A giant leap for nanodroplets.docx
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Agiantleapfornanodroplets
Agiantleapfornanodroplets
PhysicistsinGermanyhavemadegoldnanodroplets"jump"byilluminatingthemwithalaser.Theworkcouldleadtoself-cleaningsurfacesandimprovementsinthewaythatfertilisersandpesticidesarespread(Science3092043).
Whensmalldropletshitasolidsurfacetheycaneithersticktoitorbounceoffit.Insomeapplications,suchasink-jetprintingandcropspraying,itisimportantthatthedropletssticktothesurface,whereasinothers,suchasthedevelopmentofself-cleaningandwater-repellentsurfaces,thedropletsshouldbounceaway.
Jumpingnanodroplets
JohannesBonebergoftheUniversityofKonstanzandcolleaguesinKonstanz,MunichandFreiburgusedcolloidallithographytomaketriangulargoldstructuresabout100nanometresacrossonagraphitesurface.TheGermanteamthenilluminatedthenanostructureswithalaserpulsewithadurationofafewnanoseconds.
Thelasermeltsthegoldtoformatriangulardropletofmoltengold.However,sincegolddoesnotnaturallywetagraphitesurface,themoltengoldchangesfromatriangularshapeintoasphere(seefigure).Thisprocessstartsatthecornersofthetriangles,wheretheradiusofcurvatureissmallandtheforceduetosurfacetensionishigh.Inthisway,thesurfaceenergytransformsintokineticenergyandthedropletdetachesitselffromthesurfaceinaprocesscalled"dewetting".Theentiresequenceofeventstakesonlynanoseconds,afterwhichthegoldsolidifiesagain.However,thenanodropletscanjumpintotheairatvelocitiesofaround10metrespersecond.
Previousexperimentswithdropletswererestrictedtomicron-sizeddropletsandtimescalesofmicroseconds.TheGermanworkwillallowthisresearchtobeextendedtomuchsmallerdropletsandmuchfastertimescales.Bonebergandco-workersalsoplantoperformtheexperimentunderzero-gravityconditionsandtoinvestigatehowdropletsmadefromdifferentmaterialsbehave.
http:
//physicsweb.org/articles/news/9/9/13/1/050913
Dual-PortSASDrivesareaBoontoIT
Thenewserialinterfaces,SerialAttachedSCSI(SAS)andSerialATA(SATA),havebeendesignedtoreplacetheirparallelpredecessors.Theywillsupportfasterdatatransferratesandmoredevicespercontroller,aswellasreducethesizeandcomplexityofthecablesandconnectors(thusenablingsmaller,moredensely-packeddiskarrays).SystembuilderswillalsobeabletointegrateSASandSATAharddrivesinasingleenclosure.SASgoesbeyondSATAbyaddingdualporting,fullduplex,deviceaddressinganditoffershigherreliability,performanceanddataavailabilityservices,aswellaslogicalSCSIcompatibility.Itwillcontinuetoenhancethesemetricsasthespecificationevolves,includingincreaseddevicesupportandlongercablingdistances.
BySamSawyer
SASReliability
Forcustomersrequiringthehighestlevelsofreliabilityandperformanceinmission-criticalserverenvironments,SASharddriveswillofferthehighestperformanceandreliability.Thisisdue,inpart,tothedual-portattributesoftheSASinterface.
Redundancy
SASharddrivesaredesignedtowithstandthedemandsofhighdutycycleenterprisestorageapplications.Thededicated,point-to-pointSASarchitectureprovidesreliableconnectivityandfullbandwidthtoeachdrive.Dualportingprovidestwoseparatedatapaths,allowingforhigherlevelsofperformanceandeliminatingsinglepointsoffailure.ThesupportforredundantconnectionsenabledbythedualportfeatureisoneofseveralkeydifferentiatorsbetweenSASandSATAdrives.ItisoneofthereasonsthatSASdrivesarewellsuitedforuseinhighlyavailableenterprisestorageenvironments.
Inparallelarchitectures,multipleinitiatorshavetraditionallybeenusedtoprovideharddriveaccesstomultiplehostsandhostbusadapters.Themultipleinitiatorapproachhowever,canresultinsinglepointsoffailurethatcanpreventdriveaccess.
