Главная / Технологии / Создан нанодвигатель, состоящий всего из 16 атомов и работающий на границе между классической физикой и квантовой механикой

Создан нанодвигатель, состоящий всего из 16 атомов и работающий на границе между классической физикой и квантовой механикой

Создан нанодвигатель, состоящий всего из 16 атомов и работающий на границе между классической физикой и квантовой механикой

Исследователи из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL), совместно с их коллегами из других научных организаций, создали то, что можно назвать одним из самых маленьких двигателей, когда-либо сделанных людьми. Это крошечное устройство состоит всего из 16 атомов различных химических элементов, а работает оно, находясь в «очень странной» области, находящейся на границе между классической физикой и квантовой механикой.

Как и двигатели больших масштабов, новый нанодвигатель имеет подвижную часть (ротор) и фиксированную часть (статор). В качестве статора выступает группа из шести атомов палладия и шести атомов галлия, которые формируют треугольную структуру. Ротором является молекула ацетилена, состоящая из четырех атомов, вращающаяся на поверхности статора, и все это вместе имеет размер, не превышающий одного нанометра.

Такой нанодвигатель может приводиться в действие тепловой или электрической энергией, и в последнем случае он демонстрирует более высокую эффективность и управляемость. В условиях комнатой температуры (за счет использования тепловой энергии из окружающей среды) ротор нанодвигателя постоянно вращается, но направление вращения ротора является совершенно случайной величиной. Когда же к этому нанодвигателю подводится электрический потенциал определенной полярности при помощи наконечника сканирующего туннельного микроскопа, ротор начинает вращаться в определенном направлении в 99 случаях из 100.

Возможность управления направлением и скоростью вращения ротора нанодвигателя при помощи полярности и величины прикладываемого к нему электрического потенциала делает этот двигатель более интересным, нежели созданные ранее другие типы молекулярных двигателей. Новый двигатель может быть использован не только для приведения в действия наноразмерных механизмов и машин, он также может быть использован в качестве генератора, позволяющего собирать и преобразовывать «побочную» энергию, к примеру, тепло, выделяющееся при работе электронных устройств.

Создан нанодвигатель, состоящий всего из 16 атомов и работающий на границе между классической физикой и квантовой механикой

Самым необычным свойством нового нанодвигателя является то, что его работа, кажется, нарушает некоторые законы классической физики. С точки зрения этих законов любому двигателю для его работы требуется некоторое минимальное количество энергии, расходуемое на преодоление сил трения, сопротивления и т.п. Ученые сравнивают это с велосипедом, ездок которого не вращает педали, а велосипед, тем не менее, продолжает ехать в гору.

Для работы нового нанодвигателя требуются буквально «крохи» тепловой или электрической энергии. Его ротор уже будет начинать вращаться при температуре в -256 градусов Цельсия или под электрическим потенциалом менее 30 милливольт, чего не должно происходить в принципе с точки зрения классической физики. Однако, в работу нанодвигателя вмешивается явление квантового туннелирования. Это явление заключается в том, что при определенных условиях частицы могут перескакивать физические или энергетические барьеры, при этом, энергии этих частиц недостаточно для преодоления этих барьеров в обычных условиях.

Физикам известно, что в явлении квантового туннелирования полностью отсутствуют такие понятия, как трение и сопротивление. Это, с одной стороны, объясняет очень малое количество энергии, требующееся двигателю для начала его работы. С другой стороны, это поднимает ряд других вопросов, на которые пока еще у ученых нет ответов, которые связаны с 99-процентной вероятностью вращения двигателя в одном направлении, что является косвенным указателем на возможные дополнительные потери энергии.

«Новый двигатель может стать в будущем тем, что будет приводить в действие крошечных нанороботов, которые пока являются лишь предметом научной фантастики» — пишут исследователи, — «С другой стороны, он, этот двигатель, позволит нам более глубоко изучить явление квантового туннелирования и определить причины энергетических потерь в этих процессах».

Смотрите также

В Китае представили «стелс»-беспилотник II-150Y

В Китае представили «стелс»-беспилотник II-150Y

Новый БПЛА предназначен для имитации полёта истребителей и баллистических ракет.

В ходе 6-й Пекинской выставки военных технологий и оборудования Нанкинский научно-исследовательский институт имитационных технологий представил новые БПЛА. Одной из новинок стал «стелс»-беспилотник II-150Y.

