Итак, мы снова погружаемся в мир незначительных, но важных изобретений, технологий и открытий, которые, как знать, может станут причиной очередной награды от Нобелевского комитета.
В этом выпуске: новый беспроводной ретранслятор сигнала для сетей пятого поколения, управление силой Казимира с помощью магнитных полей, роботы-рекордсмены по прыжкам, новый подход в рентгеновской микроскопии, гелевый генератор электричества из вибраций и новые результаты в области натриевых аккумуляторов. Приятного чтения!
В этом выпуске: новый беспроводной ретранслятор сигнала для сетей пятого поколения, управление силой Казимира с помощью магнитных полей, роботы-рекордсмены по прыжкам, новый подход в рентгеновской микроскопии, гелевый генератор электричества из вибраций и новые результаты в области натриевых аккумуляторов. Приятного чтения!
Telegraph
Роботы-прыгуны, управление силой Казимира, гелевый электрогенератор и натриевые аккумуляторы. По_мелочам #6 (№3 июнь 2024 г.)
Итак, мы снова погружаемся в мир незначительных, но важных изобретений, технологий и открытий, которые, как знать, может станут причиной очередной награды от Нобелевского комитета. В этом выпуске: новый беспроводной ретранслятор сигнала для сетей пятого поколения…
👍5
Роботы для навигации в сложных условиях
В последнее время в области робототехники наблюдается значительный прогресс в разработке роботов, способных эффективно и быстро перемещаться по разнообразным ландшафтам. Эти роботы могут сыграть решающую роль в выполнении сложных задач, таких как мониторинг природных сред, поиск выживших после стихийных бедствий и выполнение других задач в сложных условиях.
Один из наиболее распространенных типов роботов, предназначенных для навигации по разнообразным ландшафтам, - это роботы с ногами, чей дизайн часто вдохновлен структурой тела животных. Чтобы быстро и эффективно перемещаться по разнообразным ландшафтам, эти роботы должны быть способны адаптировать свои движения и стили шага в зависимости от изменений в окружающей среде.
Исследователи из Высшего института прикладных наук и технологий в Дамаске, Сирия, недавно разработали новый метод для обеспечения плавного перехода между разными шагами шестиногого робота. Их предложенная техника управления шагом основана на так называемых центральных генераторах ритма (ЦГР), которые являются вычислительными подходами, имитирующими биологические ЦГР. Эти нейронные сети лежат в основе многих ритмических движений, выполняемых людьми и животными, таких как ходьба, плавание и бег.
В будущих исследованиях планируется интегрировать машинное обучение в разработанную архитектуру, чтобы значительно улучшить компенсацию сбоев и адаптивность роботов к окружающей среде. Это позволит создавать более автономные и устойчивые роботы, способные эффективно взаимодействовать со своими окружениями.
Развитие роботов, способных быстро и эффективно перемещаться по разнообразным ландшафтам, может усовершенствовать выполнение сложных задач в различных областях. Эти роботы могут помочь в мониторинге природных сред, поиске выживших после стихийных бедствий и выполнении других задач, требующих высокой адаптивности и устойчивости.
Источник:
DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e31847
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
В последнее время в области робототехники наблюдается значительный прогресс в разработке роботов, способных эффективно и быстро перемещаться по разнообразным ландшафтам. Эти роботы могут сыграть решающую роль в выполнении сложных задач, таких как мониторинг природных сред, поиск выживших после стихийных бедствий и выполнение других задач в сложных условиях.
Один из наиболее распространенных типов роботов, предназначенных для навигации по разнообразным ландшафтам, - это роботы с ногами, чей дизайн часто вдохновлен структурой тела животных. Чтобы быстро и эффективно перемещаться по разнообразным ландшафтам, эти роботы должны быть способны адаптировать свои движения и стили шага в зависимости от изменений в окружающей среде.
Исследователи из Высшего института прикладных наук и технологий в Дамаске, Сирия, недавно разработали новый метод для обеспечения плавного перехода между разными шагами шестиногого робота. Их предложенная техника управления шагом основана на так называемых центральных генераторах ритма (ЦГР), которые являются вычислительными подходами, имитирующими биологические ЦГР. Эти нейронные сети лежат в основе многих ритмических движений, выполняемых людьми и животными, таких как ходьба, плавание и бег.
В будущих исследованиях планируется интегрировать машинное обучение в разработанную архитектуру, чтобы значительно улучшить компенсацию сбоев и адаптивность роботов к окружающей среде. Это позволит создавать более автономные и устойчивые роботы, способные эффективно взаимодействовать со своими окружениями.
Развитие роботов, способных быстро и эффективно перемещаться по разнообразным ландшафтам, может усовершенствовать выполнение сложных задач в различных областях. Эти роботы могут помочь в мониторинге природных сред, поиске выживших после стихийных бедствий и выполнении других задач, требующих высокой адаптивности и устойчивости.
Источник:
DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e31847
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍7
Революционный процесс изготовления изделий из нескольких материалов
Учёные из Университета Миссури создали инновационный способ создания сложных устройств с использованием нескольких материалов, включая пластик, металлы и полупроводники, с помощью одной машины. Это достижение может революционизировать производство новых продуктов.
Новый процесс, называемый Freeform Multimaterial Assembly Process (FMAP), объединяет преимущества трёх технологий: лазерной индукции, прямого нанесения чернил и спекания. Он позволяет создавать сложные устройства с многослойными сенсорами, печатными платами и даже тканями с электронными компонентами.
FMAP может быть использован для создания устройств, которые могут чувствовать окружающую среду, включая температуру и давление. Это может быть полезно для создания носимых устройств, которые отслеживают кровяное давление и другие жизненно важные показатели. Кроме того, это может быть использовано для создания роботов, медицинских устройств и других продуктов.
Традиционные методы производства многослойных структур могут быть дорогостоящими, требовать много времени и генерировать отходы, вредные для окружающей среды. Новый процесс более экологически чистый и вдохновлён природными системами.
Учёные планируют продолжать развивать этот процесс, чтобы открыть новые рынки и возможности для бизнеса. Они надеются, что это технология будет доступна не только для других исследователей, но и для компаний, которые хотят ускорить процесс прототипирования устройств.
Источник:
DOI: 10.1038/s41467-024-48919-5
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Учёные из Университета Миссури создали инновационный способ создания сложных устройств с использованием нескольких материалов, включая пластик, металлы и полупроводники, с помощью одной машины. Это достижение может революционизировать производство новых продуктов.
Новый процесс, называемый Freeform Multimaterial Assembly Process (FMAP), объединяет преимущества трёх технологий: лазерной индукции, прямого нанесения чернил и спекания. Он позволяет создавать сложные устройства с многослойными сенсорами, печатными платами и даже тканями с электронными компонентами.
FMAP может быть использован для создания устройств, которые могут чувствовать окружающую среду, включая температуру и давление. Это может быть полезно для создания носимых устройств, которые отслеживают кровяное давление и другие жизненно важные показатели. Кроме того, это может быть использовано для создания роботов, медицинских устройств и других продуктов.
Традиционные методы производства многослойных структур могут быть дорогостоящими, требовать много времени и генерировать отходы, вредные для окружающей среды. Новый процесс более экологически чистый и вдохновлён природными системами.
Учёные планируют продолжать развивать этот процесс, чтобы открыть новые рынки и возможности для бизнеса. Они надеются, что это технология будет доступна не только для других исследователей, но и для компаний, которые хотят ускорить процесс прототипирования устройств.
Источник:
DOI: 10.1038/s41467-024-48919-5
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍5
Термоядерный синтез: когда вращение плазмы становится врагом
Термоядерный синтез может стать чистым, надежным и неисчерпаемым источником энергии будущего. Однако, путь к его освоению полон неожиданностей. Новое исследование, проведенное на суперкомпьютере Frontier, опровергло устоявшееся мнение о пользе вращения плазмы в токамаках. Давайте разберемся, почему это открытие так важно и как оно может повлиять на будущее энергетики.
Токамаки - это установки, использующие мощные магнитные катушки для удержания сверхгорячей плазмы в камере в форме пончика. Ученые долгое время считали, что вращение плазмы, вызванное инжекцией нейтральных частиц (NBI), улучшает удержание плазмы и, следовательно, эффективность реакции синтеза.
Однако, исследователи из General Atomics и Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что это не всегда так. Используя суперкомпьютер Frontier, они смоделировали сложное взаимодействие между ионами и электронами в краевой области плазмы. Результаты оказались неожиданными: хотя вращение действительно снижает турбулентность ионов, оно может увеличивать общий уровень турбулентности, что негативно сказывается на удержании плазмы.