Thedual-portcharacteristicsofSASaddressthischallengebyeliminatingsinglepointsoffailure,enablingthedesignofhighavailabilitysystems.This“fullfailover”capability,previouslytheexclusivedomainofFibreChannelSANs,willpositivelyimpactthereliabilityofentry-leveldirect-attachedstorage(DAS)architectures.
PerformanceBenefits
Point-to-pointSASarchitecturewilleliminatetheshared(parallel)busbottleneck.Inaddition,SASbandwidthcanbeaggregatedovermultiple,low-cost,full-duplexSASlinks,allowingdatatobestreamedinbothdirectionssimultaneously,increasingdatathroughputandoverallsystemperformance.
SASalsosupportsapplicationssuchasclusteringbyallowingdynamicloadbalancing.Dynamicloadbalancingisanapplicationthatdistributestheloadacrossmultiplecontrollersanddatapathstoincreasethroughput.Loadbalancingrequiresdual-portSASdrivesandmultipleinitiators.
SASwillfeaturedatatransferratesof3Gb/swithaperformanceroadmapto6Gb/s,12Gb/sandbeyond.Theseinterfacespeedswilldeliverthehighestlevelsofsystemperformanceforbandwidth-intensiveapplicationsindirect-attached,networked-attachedandnetworkedstorageenvironments.
Forenterprisecustomerswithstringentreliability,availabilityandperformancerequirements,useofdual-portSASharddriveswillbeamajorstepforwardandwillhelptheITstaffresteasy.
MagneticNanoparticlesAssembledintoLongChains
Colorizedtransmissionelectronmicrographshowingchainsofcobaltnanoparticles.
Imagecredit:
G.Cheng,A.R.HightWalker/NIST
Chainsof1millionmagneticnanoparticleshavebeenassembledanddisassembledinasolutionofsuspendedparticlesinacontrolledway,scientistsattheNationalInstituteofStandardsandTechnology(NIST)report.Suchparticlesandstructures,oncetheirpropertiesaremorefullyunderstoodandcanbemanipulatedreliably,maybeusefulinapplicationssuchasmedicalimagingandinformationstorage.
TheNISTwork,scheduledtobefeaturedonthecoverofanupcomingissueofLangmuir*(anAmericanChemicalSocietyjournal),isthefirsttodemonstratetheformationandcontrolofcentimeter-longchainsofmagneticnanoparticlesofaconsistentsizeandqualityinasolution.Theresearchersspentseveralyearslearninghowtomakecobaltparticleswithcontrollablesizeandshape,andtheyhopetousethisknowledgetoeventually“build”usefulstructures.
Theresearchersinducethenanoparticlestoformlinearchainsbysubjectingthemtoaweakmagneticfield—aboutthesamestrengthasarefrigeratormagnet.Theparticleslineupbecausethenanoparticlesactliketinybarmagnets,allfacingthesamedirectionastheappliedfield.Oncethisalignmentoccurs,theattractionbetweenparticlesissostrongthatreversingthedirectionoftheappliedmagneticfieldcausesthewholechaintorotate180degrees.Whenthemagneticfieldisturnedoff,thechainsfoldintothree-dimensionalcoils.Whenthesolutionislightlyshaken,thechainsfallapartintosmallrings.NISTscientistsusedopticalandtransmissionelectronmicroscopestocharacterizethesestructures.
Magneticparticleshavealreadybeenusedinmedicalimagingandinformationstorage,andnano-sizedparticlesmayofferuniqueorimprovedproperties.Forexample,magneticnanoparticledyesmayimprovecontrastbetweenhealthyanddiseasedtissueinmagneticresonanceimaging(MRI),apossibilityunderstudybyadifferentNISTresearchgroup.TheauthorsoftheLangmuirpaperarenowdevelopingmethodstoimprovethebiocompatibilityofthesemagneticnanoparticles.
*G.Cheng,D.Romero,G.T.Fraser,andA.R.HightWalker.2005.Magnetic-field-inducedassembliesofcobaltnanoparticles.Langmuir.December.PostedonlineOct.12.