Новая модель стала развитием реактивного БПЛА II-150 – судя по всему, II-150Y тоже предназначен для имитации крылатых ракет. Внешне новый БПЛА отличает воздухозаборник, смещённый к центру корпуса, и крылья с увеличенной хордой.

В Китае представили «стелс»-беспилотник II-150Y

БПЛА II-150Y предназначен для имитации самолётов и крылатых ракет. Фото: alert5.com

Для запуска БПЛА используется стартовая катапульта с ракетными ускорителями взлёта. Морской вариант II-150YH дополнительно оснащён посадочными парашютами. Китайский БПЛА достигает 3,2 метра в длину при ширине в 1,4 метра, а максимальный взлётный вес составляет 120 кг.

Двигатели II-150Y позволяют развивать максимальную скорость в 230 мс – беспилотник может лететь на высоте в 25 метров над землёй, и 5 метров – над водой. Также БПЛА можно использовать в высокогорных районах – максимальная допустимая высота взлётной площадки составляет 4,5 километра.

Длительность полёта II-150Y достигает одного часа при радиусе в 100 километров. Считается, что эффективная площадь рассеяния (ЭПР) китайского имитатора не превышает 0,005 м3, но этот показатель можно варьировать линзой Люнеберга, достигая показателей ЭПР полноразмерных «стелс»-самолётов и крылатых ракет.

В Китае представили «стелс»-беспилотник II-150Y

По мнению экспертов, II-150Y является развитием модели II-150. Фото: alert5.com

Помимо «невидимости», китайская беспилотная мишень обладает высокой маневренностью. II-150Y может сделать крен в 90 градусов с перегрузкой в 5G, или повернуть с перегрузкой до 3G. Также мишень «умеет» менять курс на 180 градусов, и нырять на 40 градусов.

Всё это позволяет БПЛА II-150Y имитировать полёт «стелс»-истребителей пятого поколения, крылатые, и противокорабельные ракеты.

В Китае представили «стелс»-беспилотник II-150Y

Новый БПЛА предназначен для имитации полёта истребителей и баллистических ракет.

В ходе 6-й Пекинской выставки военных технологий и оборудования Нанкинский научно-исследовательский институт имитационных технологий представил новые БПЛА. Одной из новинок стал «стелс»-беспилотник II-150Y.

Новая модель стала развитием реактивного БПЛА II-150 – судя по всему, II-150Y тоже предназначен для имитации крылатых ракет. Внешне новый БПЛА отличает воздухозаборник, смещённый к центру корпуса, и крылья с увеличенной хордой.

В Китае представили «стелс»-беспилотник II-150Y

БПЛА II-150Y предназначен для имитации самолётов и крылатых ракет. Фото: alert5.com

Для запуска БПЛА используется стартовая катапульта с ракетными ускорителями взлёта. Морской вариант II-150YH дополнительно оснащён посадочными парашютами. Китайский БПЛА достигает 3,2 метра в длину при ширине в 1,4 метра, а максимальный взлётный вес составляет 120 кг.

Двигатели II-150Y позволяют развивать максимальную скорость в 230 мс – беспилотник может лететь на высоте в 25 метров над землёй, и 5 метров – над водой. Также БПЛА можно использовать в высокогорных районах – максимальная допустимая высота взлётной площадки составляет 4,5 километра.

Длительность полёта II-150Y достигает одного часа при радиусе в 100 километров. Считается, что эффективная площадь рассеяния (ЭПР) китайского имитатора не превышает 0,005 м3, но этот показатель можно варьировать линзой Люнеберга, достигая показателей ЭПР полноразмерных «стелс»-самолётов и крылатых ракет.

В Китае представили «стелс»-беспилотник II-150Y

По мнению экспертов, II-150Y является развитием модели II-150. Фото: alert5.com

Помимо «невидимости», китайская беспилотная мишень обладает высокой маневренностью. II-150Y может сделать крен в 90 градусов с перегрузкой в 5G, или повернуть с перегрузкой до 3G. Также мишень «умеет» менять курс на 180 градусов, и нырять на 40 градусов.

Всё это позволяет БПЛА II-150Y имитировать полёт «стелс»-истребителей пятого поколения, крылатые, и противокорабельные ракеты.