Эмили Белли, ведущий автор исследования, объясняет: "Мы обнаружили, что при учете взаимодействия между ионами и электронами, вращение может увеличить общий уровень турбулентности, что, в свою очередь, снижает качество удержания". Это открытие может повлиять на оптимизацию дизайна будущих токамаков, включая международный проект ITER.
Исследователи также изучили влияние использования разных изотопов в топливе. Они смоделировали работу с равной смесью дейтерия и трития (DT), которая должна обеспечить максимальную скорость реакции синтеза. Результаты моделирования совпали с рекордными показателями, полученными на токамаке JET в Великобритании, что подтверждает точность используемой модели.
Важно отметить, что исследование стало возможным благодаря огромной вычислительной мощности суперкомпьютера Frontier. Эмили Белли подчеркивает: "Термоядерный синтез - это нелинейный процесс со многими тесно связанными физическими компонентами. Нам нужен суперкомпьютер, чтобы отслеживать тонкие взаимодействия между компонентами, которые оказывают реальное влияние на эффективность синтеза".
Это исследование - еще один шаг на пути к освоению термоядерного синтеза. Несмотря на неожиданные результаты, оно помогает лучше понять процессы, происходящие в плазме, и оптимизировать будущие реакторы. Кто знает, может быть, именно такие открытия приблизят нас к созданию чистого и неисчерпаемого источника энергии, способного решить глобальные энергетические проблемы человечества. Будущее термоядерной энергетики остается захватывающим и многообещающим!
Источник:
DOI: 10.1088/1361-6587/ad2c28
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Термоядерный синтез может стать чистым, надежным и неисчерпаемым источником энергии будущего. Однако, путь к его освоению полон неожиданностей. Новое исследование, проведенное на суперкомпьютере Frontier, опровергло устоявшееся мнение о пользе вращения плазмы в токамаках. Давайте разберемся, почему это открытие так важно и как оно может повлиять на будущее энергетики.
Токамаки - это установки, использующие мощные магнитные катушки для удержания сверхгорячей плазмы в камере в форме пончика. Ученые долгое время считали, что вращение плазмы, вызванное инжекцией нейтральных частиц (NBI), улучшает удержание плазмы и, следовательно, эффективность реакции синтеза.
Однако, исследователи из General Atomics и Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что это не всегда так. Используя суперкомпьютер Frontier, они смоделировали сложное взаимодействие между ионами и электронами в краевой области плазмы. Результаты оказались неожиданными: хотя вращение действительно снижает турбулентность ионов, оно может увеличивать общий уровень турбулентности, что негативно сказывается на удержании плазмы.
Эмили Белли, ведущий автор исследования, объясняет: "Мы обнаружили, что при учете взаимодействия между ионами и электронами, вращение может увеличить общий уровень турбулентности, что, в свою очередь, снижает качество удержания". Это открытие может повлиять на оптимизацию дизайна будущих токамаков, включая международный проект ITER.
Исследователи также изучили влияние использования разных изотопов в топливе. Они смоделировали работу с равной смесью дейтерия и трития (DT), которая должна обеспечить максимальную скорость реакции синтеза. Результаты моделирования совпали с рекордными показателями, полученными на токамаке JET в Великобритании, что подтверждает точность используемой модели.
Важно отметить, что исследование стало возможным благодаря огромной вычислительной мощности суперкомпьютера Frontier. Эмили Белли подчеркивает: "Термоядерный синтез - это нелинейный процесс со многими тесно связанными физическими компонентами. Нам нужен суперкомпьютер, чтобы отслеживать тонкие взаимодействия между компонентами, которые оказывают реальное влияние на эффективность синтеза".
Это исследование - еще один шаг на пути к освоению термоядерного синтеза. Несмотря на неожиданные результаты, оно помогает лучше понять процессы, происходящие в плазме, и оптимизировать будущие реакторы. Кто знает, может быть, именно такие открытия приблизят нас к созданию чистого и неисчерпаемого источника энергии, способного решить глобальные энергетические проблемы человечества. Будущее термоядерной энергетики остается захватывающим и многообещающим!
Источник:
DOI: 10.1088/1361-6587/ad2c28
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍5
Японские ученые создали "живую" кожу для роботов: улыбка, от которой мурашки по коже
Представьте себе робота, который может улыбаться почти как человек. Звучит жутковато, не правда ли? Именно такую технологию разработали японские ученые из Токийского университета. Они создали аналог живой кожи из человеческих клеток, которую можно прикрепить к поверхности робота. И да, эта кожа может растягиваться в довольно реалистичную улыбку!
Исследователи опубликовали свои результаты вместе с видео, на котором розоватый материал, напоминающий желе, растягивается в несколько тревожащую улыбку. Для создания "робота, покрытого живой кожей", они использовали "гель с клетками, формирующими кожу". Звучит как научная фантастика, не так ли?
Команда специалистов по биогибридным роботам надеется, что эта технология однажды сыграет важную роль в создании андроидов с человекоподобной внешностью и способностями. "Мы также надеемся, что это поможет лучше понять формирование морщин и физиологию выражений лица", - говорит руководитель команды профессор Сёдзи Такэути. Кроме того, эта разработка может помочь в создании материалов для трансплантации и косметических средств.
Новый материал может стать альтернативой традиционной силиконовой коже, которая часто используется в человекоподобных роботах. В отличие от силикона, эта "живая" кожа теоретически может потеть и самовосстанавливаться. Хотя ученые еще не достигли этой цели, они уже продемонстрировали возможность "заживления" подобной кожи в предыдущих исследованиях.
Чтобы создать "естественную улыбку", которая двигается плавно, исследователи желатинизировали кожеподобную ткань и закрепили ее внутри отверстий робота. Этот метод вдохновлен реальными кожными связками человека.
Конечно, идея роботов с живой кожей может показаться немного пугающей. Но давайте посмотрим на это с другой стороны: такие разработки могут привести к созданию более реалистичных протезов, помочь в лечении ожогов и других повреждений кожи. Кто знает, может быть, в будущем мы будем общаться с роботами-помощниками, которые выглядят и ведут себя почти как люди? Технологии не стоят на месте, и то, что сегодня кажется жутковатым, завтра может стать обыденностью. Главное - чтобы эти разработки служили на благо человечества!
Источник:
DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.102066
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте себе робота, который может улыбаться почти как человек. Звучит жутковато, не правда ли? Именно такую технологию разработали японские ученые из Токийского университета. Они создали аналог живой кожи из человеческих клеток, которую можно прикрепить к поверхности робота. И да, эта кожа может растягиваться в довольно реалистичную улыбку!
Исследователи опубликовали свои результаты вместе с видео, на котором розоватый материал, напоминающий желе, растягивается в несколько тревожащую улыбку. Для создания "робота, покрытого живой кожей", они использовали "гель с клетками, формирующими кожу". Звучит как научная фантастика, не так ли?
Команда специалистов по биогибридным роботам надеется, что эта технология однажды сыграет важную роль в создании андроидов с человекоподобной внешностью и способностями. "Мы также надеемся, что это поможет лучше понять формирование морщин и физиологию выражений лица", - говорит руководитель команды профессор Сёдзи Такэути. Кроме того, эта разработка может помочь в создании материалов для трансплантации и косметических средств.
Новый материал может стать альтернативой традиционной силиконовой коже, которая часто используется в человекоподобных роботах. В отличие от силикона, эта "живая" кожа теоретически может потеть и самовосстанавливаться. Хотя ученые еще не достигли этой цели, они уже продемонстрировали возможность "заживления" подобной кожи в предыдущих исследованиях.
Чтобы создать "естественную улыбку", которая двигается плавно, исследователи желатинизировали кожеподобную ткань и закрепили ее внутри отверстий робота. Этот метод вдохновлен реальными кожными связками человека.
Конечно, идея роботов с живой кожей может показаться немного пугающей. Но давайте посмотрим на это с другой стороны: такие разработки могут привести к созданию более реалистичных протезов, помочь в лечении ожогов и других повреждений кожи. Кто знает, может быть, в будущем мы будем общаться с роботами-помощниками, которые выглядят и ведут себя почти как люди? Технологии не стоят на месте, и то, что сегодня кажется жутковатым, завтра может стать обыденностью. Главное - чтобы эти разработки служили на благо человечества!
Источник:
DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.102066
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍6
Незаметные герои науки: от сверхпрочных проводов до супержидкости из субатомных частиц. По-мелочам #7 (№4 июнь 2024 г.)
Думаете, научный прогресс - это только громкие заголовки и Нобелевские премии? А вот и нет! В этом выпуске мы расскажем о незаметных, но важных открытиях, которые двигают науку вперед.
