По сообщению Reuters, подконтрольная Саудовской Аравии компания планирует в начале 2025 года начать строительство в новой столице Египта первой в своём роде 55-этажной офисной башни. Львиную долю энергии небоскрёб станет получать с помощью утилизации чистого водорода, который будет подаваться туда в жидком виде. Стоимость проекта достигает $1 млрд. Он станет примером устойчивой экономики, жизни и производства.

Источник изображения: Forbes

Рамочное решение о реализации проекта было подписано в последний день 53 Всемирного экономического форума в Давосе в январе 2023 года. Строительные работы будет контролировать саудовская компания Magnom Properties — дочка саудовской промышленной группы Rawabi Holding. Заказчик башни — медиагруппа Forbes. Рабочее название проекта — Forbes International Tower. Это будет первая коммерческая башня Forbes. Медиагруппа рассчитывает зарабатывать на аренде офисов в новой административной столице Египта, которая несколько лет назад начала возводиться к востоку от Каира.

Солнечные панели будут встроены в фасад башни и смогут обеспечивать её потребности в электричестве на 25 %. Остальное электричество будет получаться из поставляемого в башню водорода. Проект не предусматривает никакого сотрудничества с коммунальными службами Египта, который время от времени сталкивается с перебоями в подаче энергии. Для Magnom Properties это станет пробным камнем. Затем по данному проекту планируется построить аналогичные башни в Дубае и Эр-Рияде.

В здании будет два сверхскоростных VIP-лифта и вертолётная площадка на крыше. Безопасность обеспечат новейшие системы предотвращения вторжений как физических, так и кибернетических. Автоматика, искусственный интеллект, новые подходы в организации офисного пространства и так далее — будет всё самое лучшее, что обойдётся заказчику в изрядную сумму. Для сравнения, около 20 похожих башен рядом построили китайцы — фактически целый квартал, что обошлось властям Египта всего в $3 млрд.

Детальная проработка здания поручена архитектурной группе AS+GG из Чикаго (архитектор Адриан Смит (Adrian Smith) и компания Gordon Gill Architecture). Строительство объекта должно стартовать в начале 2025 года и обещает завершиться к 2030 году.

Повышение рабочих частот сотовой связи ведёт к расширению канала передачи данных, но также сокращает дистанцию уверенной связи. Это происходит по причине более сильного затухания высокочастотного сигнала в препятствиях. Вопрос решается увеличением числа базовых станций и их более плотным размещением. В Японии придумали такой способ размещения, плотнее которого не бывает — там установили станцию на оконное стекло, покрыв сигналом помещение и соседнюю улицу.

Источник изображения: JTower

Решение об установке базовых станций (антенн) на оконные стёкла приняла компания JTower, создающая и предоставляющая в аренду сотовым операторам телекоммуникационную инфраструктуру, включая вышки сотовой связи. Вместе с производителем стекла — компанией AGC Inc — JTower разработала антенну диапазона 5G для размещения на оконных стёклах. Первым опытом воспользовался оператор NTT Docomo.

По замыслу JTower, установка антенн 5G на стёкла позволит обеспечить наилучшую связь в помещениях и одновременно на улице за окном. Это может понадобиться не везде, а там, где ландшафт затрудняет создать нормальное покрытие или пространство за окном часто используется для массовых мероприятий. Представленная антенна и оборудование покрывает диапазон 5G Sub6 (до 6 ГГц). Первая установка произведена на окна здания Shinjuku 3-chome East Building.

По мнению разработчика, это будет выглядеть эстетично и естественно плюс не будет бросаться в глаза, особенно в свете того, что базовые станции сотовой связи серьёзно раздражают определённую долю граждан.

Очевидно, что эффективность и продуктивность солнечных панелей на открытом пространстве и в условиях городской застройки будут существенно различаться. Но пока что никто не предлагает солнечные панели, работающие в тени или от рассеянного света. Возможно, первый шаг в сторону «городских» солнечных панелей сделали учёные из Южной Кореи, которые создали необходимый для этого аналитический аппарат.