Пароли устарели или взлом за несколько минут. О защите пользовательских данных

Пароли устарели или взлом за несколько минут. О защите пользовательских данных

Пароли, обеспечивавшие безопасность пользовательских данных годами и десятилетиями, с трудом защищают пользователей от взлома, пишет издание The Conversation. В современном мире подбор паролей занимает совсем немного времени и может быть осуществлен за минимальную сумму.

Подобрать любой пароль можно за несколько минут при помощи облачных вычислений, а в Google или «Яндекс» за пару секунд можно легко найти сервис дешифровки хэшированных паролей

Вооруженный файлом с паролями нужной длины, хакер может использовать его для взлома аккаунта методом перебора (brute force). В зависимости от имеющегося у него инструментария и длины пароля на это может потребоваться различное количество времени, но, к примеру, если задействовать облачные вычисления, то восьмисимвольный пароль может быть подобран приблизительно всего за 12 минут. По данным The Conversation, столь существенная экономия времени обойдется киберпреступнику всего в $25 (1910 руб. по курсу ЦБ на 23 сентября 2020 г.).

Но существуют и еще более доступные способы по затратам времени и денег получения доступа к нужному аккаунту. Существуют онлайн-сервисы, предлагающие покупателям архивы и паролями к ним, и тому, кто приобретет такие архивы, понадобится всего лишь найти требуемую ему комбинацию простым поиском по документу.

Пароли устарели или взлом за несколько минут. О защите пользовательских данных

Пароли продаются в интернете у всех на виду

Для примера, в Сети можно купить архив с 593 млн адресами электронной почты и паролями к ним. Обойдется такая покупка всего лишь в 14,4 австралийских доллара. (790 руб.).

Хэш –не панацея

Нередко в украденных базах с паролями с тех или иных сайтов эти самые пароли представлены в хэшированном (зашифрованном при помощи специального алгоритма) виде. Попытка авторизоваться, используя зашифрованный пароль, не приведет к должному результату.

Но и это в настоящее время перестало быть проблемой. В Сети существуют множество общедоступных сайтов, позволяющих моментально преобразовать хэшированный пароль в обычный. Более того, искать их даже не придется – поисковые сервисы сделают это самостоятельно. Например, пароль «Pa$$w0rd», зашифрованный хэш-алгоритмом SHA-1, выглядит как «02726d40f378e716981c4321d60ba3a325ed6a4c». Если же ввести эту комбинацию в Google, то первая же ссылка в поисковой выдаче приведет на сайт-дешифратор. Редакция CNews убедилась, что это работает и с «Яндексом».

Пароли устарели или взлом за несколько минут. О защите пользовательских данных

Пароли продаются в интернете у всех на виду

Дешифровка хэшей перестала быть проблемой и проводится прямо в онлайне

Расшифровка паролей из хэша стала настолько распространенной практикой, что в Сети стали появляться многочисленные веб-сайты, на которых перечислены общие пароли вместе с их хэшированным значением. Можно вписать в строке поиска нужный хэш и получить готовый пароль.

Безопасность данных никому не нужна

Практики по перебору паролей должны были бы привести к тому, что пользователи были бы вынуждены научиться создавать максимально длинные и сложные комбинации букв и символов для защиты от взлома. Но, на самом деле, все совершенно не так. В 2019 г., по статистике ресурса SplashData, в первую тройку наиболее популярных паролей входили «123456», «123456789» и, разумеется, «qwerty».

Пароли устарели или взлом за несколько минут. О защите пользовательских данных

Наиболее популярные пароли нельзя назвать изощренными.

Ситуация с популярными комбинациями символов для паролей не меняется годами. Так, «123456» удерживает первое место на протяжении как минимум последних пяти лет, а слово «password», с 2015 по 2018 гг. стабильно занимавшее вторую строчку, лишь в 2019 г. спустилось на четвертую.

Возможное решение проблемы

Пароли больше не могут обеспечить безопасность личных данных пользователей, но и повсеместно распространенной альтернативы у них пока еще нет. В итоге есть лишь один способ защитить свою информацию хотя бы частично – нужно использовать разные пароли на разных сайтах и в разных системах.

Такой подход позволит снизить вероятность взлома сразу всех аккаунтов. Кроме того, пользователю не придется в спешке менять пароли на всех сайтах, где он использовал украденную комбинацию. Также The Conversation рекомендует хранить все пароли в специальных менеджерах – отдельных программах или веб-сервисах.