В этом выпуске вы узнаете, как медно-графеновые провода могут сделать электромобили еще круче, почему золотая мембрана толщиной в 20 нанометров - настоящий прорыв в изучении поверхностей, что общего между супом и кварк-глюонной плазмой, как простой кристалл может стать суперизолятором, почему галлий, открытый 150 лет назад, до сих пор удивляет ученых, и как микроскопические изменения в материалах приводят к революции в компьютерной памяти.
Приготовьтесь удивляться! Эти маленькие открытия могут изменить мир больше, чем вы думаете. От нанотехнологий до квантовой физики - наука не перестает нас удивлять. Погрузитесь в мир удивительных исследований и узнайте, как незаметные герои науки приближают будущее уже сегодня!
Думаете, научный прогресс - это только громкие заголовки и Нобелевские премии? А вот и нет! В этом выпуске мы расскажем о незаметных, но важных открытиях, которые двигают науку вперед.
В этом выпуске вы узнаете, как медно-графеновые провода могут сделать электромобили еще круче, почему золотая мембрана толщиной в 20 нанометров - настоящий прорыв в изучении поверхностей, что общего между супом и кварк-глюонной плазмой, как простой кристалл может стать суперизолятором, почему галлий, открытый 150 лет назад, до сих пор удивляет ученых, и как микроскопические изменения в материалах приводят к революции в компьютерной памяти.
Приготовьтесь удивляться! Эти маленькие открытия могут изменить мир больше, чем вы думаете. От нанотехнологий до квантовой физики - наука не перестает нас удивлять. Погрузитесь в мир удивительных исследований и узнайте, как незаметные герои науки приближают будущее уже сегодня!
Telegraph
Незаметные герои науки: от сверхпрочных проводов до супержидкости из субатомных частиц. По-мелочам #7 (№4 июнь 2024 г.)
Думаете, научный прогресс - это только громкие заголовки и Нобелевские премии? А вот и нет! В этом выпуске мы расскажем о незаметных, но важных открытиях, которые двигают науку вперед. В этом выпуске вы узнаете, как медно-графеновые провода могут сделать…
👍4
Прорыв в создании сверхпрочных волокон: углеродные нанотрубки бросают вызов Кевлару
Представьте себе материал легче пуха, но прочнее стали. Звучит как научная фантастика? А вот и нет! Китайские ученые совершили настоящий прорыв в создании сверхпрочных волокон из углеродных нанотрубок. Их разработка может перевернуть наше представление о защитных материалах и открыть новые горизонты в космической индустрии.
Команда исследователей во главе с профессором Цзянь Муцяном из Пекинского университета разработала волокна из углеродных нанотрубок с динамической прочностью до 14 ГПа. Для сравнения, это в несколько раз прочнее Кевлара, который сейчас широко используется в бронежилетах и других защитных материалах.
Но что делает эти волокна такими особенными? Во-первых, они невероятно легкие. Во-вторых, они обладают высокой электро- и теплопроводностью. А в-третьих, они показывают удивительные свойства при высокоскоростных нагрузках, что делает их идеальными для защиты от ударов и столкновений.
Ученые применили хитрую стратегию: они очистили и функционализировали нанотрубки, а затем подвергли их постепенному растяжению в специальном растворе. Это привело к улучшению межфазных взаимодействий, выравниванию нанотрубок и уплотнению волокон.
Результаты впечатляют: при высоких скоростях нагрузки прочность волокон достигает 14 ГПа, что превосходит все существующие высокопроизводительные волокна. Более того, эти волокна способны поглощать энергию удара намного эффективнее, чем традиционные баллистические волокна, такие как Кевлар.
Но не думайте, что эти волокна найдут применение только в военной сфере. Они могут произвести революцию в космической индустрии, помогая защищать космические аппараты от микрометеоритов и космического мусора. Также они могут найти применение в спортивной экипировке, строительстве и многих других областях.
Конечно, до массового производства и применения этих волокон еще далеко. Но уже сейчас ясно, что эта разработка открывает новую главу в создании сверхпрочных и легких материалов. Кто знает, может быть, в будущем мы будем носить одежду из нанотрубок, которая защитит нас не только от холода, но и от пуль? Наука не перестает удивлять нас, и это исследование - яркое тому подтверждение!
Источник:
DOI: 10.1126/science.adj1082
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте себе материал легче пуха, но прочнее стали. Звучит как научная фантастика? А вот и нет! Китайские ученые совершили настоящий прорыв в создании сверхпрочных волокон из углеродных нанотрубок. Их разработка может перевернуть наше представление о защитных материалах и открыть новые горизонты в космической индустрии.
Команда исследователей во главе с профессором Цзянь Муцяном из Пекинского университета разработала волокна из углеродных нанотрубок с динамической прочностью до 14 ГПа. Для сравнения, это в несколько раз прочнее Кевлара, который сейчас широко используется в бронежилетах и других защитных материалах.
Но что делает эти волокна такими особенными? Во-первых, они невероятно легкие. Во-вторых, они обладают высокой электро- и теплопроводностью. А в-третьих, они показывают удивительные свойства при высокоскоростных нагрузках, что делает их идеальными для защиты от ударов и столкновений.
Ученые применили хитрую стратегию: они очистили и функционализировали нанотрубки, а затем подвергли их постепенному растяжению в специальном растворе. Это привело к улучшению межфазных взаимодействий, выравниванию нанотрубок и уплотнению волокон.
Результаты впечатляют: при высоких скоростях нагрузки прочность волокон достигает 14 ГПа, что превосходит все существующие высокопроизводительные волокна. Более того, эти волокна способны поглощать энергию удара намного эффективнее, чем традиционные баллистические волокна, такие как Кевлар.
Но не думайте, что эти волокна найдут применение только в военной сфере. Они могут произвести революцию в космической индустрии, помогая защищать космические аппараты от микрометеоритов и космического мусора. Также они могут найти применение в спортивной экипировке, строительстве и многих других областях.
Конечно, до массового производства и применения этих волокон еще далеко. Но уже сейчас ясно, что эта разработка открывает новую главу в создании сверхпрочных и легких материалов. Кто знает, может быть, в будущем мы будем носить одежду из нанотрубок, которая защитит нас не только от холода, но и от пуль? Наука не перестает удивлять нас, и это исследование - яркое тому подтверждение!
Источник:
DOI: 10.1126/science.adj1082
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Молекулярные машины в кристаллах: когда наномир оживает
Представьте себе мир, где машины настолько малы, что их не видно даже под микроскопом. Звучит как научная фантастика? А вот и нет! Ученые из Ульсанского национального института науки и технологий в Южной Корее создали нечто удивительное - молекулярные машины, встроенные в кристаллическую структуру. И знаете что? Эти крошечные механизмы могут совершать точные движения на наноуровне!
Команда исследователей под руководством профессора Воньёна Чое разработала особые кристаллические структуры, называемые цеолитными имидазолатными каркасами (ZIF). Эти структуры ведут себя как настоящие машины, только размером с молекулу. Представьте себе миниатюрный кривошипно-шатунный механизм, который превращает вращательное движение в поступательное. Теперь уменьшите его в миллионы раз - вот что создали ученые!
Но зачем нам нужны такие крошечные машины? Оказывается, они могут произвести революцию в хранении данных и других областях нанотехнологий. Эти молекулярные механизмы обладают уникальной эластичностью и гибкостью, что делает их идеальными кандидатами для создания новых материалов с необычными свойствами.
Исследователи использовали сложный метод рентгеновской дифракции, чтобы "увидеть" структуру этих молекулярных машин. Они обнаружили, что могут контролировать движения на наноуровне, просто меняя детали этого молекулярного механизма. Представьте, что вы собираете конструктор Lego, только вместо пластиковых кубиков у вас - отдельные молекулы!
Профессор Чое объясняет: "Создание машиноподобных движений на молекулярном уровне открывает дверь к открытию новых материалов с уникальными механическими свойствами". Он уверен, что их исследования проложат путь к будущим применениям в таких областях, как цифровое хранение данных, где точный контроль над механическими движениями имеет решающее значение.
Конечно, до практического применения этих молекулярных машин еще далеко. Но представьте себе будущее, где компьютеры хранят информацию, используя движения отдельных молекул, или где наноустройства путешествуют по нашему телу, доставляя лекарства точно в нужное место. Эти крошечные машины могут стать ключом к решению больших проблем!
Наука продолжает удивлять нас, показывая, что даже в мире, который мы не можем увидеть невооруженным глазом, происходят удивительные вещи. Кто знает, может быть, через несколько лет мы будем носить в кармане целые заводы, состоящие из молекулярных машин? Будущее обещает быть захватывающим!
Источник:
DOI: 10.1002/anie.202404061
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте себе мир, где машины настолько малы, что их не видно даже под микроскопом. Звучит как научная фантастика? А вот и нет! Ученые из Ульсанского национального института науки и технологий в Южной Корее создали нечто удивительное - молекулярные машины, встроенные в кристаллическую структуру. И знаете что? Эти крошечные механизмы могут совершать точные движения на наноуровне!
Команда исследователей под руководством профессора Воньёна Чое разработала особые кристаллические структуры, называемые цеолитными имидазолатными каркасами (ZIF). Эти структуры ведут себя как настоящие машины, только размером с молекулу. Представьте себе миниатюрный кривошипно-шатунный механизм, который превращает вращательное движение в поступательное. Теперь уменьшите его в миллионы раз - вот что создали ученые!
Но зачем нам нужны такие крошечные машины? Оказывается, они могут произвести революцию в хранении данных и других областях нанотехнологий. Эти молекулярные механизмы обладают уникальной эластичностью и гибкостью, что делает их идеальными кандидатами для создания новых материалов с необычными свойствами.
Исследователи использовали сложный метод рентгеновской дифракции, чтобы "увидеть" структуру этих молекулярных машин. Они обнаружили, что могут контролировать движения на наноуровне, просто меняя детали этого молекулярного механизма. Представьте, что вы собираете конструктор Lego, только вместо пластиковых кубиков у вас - отдельные молекулы!
Профессор Чое объясняет: "Создание машиноподобных движений на молекулярном уровне открывает дверь к открытию новых материалов с уникальными механическими свойствами". Он уверен, что их исследования проложат путь к будущим применениям в таких областях, как цифровое хранение данных, где точный контроль над механическими движениями имеет решающее значение.
Конечно, до практического применения этих молекулярных машин еще далеко. Но представьте себе будущее, где компьютеры хранят информацию, используя движения отдельных молекул, или где наноустройства путешествуют по нашему телу, доставляя лекарства точно в нужное место. Эти крошечные машины могут стать ключом к решению больших проблем!
Наука продолжает удивлять нас, показывая, что даже в мире, который мы не можем увидеть невооруженным глазом, происходят удивительные вещи. Кто знает, может быть, через несколько лет мы будем носить в кармане целые заводы, состоящие из молекулярных машин? Будущее обещает быть захватывающим!
Источник:
DOI: 10.1002/anie.202404061
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Нанолевитация на чипе: когда частицы танцуют в вакууме
Представьте себе, что вы можете заставить крошечную песчинку зависнуть в воздухе и управлять ее движением, словно дирижер оркестром. Ученые из ETH Zürich создали миниатюрную платформу, которая позволяет левитировать и контролировать наночастицы в вакууме прямо на чипе. И это не просто красивый трюк - такая технология может открыть двери в мир квантовых исследований и новых технологий.
Но давайте по порядку. Левитация микроскопических объектов в вакууме - не новость. Ученые уже несколько десятилетий экспериментируют с этим явлением. Однако большинство существующих методов требуют громоздкого оборудования, что ограничивает их практическое применение. Представьте, что вам нужно носить с собой целую лабораторию, чтобы заставить частицу зависнуть в воздухе!
Команда исследователей во главе с Бруно Мело и Марком Куайраном решила эту проблему, создав гибридную фотонно-электрическую платформу. Эта платформа сочетает оптическую ловушку на основе оптоволокна с плоскими электродами для активного охлаждения. Звучит сложно? На самом деле, это как миниатюрная сцена, где наночастица - главная звезда, а свет и электричество - ее хореографы.
Результаты впечатляют: исследователям удалось не только заставить наночастицу кремнезема левитировать в вакууме, но и точно контролировать ее положение и движение. При этом качество контроля не уступает методам, использующим громоздкое оптическое оборудование. Более того, ученые смогли охладить частицу, уменьшив ее движение в трех измерениях.
Но зачем нам нужна эта миниатюрная левитационная платформа? Оказывается, она может стать ключом к изучению квантовой механики на макроскопическом уровне. Представьте, что мы сможем наблюдать квантовые эффекты не только в мире атомов, но и в мире, который мы можем увидеть невооруженным глазом!
Исследователи не собираются останавливаться на достигнутом. Они планируют улучшить свою платформу, добавив микролинзы и более сложные оптические элементы. Их цель - создать устройства, которые будут сочетать интегрированную фотонику и нанофотонику с точно настроенными электрическими потенциалами.
Представьте себе будущее, где мы сможем манипулировать отдельными атомами и молекулами с невероятной точностью. Такие технологии могут привести к революции в области квантовых вычислений, создания новых материалов и даже в медицине.
Источник:
DOI: 10.1038/s41565-024-01677-3
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте себе, что вы можете заставить крошечную песчинку зависнуть в воздухе и управлять ее движением, словно дирижер оркестром. Ученые из ETH Zürich создали миниатюрную платформу, которая позволяет левитировать и контролировать наночастицы в вакууме прямо на чипе. И это не просто красивый трюк - такая технология может открыть двери в мир квантовых исследований и новых технологий.
Но давайте по порядку. Левитация микроскопических объектов в вакууме - не новость. Ученые уже несколько десятилетий экспериментируют с этим явлением. Однако большинство существующих методов требуют громоздкого оборудования, что ограничивает их практическое применение. Представьте, что вам нужно носить с собой целую лабораторию, чтобы заставить частицу зависнуть в воздухе!
Команда исследователей во главе с Бруно Мело и Марком Куайраном решила эту проблему, создав гибридную фотонно-электрическую платформу. Эта платформа сочетает оптическую ловушку на основе оптоволокна с плоскими электродами для активного охлаждения. Звучит сложно? На самом деле, это как миниатюрная сцена, где наночастица - главная звезда, а свет и электричество - ее хореографы.
Результаты впечатляют: исследователям удалось не только заставить наночастицу кремнезема левитировать в вакууме, но и точно контролировать ее положение и движение. При этом качество контроля не уступает методам, использующим громоздкое оптическое оборудование. Более того, ученые смогли охладить частицу, уменьшив ее движение в трех измерениях.
Но зачем нам нужна эта миниатюрная левитационная платформа? Оказывается, она может стать ключом к изучению квантовой механики на макроскопическом уровне. Представьте, что мы сможем наблюдать квантовые эффекты не только в мире атомов, но и в мире, который мы можем увидеть невооруженным глазом!
Исследователи не собираются останавливаться на достигнутом. Они планируют улучшить свою платформу, добавив микролинзы и более сложные оптические элементы. Их цель - создать устройства, которые будут сочетать интегрированную фотонику и нанофотонику с точно настроенными электрическими потенциалами.
Представьте себе будущее, где мы сможем манипулировать отдельными атомами и молекулами с невероятной точностью. Такие технологии могут привести к революции в области квантовых вычислений, создания новых материалов и даже в медицине.
Источник:
DOI: 10.1038/s41565-024-01677-3
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍5
Время в сверхточном фокусе: новые атомные часы приоткрывают тайны Вселенной
Представьте себе часы настолько точные, что они теряют всего секунду за 30 миллиардов лет. Ученые из JILA, совместного института Национального института стандартов и технологий (NIST) и Университета Колорадо в Боулдере, создали атомные часы, которые бьют все рекорды точности. И это не просто новый гаджет для измерения времени - эти часы могут помочь нам раскрыть фундаментальные тайны Вселенной!
Чем же так особенны эти новые часы? Они используют "оптическую решетку" - своеобразную световую паутину, которая захватывает и измеряет десятки тысяч отдельных атомов одновременно. Представьте, что вы можете поймать в сеть целую стаю крошечных рыбок-атомов и заставить их синхронно "тикать"!
Исследователи использовали более "нежную" световую ловушку, чем в предыдущих версиях оптических решеточных часов. Это позволило значительно уменьшить ошибки, вызванные влиянием лазерного света и столкновениями атомов друг с другом. В результате получаем беспрецедентную точность измерения времени!
Но зачем нам нужны такие сверхточные часы? Оказывается, они могут помочь нам проверить фундаментальные теории физики, такие как общая теория относительности Эйнштейна. Эти часы настолько чувствительны, что могут обнаружить изменение течения времени при поднятии или опускании часов всего на толщину человеческого волоса! Представьте, что вы можете "увидеть", как гравитация искривляет время в масштабах, сопоставимых с размером атома!
Но и это еще не все. Такие точные часы могут произвести революцию в космической навигации. Как говорит физик Юн Е из NIST и JILA: "Если мы хотим посадить космический корабль на Марс с точностью до булавочной головки, нам понадобятся часы, которые на порядки точнее, чем те, что мы сегодня используем в GPS".
Более того, технологии, используемые в этих часах, могут привести к прорывам в квантовых вычислениях. Те же методы, которые позволяют захватывать и контролировать отдельные атомы в часах, могут быть применены для создания квантовых компьютеров.
Эти сверхточные часы - не просто инструмент для измерения времени. Они открывают дверь в мир, где квантовая механика встречается с общей теорией относительности, где мы можем изучать фундаментальную природу реальности на самых мельчайших масштабах. От искривления времени под действием гравитации до поисков темной материи и темной энергии - эти часы могут помочь нам раскрыть глубочайшие тайны Вселенной.
Как сказал Юн Е: "Когда вы можете измерять вещи с таким уровнем точности, вы начинаете видеть явления, о которых мы до сих пор могли только теоретизировать". И кто знает, какие удивительные открытия ждут нас впереди благодаря этим невероятным часам?
Источник:
DOI: 10.48550/arxiv.2403.10664
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте себе часы настолько точные, что они теряют всего секунду за 30 миллиардов лет. Ученые из JILA, совместного института Национального института стандартов и технологий (NIST) и Университета Колорадо в Боулдере, создали атомные часы, которые бьют все рекорды точности. И это не просто новый гаджет для измерения времени - эти часы могут помочь нам раскрыть фундаментальные тайны Вселенной!
Чем же так особенны эти новые часы? Они используют "оптическую решетку" - своеобразную световую паутину, которая захватывает и измеряет десятки тысяч отдельных атомов одновременно. Представьте, что вы можете поймать в сеть целую стаю крошечных рыбок-атомов и заставить их синхронно "тикать"!
Исследователи использовали более "нежную" световую ловушку, чем в предыдущих версиях оптических решеточных часов. Это позволило значительно уменьшить ошибки, вызванные влиянием лазерного света и столкновениями атомов друг с другом. В результате получаем беспрецедентную точность измерения времени!
Но зачем нам нужны такие сверхточные часы? Оказывается, они могут помочь нам проверить фундаментальные теории физики, такие как общая теория относительности Эйнштейна. Эти часы настолько чувствительны, что могут обнаружить изменение течения времени при поднятии или опускании часов всего на толщину человеческого волоса! Представьте, что вы можете "увидеть", как гравитация искривляет время в масштабах, сопоставимых с размером атома!
Но и это еще не все. Такие точные часы могут произвести революцию в космической навигации. Как говорит физик Юн Е из NIST и JILA: "Если мы хотим посадить космический корабль на Марс с точностью до булавочной головки, нам понадобятся часы, которые на порядки точнее, чем те, что мы сегодня используем в GPS".
Более того, технологии, используемые в этих часах, могут привести к прорывам в квантовых вычислениях. Те же методы, которые позволяют захватывать и контролировать отдельные атомы в часах, могут быть применены для создания квантовых компьютеров.
Эти сверхточные часы - не просто инструмент для измерения времени. Они открывают дверь в мир, где квантовая механика встречается с общей теорией относительности, где мы можем изучать фундаментальную природу реальности на самых мельчайших масштабах. От искривления времени под действием гравитации до поисков темной материи и темной энергии - эти часы могут помочь нам раскрыть глубочайшие тайны Вселенной.
Как сказал Юн Е: "Когда вы можете измерять вещи с таким уровнем точности, вы начинаете видеть явления, о которых мы до сих пор могли только теоретизировать". И кто знает, какие удивительные открытия ждут нас впереди благодаря этим невероятным часам?
Источник:
DOI: 10.48550/arxiv.2403.10664
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Транзисторы размером с атом: ученые научились 'выращивать' нанотехнологии будущего
Представьте себе компьютерный чип размером с песчинку, но мощнее любого современного суперкомпьютера. Фантастика? Не совсем! Команда ученых из Института фундаментальных исследований (IBS) под руководством директора Джо Мун-Хо сделала гигантский шаг к этому будущему, разработав метод "выращивания" металлических структур шириной менее одного нанометра. И знаете что? Они использовали эти крошечные металлические нити для создания сверхминиатюрных транзисторов!
Но давайте по порядку. В мире полупроводников размер имеет значение - чем меньше транзистор, тем больше их можно уместить на чипе, и тем мощнее становится устройство. Однако уменьшение размеров транзисторов упирается в физические ограничения - нельзя же сделать транзистор меньше атома, верно?
Команда Джо Мун-Хо нашла изящное решение этой проблемы. Они обратили внимание на интересное свойство двумерного полупроводника дисульфида молибдена (MoS2). На границе между "зеркальными" кристаллами этого материала образуется одномерная металлическая структура шириной всего 0,4 нанометра. Представьте себе провод толщиной в один атом!
Исследователи научились контролировать рост этих структур и использовали их в качестве электрода затвора транзистора. Это позволило им создать транзистор с шириной канала всего 3,9 нанометра - это намного меньше, чем предсказывают даже самые смелые прогнозы развития полупроводниковых технологий!
Но самое интересное, что эти сверхминиатюрные транзисторы не только маленькие, но и эффективные. В отличие от современных сложных конструкций транзисторов, которые страдают от паразитной емкости, новые транзисторы имеют простую структуру и очень узкий затвор. Это означает, что они могут работать стабильно даже при очень высокой степени интеграции.
Директор Джо Мун-Хо говорит: "Одномерная металлическая фаза, полученная путем эпитаксиального роста, - это новый материальный процесс, который может быть применен в сверхминиатюрных полупроводниковых процессах. Ожидается, что он станет ключевой технологией для разработки различных энергоэффективных высокопроизводительных электронных устройств в будущем".
Представьте себе будущее, где ваш смартфон размером с почтовую марку, но мощнее любого современного суперкомпьютера. Или медицинские наноустройства, путешествующие по вашему телу и выполняющие сложнейшие вычисления. Благодаря этому прорыву, такое будущее становится на шаг ближе.
Источник:
DOI: 10.1038/s41565-024-01706-1
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте себе компьютерный чип размером с песчинку, но мощнее любого современного суперкомпьютера. Фантастика? Не совсем! Команда ученых из Института фундаментальных исследований (IBS) под руководством директора Джо Мун-Хо сделала гигантский шаг к этому будущему, разработав метод "выращивания" металлических структур шириной менее одного нанометра. И знаете что? Они использовали эти крошечные металлические нити для создания сверхминиатюрных транзисторов!
Но давайте по порядку. В мире полупроводников размер имеет значение - чем меньше транзистор, тем больше их можно уместить на чипе, и тем мощнее становится устройство. Однако уменьшение размеров транзисторов упирается в физические ограничения - нельзя же сделать транзистор меньше атома, верно?
Команда Джо Мун-Хо нашла изящное решение этой проблемы. Они обратили внимание на интересное свойство двумерного полупроводника дисульфида молибдена (MoS2). На границе между "зеркальными" кристаллами этого материала образуется одномерная металлическая структура шириной всего 0,4 нанометра. Представьте себе провод толщиной в один атом!
Исследователи научились контролировать рост этих структур и использовали их в качестве электрода затвора транзистора. Это позволило им создать транзистор с шириной канала всего 3,9 нанометра - это намного меньше, чем предсказывают даже самые смелые прогнозы развития полупроводниковых технологий!
Но самое интересное, что эти сверхминиатюрные транзисторы не только маленькие, но и эффективные. В отличие от современных сложных конструкций транзисторов, которые страдают от паразитной емкости, новые транзисторы имеют простую структуру и очень узкий затвор. Это означает, что они могут работать стабильно даже при очень высокой степени интеграции.
Директор Джо Мун-Хо говорит: "Одномерная металлическая фаза, полученная путем эпитаксиального роста, - это новый материальный процесс, который может быть применен в сверхминиатюрных полупроводниковых процессах. Ожидается, что он станет ключевой технологией для разработки различных энергоэффективных высокопроизводительных электронных устройств в будущем".
Представьте себе будущее, где ваш смартфон размером с почтовую марку, но мощнее любого современного суперкомпьютера. Или медицинские наноустройства, путешествующие по вашему телу и выполняющие сложнейшие вычисления. Благодаря этому прорыву, такое будущее становится на шаг ближе.
Источник:
DOI: 10.1038/s41565-024-01706-1
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Ученые заглянули внутрь атома: новый метод микроскопии открывает тайны наноэлектроники
Представьте, что вы можете увидеть отдельные атомы в материале и даже услышать, как они "звенят". Звучит как научная фантастика? А вот и нет! Команда физиков из Мичиганского государственного университета под руководством Тайлера Кокера разработала новый метод микроскопии, который позволяет делать именно это.
Их техника сочетает высокоточную микроскопию с ультрабыстрыми лазерами, что позволяет обнаруживать "дефектные" атомы в полупроводниках с беспрецедентной точностью. Но не спешите думать, что "дефекты" - это что-то плохое. В мире полупроводников эти атомы обычно добавляются намеренно и играют критически важную роль в работе электронных устройств.