Источник изображения: Korea Electrotechnology Research Institute (KERI)

Исследователи последовательно двигались к математически обоснованной оценке существующих панелей с учётом множества неблагоприятных факторов: от падения рассеянного света до неоптимальных углов падения и отражения света от поверхностей с различными отражающими свойствами. Главный вывод, который позволила сделать даже явно неполная и несовершенная модель заключается в том, что солнечные панели для города и помещений не должны быть плоскими.

Уже существуют работы, в которых предлагаются мозаичные фотоэлементы на гибкой основе или на основе с памятью формы. Нечто подобное, в первом приближении, создала группа учёных из Корейского научно-исследовательского института электротехники (KERI), которая предварительно провела расчёты с помощью нового аналитического инструмента. Эксперимент в лаборатории показал, что фотопанель в виде трёхмерного объекта без защитного стекла и с функцией самоконтроля способна вырабатывать на 60 % больше энергии, чем обычная плоская панель.

Исследователи не утверждают, что их панель станет идеальной для использования в помещениях или в городской застройке. Однако предложенный ими аналитический инструмент, который учитывает даже тип и вид элементов освещения и уровень пыли в воздухе, поможет при разработке наиболее оптимальных конструкций солнечных панелей для города. Отдельный интерес представляет раздел этого инструмента, который позволяет проектировать солнечные панели для установки на транспортные средства, где условия освещения почти всегда или часто будут далеки от идеала.

Проект экологического техно-города «Калифорния навсегда» (California Forever) оказался замороженным на неопределённое время. Как минимум, придётся дождаться завершения экологической экспертизы, которая может продолжаться не менее двух лет. Повторная подача документов для получения разрешения на строительство города-мечты состоится в 2026 году. Также местные жители хотят больше узнать о проекте, детали которого остаются неизвестными.

Источник изображения: California Forever

О планах с нуля построить в бухте Сан-Франциско город будущего стало известно около года назад. Некая американская компания Flannery Associates была замечена тогда в покупке земельных участков сельскохозяйственного назначения в округе Солано. Речь шла о сумме в районе $800 млн. Это вызвало интерес одних и сопротивление других, как и привело к спекулятивному скачку цен на землю.

Согласно прошлогоднему сообщению Times, за проектом стоит группа инвесторов Кремниевой долины, включая соучредителя LinkedIn Рида Хоффмана (Reid Hoffman), инвесторов Andreessen Horowitz Марка Андреессена (Marc Andreessen) и Криса Диксона (Chris Dixon), бывшего генерального директора GitHub Ната Фридмана (Nat Friedman) и основательницу Emerson Collective вдову Стива Джобса (Steve Jobs) Лорен Пауэлл Джобс (Laurene Powell Jobs). Если верить источнику, они тайно начали скупать землю в 100 км от Сан-Франциско для постройки города по своему разумению.

Это должен быть город нового типа, в котором будет переосмыслено всё — методы строительства, архитектура и даже форма управления. Детали проекта остаются расплывчатыми, но на создание одной только инфраструктуры уйдут миллиарды долларов США. Местные власти пока скептически воспринимают эту инициативу и требуют общественных слушаний. С точки зрения организаторов проекта он идёт своим чередом. Документы упорядочиваются, готовится заявка на получение разрешения на работы, которая будет подана повторно в 2026 году. Но, по мнению местных властей, проект мечты находится в «глубокой заморозке» и его судьба всё ещё под вопросом.

Учёные давно научились делать древесину прозрачной, растворяя лигнин в древесных волокнах и заменяя его оргстеклом или эпоксидной смолой. Тем самым производится строительный материал с интересными свойствами, способный заменить стекло в определённых конструкциях. Но дерево — это достаточно ценный и востребованный материал даже без такой хитрой модификации, и китайские учёные решили заменить его бамбуком, ведь он растёт намного быстрее.

