Исследователи разработали измеритель радиации, который может спасти жизни в будущем — идею им подал Тетрис

Квадратные пиксели в качестве детектора радиации? Нет, это изобретение пришло не из Fallout Tetris DLC, а от умных умов из Массачусетского технологического института

Большинство людей знакомы с классической игрой «Тетрис» и ее характерными пиксельными кирпичиками. Теперь эта игра вдохновила даже науку. С помощьюфигур ТетрисаиKIони теперь могут локализовать гамма-лучи в меньшем масштабе.

Почему эта тема важна: При работе с радиоактивными материалами, например, для мониторинга атомных электростанций, нам нужны измерительные приборы, которые защищают нас, людей. В случае аварий, подобных Фукусиме, они должны быстро и точно локализовать источники опасности. Проблема:

• Существующие точные детекторы очень большие (стационарные) и дорогие.
• Маленькие детекторы, такие как счетчики Гейгера, часто неточны, и аварийные службы часто оказываются слишком близко к радиации

Это новое: Ученые создаливычислительную основудля разработки очень простых, упрощенных версий массивов датчиков радиации, которые могут точно определять направление распределенного источника излучения

Подробнее:nbsp;ВMIT(Массачусетский технологический институт) сообщил об исследовании ученыхstudyв пресс-релизе. Исследователи разработали детектор радиации, который должен превзойти существующие устройства:

• Это должно быть более мобильным без потери точности.
• Цель: Недорогая и небольшая система для радиационного картирования
• Вдохновение: Исследователи из Массачусетского технологического института в качестве источника своей идеи назвали знакомые квадратные пиксельные фигуры из «Тетриса».

Стоит посмотреть:Тем, кто не знаком с «Тетрисом», предлагаем взглянуть на это сообщение в Twitter. В январе 2024 года 13-летний подросток побил мировой рекорд и самый высокий уровень, когда-либо достигнутый в игре, — 157:

13-летний Уиллис Гибсон по кличке Блю Скути стал первым зарегистрированным человеком, который обыграл «Тетрис», заставив игру замереть после достижения 157-го уровня pic.twitter.com/uRt3KOasTh

— Джейк Лаки (@JakeSucky) 4 января 2024

Тетрис как спаситель в трудные времена

Почему именно Тетрис? nbsp;Есть небольшая предыстория. Для обнаружения радиации в детекторах всегда используются полупроводниковые материалы, такие как теллурид кадмия-цинка.

Как это работает: Радиация проникает в материал, и прибор может ее обнаружить — но направление остается неопределенным. Чтобы как можно точнее определить, откуда исходит излучение, прибору нужна детекторная сетка, состоящая из нескольких так называемыхпикселей (т.е. отдельных детекторов):

• Для существующих устройств:100 пикселей в разрешении 10 x 10
• Алгоритм распознает излучение, поступающее с разной скоростью на разные пиксели
• После расчета можно интерпретировать направление

Недостатки:Типичные детекторные массивы имеют большие размеры (10 x 10) и, согласно заявлению MIT, являются дорогостоящими.

Интересное открытие:nbsp;Ученые обнаружили, что детекторы с4 пикселями(т.е. 2×2) вформе тетроминодостаточны, чтобы соответствовать точности больших и дорогих устройств.

Тетромино: Это классические фигуры Тетриса, каждая из которых состоит из4 квадратов одинакового размераи примыкающих друг к другу по сторонам.

Результат: Исследователи обнаружили, что из всех форм (например, квадратных, S-, J- или T-образных)S-формаможет лучше всего определить направление источника лучей с точностью до 1 градуса. Один из авторов работы, профессор Массачусетского технологического института Мингда Ли (MIT), говорит в своем сообщении:

Стоит посмотреть:Apple TV превратила историю создания «Тетриса» в фильм. Здесь вы можете посмотреть трейлер о предыстории культовой игры:

Гениально благодаря искусственному интеллекту:Ключ к такому уменьшенному расположению пикселей лежит вкомпьютерной реконструкцииугла падения лучей. Искусственный интеллект (ИИ) помогает определить его как можно точнее.

Не достаточно ли старых детекторов?

В отличие от существующих детекторов, форма «Тетрис»обладает рядом преимуществ:

• Маленький детектор означает более низкую стоимость разработки
• Меньше элементов детектора из теллурида кадмия-цинка = ниже стоимость единицы продукции
• Малый размер означает более мобильное приложение, что очень важно в случае катастрофы
• NEW: Вместо одного источника излучения устройство может обнаруживать несколько источников одновременно

Дальнейшее применение:Устройство, похоже, способно не только точно обнаруживать радиоактивное излучение. Соавтор Лин-Вен Ху, старший научный сотрудник Лаборатории ядерных реакторов Массачусетского технологического института, пишет в статье MIT:

Перспективы:Полевые испытания, проведенные Массачусетским технологическим институтом, уже успешно завершены. В своем исследовании ученые предполагают, что их мобильное устройство вскоре будет использоваться в области обнаружения радиации.

Ник Манн, ученый из отдела оборонных систем Национальной лаборатории Айдахо, говорит:

Кто бы мог подумать, что наше нынешнее исследование будет вдохновлено классической игрой 90-х годов и, возможно, сделает наш современный мир немного безопаснее — благодаря маленьким квадратным пикселям в форме Тетриса.