"Это особенно актуально для компонентов с наноструктурами", - говорит Кокер. Представьте себе компьютерный чип толщиной в один атом - вот о таком будущем полупроводников говорит ученый.
Но в чем же суть нового метода? Команда Кокера использовала сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), который "ощупывает" поверхность образца атомно-острым наконечником. Но вместо того, чтобы просто сканировать поверхность, они направили на наконечник СТМ лазерные импульсы с терагерцовой частотой.
Оказалось, что эта частота совпадает с частотой колебаний атомов кремния, которые были добавлены в образец арсенида галлия в качестве "дефектов". Когда наконечник СТМ приближался к такому атому, в данных появлялся внезапный интенсивный сигнал.
"Вот был этот дефект, за которым люди охотились более сорока лет, и мы могли видеть, как он звенит, словно колокол", - восторженно рассказывает Кокер.
Ведран Йелич, первый автор исследования, добавляет: "Когда вы открываете что-то подобное, очень полезно, когда уже есть десятилетия теоретических исследований, тщательно характеризующих это явление".
Этот новый метод открывает захватывающие перспективы для изучения и разработки наноматериалов. Представьте, что мы сможем "настраивать" электронные свойства материалов на атомном уровне, создавая сверхэффективные солнечные батареи или квантовые компьютеры.
Кокер и его команда уже применяют эту технику к атомарно тонким материалам, таким как графеновые нанопленки. "У нас есть ряд открытых проектов, где мы используем эту технику с более экзотическими материалами", - говорит ученый.
Наука продолжает удивлять нас, открывая новые горизонты в мире, который мы не можем увидеть невооруженным глазом. Кто знает, какие еще удивительные открытия ждут нас на пути к технологиям будущего? Может быть, скоро мы сможем не только видеть, но и "разговаривать" с отдельными атомами, создавая материалы с невообразимыми свойствами. Будущее наноэлектроники выглядит ярче, чем когда-либо!
Источник:
DOI: 10.1038/s41566-024-01467-2
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте, что вы можете увидеть отдельные атомы в материале и даже услышать, как они "звенят". Звучит как научная фантастика? А вот и нет! Команда физиков из Мичиганского государственного университета под руководством Тайлера Кокера разработала новый метод микроскопии, который позволяет делать именно это.
Их техника сочетает высокоточную микроскопию с ультрабыстрыми лазерами, что позволяет обнаруживать "дефектные" атомы в полупроводниках с беспрецедентной точностью. Но не спешите думать, что "дефекты" - это что-то плохое. В мире полупроводников эти атомы обычно добавляются намеренно и играют критически важную роль в работе электронных устройств.
"Это особенно актуально для компонентов с наноструктурами", - говорит Кокер. Представьте себе компьютерный чип толщиной в один атом - вот о таком будущем полупроводников говорит ученый.
Но в чем же суть нового метода? Команда Кокера использовала сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), который "ощупывает" поверхность образца атомно-острым наконечником. Но вместо того, чтобы просто сканировать поверхность, они направили на наконечник СТМ лазерные импульсы с терагерцовой частотой.
Оказалось, что эта частота совпадает с частотой колебаний атомов кремния, которые были добавлены в образец арсенида галлия в качестве "дефектов". Когда наконечник СТМ приближался к такому атому, в данных появлялся внезапный интенсивный сигнал.
"Вот был этот дефект, за которым люди охотились более сорока лет, и мы могли видеть, как он звенит, словно колокол", - восторженно рассказывает Кокер.
Ведран Йелич, первый автор исследования, добавляет: "Когда вы открываете что-то подобное, очень полезно, когда уже есть десятилетия теоретических исследований, тщательно характеризующих это явление".
Этот новый метод открывает захватывающие перспективы для изучения и разработки наноматериалов. Представьте, что мы сможем "настраивать" электронные свойства материалов на атомном уровне, создавая сверхэффективные солнечные батареи или квантовые компьютеры.
Кокер и его команда уже применяют эту технику к атомарно тонким материалам, таким как графеновые нанопленки. "У нас есть ряд открытых проектов, где мы используем эту технику с более экзотическими материалами", - говорит ученый.
Наука продолжает удивлять нас, открывая новые горизонты в мире, который мы не можем увидеть невооруженным глазом. Кто знает, какие еще удивительные открытия ждут нас на пути к технологиям будущего? Может быть, скоро мы сможем не только видеть, но и "разговаривать" с отдельными атомами, создавая материалы с невообразимыми свойствами. Будущее наноэлектроники выглядит ярче, чем когда-либо!
Источник:
DOI: 10.1038/s41566-024-01467-2
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Микрореволюции в науке: от робоглаза до съедобных QR-кодов. По_мелочам #8 (№1 июль 2024 г.)
Думаете, что в науке все самое интересное уже открыто? Как бы не так! В этом выпуске мы погрузимся в мир удивительных микрооткрытий, которые незаметно меняют наше будущее.
В этом выпуске вы узнаете: как человеческий глаз вдохновил создание суперкамеры для роботов, Почему мягкие роботы становятся сильнее благодаря новому флюидному двигателю, как ученые научились "подглядывать" за ростом квантовых точек, почему натрий может стать новым королем аккумуляторов и как 3D-принтер научился печатать съедобные QR-коды.
Приготовьтесь удивляться! От нанотехнологий до кулинарных инноваций - наука не перестает поражать воображение. Погрузитесь в мир удивительных исследований и узнайте, как незаметные открытия сегодня формируют технологии завтрашнего дня. Революции в науке случаются не только в лабораториях нобелевских лауреатов - иногда они начинаются с маленького шага в неожиданном направлении!
Думаете, что в науке все самое интересное уже открыто? Как бы не так! В этом выпуске мы погрузимся в мир удивительных микрооткрытий, которые незаметно меняют наше будущее.
В этом выпуске вы узнаете: как человеческий глаз вдохновил создание суперкамеры для роботов, Почему мягкие роботы становятся сильнее благодаря новому флюидному двигателю, как ученые научились "подглядывать" за ростом квантовых точек, почему натрий может стать новым королем аккумуляторов и как 3D-принтер научился печатать съедобные QR-коды.
Приготовьтесь удивляться! От нанотехнологий до кулинарных инноваций - наука не перестает поражать воображение. Погрузитесь в мир удивительных исследований и узнайте, как незаметные открытия сегодня формируют технологии завтрашнего дня. Революции в науке случаются не только в лабораториях нобелевских лауреатов - иногда они начинаются с маленького шага в неожиданном направлении!
Telegraph
Микрореволюции в науке: от робоглаза до съедобных QR-кодов. По_мелочам #8 (№1 июль 2024 г.)
Думаете, что в науке все самое интересное уже открыто? Как бы не так! В этом выпуске мы погрузимся в мир удивительных микрооткрытий, которые незаметно меняют наше будущее. В этом выпуске вы узнаете: как человеческий глаз вдохновил создание суперкамеры для…
👍2
Ученые создали световые "объятия" для наночастиц: новый прорыв в оптических пинцетах
Представьте себе, что вы можете ухватить крошечную частицу, используя только свет. Команда физиков под руководством доктора Дэвида Филлипса из Университета Эксетера разработала новый метод, который позволяет делать именно это, причем более эффективно, чем когда-либо прежде.
Традиционные оптические пинцеты, за которые Артур Ашкин получил Нобелевскую премию в 2018 году, используют сфокусированный лазерный луч для захвата микрочастиц. Но у этого метода есть ограничения. Доктор Уне Бутайте, первый автор исследования, объясняет: "В оптических пинцетах частица не полностью обездвижена. Она постоянно дрожит, как лодка на озере, раскачиваемая ветром и волнами, но не уплывающая благодаря якорю".
Проблема в том, что для больших частиц большая часть света концентрируется в их центре, в то время как взаимодействие света с частицей происходит на ее поверхности. Это снижает эффективность захвата.
И тут в игру вступает новый метод. "Мы предположили, что если вместо концентрации в середине частицы свет будет окутывать ее, это сильнее ограничит движение частицы, как бы давая ей крепкие объятия", - объясняет доктор Филлипс.
Но определить точную форму света, которая даст самое сильное ограничение, оказалось непросто. "Здесь нет универсального решения. Для наилучшей работы каждая частица требует индивидуального "светового костюма", если можно так выразиться", - говорит доктор Бутайте.
Чтобы реализовать эту идею на практике, исследователям пришлось разработать и усовершенствовать различные математические и численные методы, а также экспериментальные техники. Это было достигнуто в сотрудничестве с учеными из Университета Глазго и Венского технологического университета.