Источник изображения: Research

Проблемой занялась группа исследователей из Центрально-Южного университета лесного хозяйства и технологий (CSUFT) Китая. Поскольку бамбук — это, по сути, та же древесина, учёные использовали тот же подход для придания ему прозрачности, что и в случае обычной древесины. Сначала они растворили лигнин, а затем последовательно обработали материал рядом растворов.

Для придания бамбуку прозрачности его обработали жидким неорганическим силикатом натрия (жидкое стекло). Затем материалу придали водоотталкивающие свойства. В итоге получился своего рода трёхслойный прозрачный материал, верхний слой которого представлен силаном (соединения кремния с водородом), средний — диоксидом кремния, а нижний — жидким стеклом. Получившийся материал обладает светопропусканием 71,6 %, оказался огнестойким, водоотталкивающим и характеризуется модулем сдвига 7,6 ГПа (сопротивление сдвиговой деформации), а также модулем упругости (модулем Юнга) 6,7 ГПа.

Более того, пропускающий свет бамбук показал свою эффективность в качестве подложки для перовскитной солнечной панели, повысив её эффективность на 15,29 %. При этом он служил защитой для ячейки, которая крайне чувствительна к уровню влажности окружающей среды. В будущих исследованиях, заявили учёные, они создадут техпроцесс для массового производства прозрачного бамбука и изделий из него, например, прозрачных крыш и стен.

Форма гребных винтов не менялась сотни лет, а винтов для самолётов — лет сто, если не искать сходств в истории китайских игрушек двух–трёх тысячелетней давности. Исследователи только сейчас всерьёз начинают искать иную форму винтов для жидких и воздушных сред, которые были бы эффективнее и тише традиционных.

Гребной винт компании Sharrow Marine. Источник изображения: Sharrow Marine

Предложенные группами учёных новые формы винтов ещё долго будут идти по пути оптимизации, но даже сейчас — на уровне прототипов — они демонстрируют как повышенную эффективность, так и пониженные рабочие шумы относительно обычных винтов. За основу революционного винта берётся кольцевая форма с профилем тора. Возможно, такие винты оказались бы в ходу намного раньше, но их изготовление выглядит сложнее и дороже, что идёт вразрез с принципами массового производства.

Сегодня подобные винты можно изготавливать с помощью 3D-печати. Именно с этого начали разработку новых винтов для квадрокоптеров в одной из лабораторий Массачусетского технологического института. После серии опытов учёным удалось подобрать такую форму воздушного винта, которая без снижения тяги значительно снизила уровень шума в диапазоне от 1 до 5 кГц. Это тот диапазон (условно — плач ребёнка), к которому ухо человека наиболее чувствительно.

Источник изображения: MIT

Дрон с новыми пропеллерами шумел с такой же громкостью, как дрон с обычными пропеллерами, но находящийся в два раза дальше. Если ожидать, что вскоре небо в городах заполнят дроны-доставщики и аэротакси, то поиск малошумящих пропеллеров — это далеко не праздное любопытство учёных.

Демонстрация снижения уровня шума. Источник изображения: MIT

Ещё лучше тороидальные винты-петли показали себя в воде. Оказалось, что подобная форма винтов экономит до 20 % топлива, а это колоссальные объёмы в масштабах мирового судоходства. Применительно к моторным судам тороидальный винт не давал им поднимать нос из воды при ускорении, приподнимая над водой всё судно целиком, чему способствовала гидродинамика жидкости, бьющей из-под кольцеобразного винта. Также такие винты оказались тише традиционных, что тоже немаловажно для снижения звукового загрязнения в зонах отдыха, например.

Интересно будет пронаблюдать, как это новшество начнёт проникать в нашу жизнь. Специалисты MIT, например, намерены получить патент и лицензировать разработку всем желающим.