4G相关技术描述及名词解释
4G的定义到目前为止依然有待明确,它的技术参数、国际标准、网络结构、乃至业务内容均未有明确说法。
关于4G的描述
4G是集3G与WLAN于一体,并能够传输高质量视频图像,它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。
4G系统能够以100Mbps的速度下载,比目前的拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。
而在用户最为关注的价格方面,4G与固定宽带网络在价格方面不相上下,而且计费方式更加灵活机动,用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。
此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。
很明显,4G有着不可比拟的优越性。
4G通信中的MIMO技术
MIMO技术充分开发空间资源,利用多个天线实现多发多收,在不需要增加频谱资源和天线发送功率的情况下,可以成倍地提高信道容量。
MIMOMultiple-InputMultiple-Out-put系统,该技术是利用多天线来抑制信道衰落。
根据收发两端天线数量,相对于普通的SISO系统,MIMO还可以包括SIMO系统和MISO系统。
可以看出,此时的信道容量随着天线数量的增大而线性增大。
也就是说可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量,在不增加带宽和天线发送功率的情况下,频谱利用率可以成倍地提高。
利用MIMO技术可以提高信道的容量,同时也可以提高信道的可靠性,降低误码率。
前者是利用MIMO信道提供的空间复用增益,后者是利用MIMO信道提供的空间分集增益。
实现空间复用增益的算法主要有贝尔实验室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。
目前MIMO技术领域另一个研究热点就是空时编码。
常见的空时码有空时块码、空时格码。
空时码的主要思想是利用空间和时间上的编码实现一定的空间分集和时间分集,从而降低信道误码率。
4G通信中的OFDM技术
OFDM正交频分复用技术实际上是MCMMulti-CarrierModulation,多载波调制的一种。
其主要思想是:
将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。
正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。
而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。
结合简要介绍OFDM的工作原理,输入数据信元的速率为R,经过串并转换后,分成M个并行的子数据流,每个子数据流的速率为R/M,在每个子数据流中的若干个比特分成一组,每组的数目取决于对应子载波上的调制方式,如PSK、QAM等。
M个并行的子数据信元编码交织后进行IFFT变换,将频域信号转换到时域,IFFT块的输出是N个时域的样点,再将长为Lp的CP循环前缀加到N个样点前,形成循环扩展的OFDM信元,因此,实际发送的OFDM信元的长度为Lp+N,经过并/串转换后发射。
接收端接收到的信号是时域信号,此信号经过串并转换后移去CP,如果CP长度大于信道的记忆长度时,ISI仅仅影响CP,而不影响有用数据,去掉CP也就去掉了ISI的影响。
信产部专家:
应关注下一代网络编号五大特点
在信息产业部电信研究院主办的“2005全球NGN高峰论坛”的“全球NGN技术发展专题报告会”上,信息产业部电信研究院首席专家龚双瑾认为,下一代网编号有个性化加强、面向用户的号码和面向网络的号码分开、编号和命名计划的融合、打破号码与国家或地区的对应关系、号码携带的需求增加五大特点。
传统的电信网的主体是电话网,因此网络编号的重心是电话网编号,但下一代网络的出现,将给传统电信网的编号体系带来很大变化。
龚双瑾详细介绍了下一代网络编号的五大特点。
首先是号码个性化的增强,主要是指单一号码的接入。
随着业务和网络种类的增多,一个用户拥有多个号码,例如固定、移动、小灵通、传真、E-mail地址等,因此对采用单一号码接入提供多种业务的要求增强,如个人通信、一号通、ENUM等的出现体现了用户对号码的个性化要求。
个人通信(UPT),可以给用户提供一个唯一的号码,作为用户的名称,终端和用户之间没有固定的关联。
用户可以在任何终端和任何位置建立和接收呼叫,用户的标志、终端地址以及网络接入点是分别处理的。
网络号码的改变对于用户的名称不产生任何影响。
ENUM全称为电话号码到URI的映射,通过使用ENUM机制,一个电话号码对于主叫用户来说可以
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