Представьте себе будущее, где мы сможем манипулировать отдельными атомами и молекулами с невероятной точностью, используя только свет. Такие технологии могут привести к революции в области нанотехнологий, создания новых материалов и даже в медицине.
Новый метод оптических пинцетов - это не просто улучшение существующей технологии. Это шаг в будущее, где границы между макро- и микромиром стираются, открывая новые горизонты для науки и технологий. Кто знает, может быть, скоро мы сможем создавать сложные наноструктуры, манипулируя отдельными атомами с помощью "световых объятий"?
Источник:
DOI: 10.1126/sciadv.adi7792
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте себе, что вы можете ухватить крошечную частицу, используя только свет. Команда физиков под руководством доктора Дэвида Филлипса из Университета Эксетера разработала новый метод, который позволяет делать именно это, причем более эффективно, чем когда-либо прежде.
Традиционные оптические пинцеты, за которые Артур Ашкин получил Нобелевскую премию в 2018 году, используют сфокусированный лазерный луч для захвата микрочастиц. Но у этого метода есть ограничения. Доктор Уне Бутайте, первый автор исследования, объясняет: "В оптических пинцетах частица не полностью обездвижена. Она постоянно дрожит, как лодка на озере, раскачиваемая ветром и волнами, но не уплывающая благодаря якорю".
Проблема в том, что для больших частиц большая часть света концентрируется в их центре, в то время как взаимодействие света с частицей происходит на ее поверхности. Это снижает эффективность захвата.
И тут в игру вступает новый метод. "Мы предположили, что если вместо концентрации в середине частицы свет будет окутывать ее, это сильнее ограничит движение частицы, как бы давая ей крепкие объятия", - объясняет доктор Филлипс.
Но определить точную форму света, которая даст самое сильное ограничение, оказалось непросто. "Здесь нет универсального решения. Для наилучшей работы каждая частица требует индивидуального "светового костюма", если можно так выразиться", - говорит доктор Бутайте.
Чтобы реализовать эту идею на практике, исследователям пришлось разработать и усовершенствовать различные математические и численные методы, а также экспериментальные техники. Это было достигнуто в сотрудничестве с учеными из Университета Глазго и Венского технологического университета.
Представьте себе будущее, где мы сможем манипулировать отдельными атомами и молекулами с невероятной точностью, используя только свет. Такие технологии могут привести к революции в области нанотехнологий, создания новых материалов и даже в медицине.
Новый метод оптических пинцетов - это не просто улучшение существующей технологии. Это шаг в будущее, где границы между макро- и микромиром стираются, открывая новые горизонты для науки и технологий. Кто знает, может быть, скоро мы сможем создавать сложные наноструктуры, манипулируя отдельными атомами с помощью "световых объятий"?
Источник:
DOI: 10.1126/sciadv.adi7792
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3🔥1
Ледяные ловушки для углекислого газа: новый метод хранения CO2 на дне океана
Ученые из Техасского университета в Остине разработали новый метод, который позволяет "заморозить" вредный углекислый газ и спрятать его на дне океана.
Команда исследователей во главе с профессором Вайбхавом Бахадуром создала технологию сверхбыстрого формирования гидратов углекислого газа. Эти уникальные ледяные структуры могут "похоронить" CO2 в океане, не давая ему вернуться в атмосферу. "Мы смотрим в лицо огромной проблеме — найти способ безопасно удалить гигатонны углерода из нашей атмосферы. Гидраты предлагают универсальное решение для хранения углерода", - объясняет Бахадур.
Но в чем же прорыв? Ранее процесс формирования гидратов был медленным и энергозатратным. Новый метод ускоряет этот процесс в шесть раз! И что еще важнее — он не требует использования вредных химических ускорителей.
Секрет успеха кроется в использовании магния в качестве катализатора и особой конфигурации реактора. "Мы по сути делаем хранение углерода доступным для каждой страны, у которой есть побережье", - говорит Бахадур. Представьте, что каждый океан может стать огромным хранилищем углекислого газа!
Но это не просто теория. Исследователи уже подали заявки на патенты и рассматривают возможность создания стартапа для коммерциализации технологии. Более того, этот метод может найти применение не только в борьбе с изменением климата, но и в опреснении воды, разделении газов и их хранении.
Конечно, еще предстоит решить множество вопросов. Как это повлияет на морские экосистемы? Насколько стабильны будут эти гидраты в долгосрочной перспективе? Но уже сейчас ясно, что это открытие может стать важным шагом на пути к устойчивому будущему.
Представьте мир, где мы можем активно бороться с избытком CO2 в атмосфере, не нанося при этом вреда окружающей среде. Где каждая прибрежная страна может внести свой вклад в решение глобальной проблемы климата. Это не просто научный прорыв — это надежда на то, что мы можем изменить курс климатических изменений.
Источник:
DOI: 10.1021/acssuschemeng.4c03809
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Ученые из Техасского университета в Остине разработали новый метод, который позволяет "заморозить" вредный углекислый газ и спрятать его на дне океана.
Команда исследователей во главе с профессором Вайбхавом Бахадуром создала технологию сверхбыстрого формирования гидратов углекислого газа. Эти уникальные ледяные структуры могут "похоронить" CO2 в океане, не давая ему вернуться в атмосферу. "Мы смотрим в лицо огромной проблеме — найти способ безопасно удалить гигатонны углерода из нашей атмосферы. Гидраты предлагают универсальное решение для хранения углерода", - объясняет Бахадур.
Но в чем же прорыв? Ранее процесс формирования гидратов был медленным и энергозатратным. Новый метод ускоряет этот процесс в шесть раз! И что еще важнее — он не требует использования вредных химических ускорителей.
Секрет успеха кроется в использовании магния в качестве катализатора и особой конфигурации реактора. "Мы по сути делаем хранение углерода доступным для каждой страны, у которой есть побережье", - говорит Бахадур. Представьте, что каждый океан может стать огромным хранилищем углекислого газа!
Но это не просто теория. Исследователи уже подали заявки на патенты и рассматривают возможность создания стартапа для коммерциализации технологии. Более того, этот метод может найти применение не только в борьбе с изменением климата, но и в опреснении воды, разделении газов и их хранении.
Конечно, еще предстоит решить множество вопросов. Как это повлияет на морские экосистемы? Насколько стабильны будут эти гидраты в долгосрочной перспективе? Но уже сейчас ясно, что это открытие может стать важным шагом на пути к устойчивому будущему.
Представьте мир, где мы можем активно бороться с избытком CO2 в атмосфере, не нанося при этом вреда окружающей среде. Где каждая прибрежная страна может внести свой вклад в решение глобальной проблемы климата. Это не просто научный прорыв — это надежда на то, что мы можем изменить курс климатических изменений.
Источник:
DOI: 10.1021/acssuschemeng.4c03809
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍5
Искусственный газон с естественным охлаждением
Представьте себе жаркий летний день в городе. Вы приходите на спортивную площадку, и вместо раскаленного искусственного покрытия вас встречает приятный прохладный газон. Звучит как мечта? А вот и нет! Голландские ученые разработали инновационную систему, которая превращает обычный искусственный газон в настоящий оазис прохлады.
Команда исследователей во главе с доктором Марьолейн ван Хейгевурт из Института исследований воды KWR создала искусственное покрытие с подземной системой хранения и капиллярного орошения. Звучит сложно? На самом деле, это как подземный кондиционер для газона!
Но в чем же суть? Под искусственным покрытием располагается слой для хранения дождевой воды. Специальные цилиндры поднимают эту воду к поверхности, где она испаряется, охлаждая газон. "Процесс испарительного охлаждения и капиллярного подъема контролируется естественными процессами и погодными условиями, поэтому вода испаряется только тогда, когда есть потребность в охлаждении", - объясняет ван Хейгевурт.
Результаты впечатляют! В жаркий июньский день в Амстердаме температура поверхности обычного искусственного газона достигала 62,5°C. А новое охлаждаемое покрытие нагрелось всего до 37°C - лишь на 1,7°C выше, чем натуральная трава! Представьте, насколько комфортнее играть на такой площадке.
Но это не единственное преимущество. Новый газон сочетает в себе лучшие качества искусственного и натурального покрытий. Он прочный, не требует стрижки, но при этом сам себя охлаждает и способен хранить почти столько же дождевой воды, сколько и настоящая трава. Это помогает бороться с городскими наводнениями и уменьшает эффект "городского острова тепла".
Конечно, есть и сложности. Установка такого покрытия может стоить в два раза дороже обычного искусственного газона. Но ученые уверены, что игра стоит свеч. "Люди в городских районах, особенно дети, испытывают растущую потребность в спортивных и игровых площадках", - говорит ван Хейгевурт. "Наша работа показывает преимущества подземной системы хранения воды и капиллярного орошения без негативных эффектов искусственных газонов".