Пароли устарели или взлом за несколько минут. О защите пользовательских данных

Пароли, обеспечивавшие безопасность пользовательских данных годами и десятилетиями, с трудом защищают пользователей от взлома, пишет издание The Conversation. В современном мире подбор паролей занимает совсем немного времени и может быть осуществлен за минимальную сумму.

Подобрать любой пароль можно за несколько минут при помощи облачных вычислений, а в Google или «Яндекс» за пару секунд можно легко найти сервис дешифровки хэшированных паролей

Вооруженный файлом с паролями нужной длины, хакер может использовать его для взлома аккаунта методом перебора (brute force). В зависимости от имеющегося у него инструментария и длины пароля на это может потребоваться различное количество времени, но, к примеру, если задействовать облачные вычисления, то восьмисимвольный пароль может быть подобран приблизительно всего за 12 минут. По данным The Conversation, столь существенная экономия времени обойдется киберпреступнику всего в $25 (1910 руб. по курсу ЦБ на 23 сентября 2020 г.).

Но существуют и еще более доступные способы по затратам времени и денег получения доступа к нужному аккаунту. Существуют онлайн-сервисы, предлагающие покупателям архивы и паролями к ним, и тому, кто приобретет такие архивы, понадобится всего лишь найти требуемую ему комбинацию простым поиском по документу.

Пароли устарели или взлом за несколько минут. О защите пользовательских данных

Пароли продаются в интернете у всех на виду

Для примера, в Сети можно купить архив с 593 млн адресами электронной почты и паролями к ним. Обойдется такая покупка всего лишь в 14,4 австралийских доллара. (790 руб.).

Хэш –не панацея

Нередко в украденных базах с паролями с тех или иных сайтов эти самые пароли представлены в хэшированном (зашифрованном при помощи специального алгоритма) виде. Попытка авторизоваться, используя зашифрованный пароль, не приведет к должному результату.

Но и это в настоящее время перестало быть проблемой. В Сети существуют множество общедоступных сайтов, позволяющих моментально преобразовать хэшированный пароль в обычный. Более того, искать их даже не придется – поисковые сервисы сделают это самостоятельно. Например, пароль «Pa$$w0rd», зашифрованный хэш-алгоритмом SHA-1, выглядит как «02726d40f378e716981c4321d60ba3a325ed6a4c». Если же ввести эту комбинацию в Google, то первая же ссылка в поисковой выдаче приведет на сайт-дешифратор. Редакция CNews убедилась, что это работает и с «Яндексом».

Пароли устарели или взлом за несколько минут. О защите пользовательских данных

Пароли продаются в интернете у всех на виду

Дешифровка хэшей перестала быть проблемой и проводится прямо в онлайне

Расшифровка паролей из хэша стала настолько распространенной практикой, что в Сети стали появляться многочисленные веб-сайты, на которых перечислены общие пароли вместе с их хэшированным значением. Можно вписать в строке поиска нужный хэш и получить готовый пароль.

Безопасность данных никому не нужна

Практики по перебору паролей должны были бы привести к тому, что пользователи были бы вынуждены научиться создавать максимально длинные и сложные комбинации букв и символов для защиты от взлома. Но, на самом деле, все совершенно не так. В 2019 г., по статистике ресурса SplashData, в первую тройку наиболее популярных паролей входили «123456», «123456789» и, разумеется, «qwerty».

Пароли устарели или взлом за несколько минут. О защите пользовательских данных

Наиболее популярные пароли нельзя назвать изощренными.

Ситуация с популярными комбинациями символов для паролей не меняется годами. Так, «123456» удерживает первое место на протяжении как минимум последних пяти лет, а слово «password», с 2015 по 2018 гг. стабильно занимавшее вторую строчку, лишь в 2019 г. спустилось на четвертую.

Возможное решение проблемы

Пароли больше не могут обеспечить безопасность личных данных пользователей, но и повсеместно распространенной альтернативы у них пока еще нет. В итоге есть лишь один способ защитить свою информацию хотя бы частично – нужно использовать разные пароли на разных сайтах и в разных системах.

Такой подход позволит снизить вероятность взлома сразу всех аккаунтов. Кроме того, пользователю не придется в спешке менять пароли на всех сайтах, где он использовал украденную комбинацию. Также The Conversation рекомендует хранить все пароли в специальных менеджерах – отдельных программах или веб-сервисах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *