их на эффективный уровень в названных областях.

Чтобы дополнительно упростить диагностическое использование своего устройства, исследователи работают сейчас над его настраиваемостью, намереваясь достичь управляемого изменения длины излучаемой волны в диапазоне 3,3–3,8 мкм, что позволит обнаруживать разные молекулы — индикаторы заболеваний одним и тем же прибором.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Optics Letters.

Подготовлено по материалам Physicsworld.Com. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.

 

Источник: compulenta.computerra.ru.

'

Популярное

))}
Loading...
наверх