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Echolot für Drohne

08.03.2020

Fledermäuse können mithilfe der Echoortung durch völlige Dunkelheit fliegen. Warum also nicht das gleiche Prinzip in unbemannten Fahrzeugen anwenden? Wissenschaftler der Purdue University haben sich diese Frage zu Herzen genommen und ein System entwickelt, mit dem eine Drohne mit nur vier Mikrofonen und einem Lautsprecher im Weltraum navigieren kann.

Das Prinzip des Systems ist denkbar einfach. Der Lautsprecher sendet einen Ton aus, dieser Ton wird von den umgebenden Objekten reflektiert und von den Mikrofonen aufgenommen. Die Schallgeschwindigkeit ist konstant. Das bedeutet, dass aus der Zeit, in der das Mikrofon die reflektierte Schallwelle aufnimmt, durch einfache mathematische Berechnungen die Entfernung zu dem Objekt bestimmt werden kann, von dem der Schall reflektiert wurde. Mit vier Mikrofonen, die Ihnen zur Verfügung stehen, können Sie eine detaillierte XNUMXD-Karte der Umgebung der Drohne erstellen. Und das alles – ohne eine einzige Kamera. Darüber hinaus kann die Technologie nicht nur in der Luft funktionieren. Es kann effektiv auf Land- oder Wassergeräten eingesetzt werden.

Natürlich ist die Entwicklung noch nicht perfekt. Derzeit soll die Drohne während der Schallabtastung auf der Stelle schweben, aber in Zukunft planen die Entwickler, das System aufzurüsten, indem sie dem Bordcomputer der Drohne beibringen, Berechnungen in Bewegung durchzuführen.

Laut Wissenschaftlern funktioniert die Echoortung in manchen Fällen zuverlässiger als die visuelle Mustererkennung. Manchmal kann die Kamera falsch sein. Eine unbemannte Drohne „sieht“ eine nicht vorhandene Wand davor und hängt unentschlossen. Echoortung hat keine derartigen Probleme. In Verbindung mit bestehenden Computer-Vision-Systemen können unbemannte Fahrzeuge eine erstaunliche Genauigkeit erreichen.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Magnetoelektrischer Effekt eines symmetrischen Kristalls 27.09.2020

Wissenschaftler haben einen seltsamen magnetoelektrischen Effekt in einem symmetrischen Kristall entdeckt. Diese beiden Eigenschaften, Magnetismus und Elektrizität, sind auf viele seltsame und laut Wissenschaftler überraschende Weise miteinander verbunden, und der magnetoelektrische Effekt ist eine davon. Es kann in einigen Kristallen gesehen werden. Dies zeigt sich in den Fällen, in denen die elektrischen Eigenschaften des Kristalls auf das Magnetfeld einwirken und umgekehrt.

Eine andere völlig unmögliche Art der Interaktion wurde unerwartet von der Wissenschaft entdeckt. In einem symmetrischen Kristall wurde ein neuer magnetoelektrischer Effekt entdeckt. Es wurde in einer besonderen Art von Kristall offenbart - in Langasit.

Dieser Kristall besteht aus Lanthan-, Gallium-, Silizium- und Sauerstoffatomen sowie Holmiumatomen. Es hat eine symmetrische Struktur und sollte früher die Beziehung zwischen Elektrizität und Magnetismus aufheben. Experten vermuten, dass die Beziehung zwischen den elektrischen und magnetischen Eigenschaften von Kristallen von der inneren Symmetrie des Kristalls abhängt.

Ein hoher Grad an Symmetrie, wenn eine Seite des Kristalls ein Spiegelbild der anderen ist, kann theoretisch keinen magnetoelektrischen Effekt haben. Aber neuere Forschungen haben das Gegenteil bewiesen.

Der symmetrische Kristall erzeugte nicht nur einen unerwarteten Effekt, sondern stellte sich auch als eine Art von Effekt heraus, der noch nie zuvor gesehen worden war. Tatsächlich brach der Magnetismus von Holmiumatomen die Symmetrie und erzeugte einen unerwarteten Effekt, der den Übergang in das Gebiet der Quantenphysik ankündigte.

Das bedeutet, dass eine Polarisation möglich ist, wenn positive und negative Ladungen im Kristall leicht verschoben sind. Jetzt kann diese Methode leicht mit einem elektromagnetischen Feld nachgewiesen werden, wobei der entscheidende Punkt die Stärke des Magnetfelds selbst ist. Die Kristallstruktur erwies sich als so symmetrisch, dass sie den erwarteten Effekt nicht zulassen kann.

In der Praxis passierte jedoch etwas, wenn sie stärkeren Strahlen des Magnetfelds ausgesetzt wurden: Die Holmiumatome änderten ihren Quantenzustand und nahmen ein magnetisches Moment an, wodurch die innere Symmetrie des Kristalls verletzt wurde.

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