Представьте будущее, где городские спортивные площадки не только удобны и долговечны, но и помогают охлаждать город, сохранять воду и создавать комфортную среду для занятий спортом даже в самую жаркую погоду. Это не просто инновация в спортивном оборудовании - это шаг к более устойчивым и комфортным городам будущего.
Источник:
DOI: 10.3389/frsc.2024.1399858
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте себе жаркий летний день в городе. Вы приходите на спортивную площадку, и вместо раскаленного искусственного покрытия вас встречает приятный прохладный газон. Звучит как мечта? А вот и нет! Голландские ученые разработали инновационную систему, которая превращает обычный искусственный газон в настоящий оазис прохлады.
Команда исследователей во главе с доктором Марьолейн ван Хейгевурт из Института исследований воды KWR создала искусственное покрытие с подземной системой хранения и капиллярного орошения. Звучит сложно? На самом деле, это как подземный кондиционер для газона!
Но в чем же суть? Под искусственным покрытием располагается слой для хранения дождевой воды. Специальные цилиндры поднимают эту воду к поверхности, где она испаряется, охлаждая газон. "Процесс испарительного охлаждения и капиллярного подъема контролируется естественными процессами и погодными условиями, поэтому вода испаряется только тогда, когда есть потребность в охлаждении", - объясняет ван Хейгевурт.
Результаты впечатляют! В жаркий июньский день в Амстердаме температура поверхности обычного искусственного газона достигала 62,5°C. А новое охлаждаемое покрытие нагрелось всего до 37°C - лишь на 1,7°C выше, чем натуральная трава! Представьте, насколько комфортнее играть на такой площадке.
Но это не единственное преимущество. Новый газон сочетает в себе лучшие качества искусственного и натурального покрытий. Он прочный, не требует стрижки, но при этом сам себя охлаждает и способен хранить почти столько же дождевой воды, сколько и настоящая трава. Это помогает бороться с городскими наводнениями и уменьшает эффект "городского острова тепла".
Конечно, есть и сложности. Установка такого покрытия может стоить в два раза дороже обычного искусственного газона. Но ученые уверены, что игра стоит свеч. "Люди в городских районах, особенно дети, испытывают растущую потребность в спортивных и игровых площадках", - говорит ван Хейгевурт. "Наша работа показывает преимущества подземной системы хранения воды и капиллярного орошения без негативных эффектов искусственных газонов".
Представьте будущее, где городские спортивные площадки не только удобны и долговечны, но и помогают охлаждать город, сохранять воду и создавать комфортную среду для занятий спортом даже в самую жаркую погоду. Это не просто инновация в спортивном оборудовании - это шаг к более устойчивым и комфортным городам будущего.
Источник:
DOI: 10.3389/frsc.2024.1399858
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Солнечные панели на скорости печати газет
Представьте себе, что вы можете печатать солнечные панели так же быстро, как газеты. Звучит фантастически? А вот ученые из Городского университета Гонконга сделали это реальностью! Они разработали новый тип солнечных элементов на основе перовскита, которые можно массово производить со скоростью до 1000 панелей в день. И это не просто быстро - это революция в мире солнечной энергетики!
Но что делает эти солнечные элементы такими особенными? Во-первых, они гибкие и полупрозрачные. Представьте, что окна в небоскребах превращаются в солнечные фермы, собирающие энергию прямо в центре города. Звучит как сценарий футуристического фильма, не так ли?
Команда исследователей во главе с профессором Алексом Дженом Кван-юэ решила проблему, которая долгие годы не давала покоя ученым - стабильность перовскитных солнечных элементов. Они разработали хитрую стратегию, которая позволяет сохранять более 90% первоначальной эффективности после 500 часов работы. Это как если бы ваш смартфон держал заряд неделями без подзарядки!
Доктор У Шэнфань, ключевой член исследовательской команды, объясняет: "Мы первыми предложили использовать методы окислительно-восстановительных реакций и химического синтеза для фундаментального решения проблемы, эффективно обеспечивая стабильность перовскитных солнечных элементов".
Но ученые не собираются останавливаться на лабораторных экспериментах. Они планируют создать пилотную производственную линию с годовым объемом производства 25 мегаватт в Гонконге уже через полтора года. Представьте, как целые города могут быть покрыты этими инновационными солнечными панелями!
Эти перовскитные фотоэлементы настолько чувствительны, что могут поглощать энергию даже при слабом комнатном освещении. Они гибкие и могут быть интегрированы в различные устройства - от больших зданий и ферм до маленьких компонентов Интернета вещей. Это как если бы каждая поверхность вокруг нас могла стать источником чистой энергии!
Представьте будущее, где наши города не только потребляют, но и производят энергию. Где каждое окно, каждая стена может быть частью глобальной солнечной фермы. Это не просто технологический прорыв - это шаг к более устойчивому и экологичному миру.
Источник:
DOI: 10.1038/s41560-024-01451-8
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте себе, что вы можете печатать солнечные панели так же быстро, как газеты. Звучит фантастически? А вот ученые из Городского университета Гонконга сделали это реальностью! Они разработали новый тип солнечных элементов на основе перовскита, которые можно массово производить со скоростью до 1000 панелей в день. И это не просто быстро - это революция в мире солнечной энергетики!
Но что делает эти солнечные элементы такими особенными? Во-первых, они гибкие и полупрозрачные. Представьте, что окна в небоскребах превращаются в солнечные фермы, собирающие энергию прямо в центре города. Звучит как сценарий футуристического фильма, не так ли?
Команда исследователей во главе с профессором Алексом Дженом Кван-юэ решила проблему, которая долгие годы не давала покоя ученым - стабильность перовскитных солнечных элементов. Они разработали хитрую стратегию, которая позволяет сохранять более 90% первоначальной эффективности после 500 часов работы. Это как если бы ваш смартфон держал заряд неделями без подзарядки!
Доктор У Шэнфань, ключевой член исследовательской команды, объясняет: "Мы первыми предложили использовать методы окислительно-восстановительных реакций и химического синтеза для фундаментального решения проблемы, эффективно обеспечивая стабильность перовскитных солнечных элементов".
Но ученые не собираются останавливаться на лабораторных экспериментах. Они планируют создать пилотную производственную линию с годовым объемом производства 25 мегаватт в Гонконге уже через полтора года. Представьте, как целые города могут быть покрыты этими инновационными солнечными панелями!
Эти перовскитные фотоэлементы настолько чувствительны, что могут поглощать энергию даже при слабом комнатном освещении. Они гибкие и могут быть интегрированы в различные устройства - от больших зданий и ферм до маленьких компонентов Интернета вещей. Это как если бы каждая поверхность вокруг нас могла стать источником чистой энергии!
Представьте будущее, где наши города не только потребляют, но и производят энергию. Где каждое окно, каждая стена может быть частью глобальной солнечной фермы. Это не просто технологический прорыв - это шаг к более устойчивому и экологичному миру.
Источник:
DOI: 10.1038/s41560-024-01451-8
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Алюминий на стероидах: ученые создали сверхпрочный и гибкий сплав
Представьте себе алюминий, который прочнее стали, но при этом гибкий, как пластилин. Инженеры-материаловеды из Университета Пердью создали алюминиевый сплав, который бросает вызов всему, что мы знали о металлах.
Команда исследователей во главе с Хайян Ван и Синхан Чжаном разработала уникальный процесс, который позволяет создавать сверхпрочные алюминиевые сплавы, пригодные для 3D-печати. Но что делает этот сплав таким особенным? Все дело в хитром "коктейле" из переходных металлов - кобальта, железа, никеля и титана, которые ученые добавили в алюминий на наноуровне.
"Наша работа показывает, что правильное введение гетерогенных микроструктур и наноразмерных интерметаллидов средней энтропии предлагает альтернативное решение для создания сверхпрочных, деформируемых алюминиевых сплавов с помощью аддитивного производства", - объясняет профессор Чжан. Проще говоря, они создали алюминий, который одновременно сверхпрочный и очень гибкий. Это как если бы вы могли согнуть стальной прут, как соломинку!
Но зачем нам нужен такой "супер-алюминий"? Традиционные высокопрочные алюминиевые сплавы не подходят для 3D-печати из-за проблемы горячего растрескивания. Представьте, что вы печете торт, а он постоянно трескается в духовке - примерно так же ведут себя обычные алюминиевые сплавы при 3D-печати.
Исследователи решили эту проблему, создав в сплаве колонии наноразмерных интерметаллических пластинок, которые собираются в тонкие розетки. Звучит сложно? Представьте, что вы складываете оригами из металла на микроскопическом уровне!
Результаты впечатляют: новый сплав показывает прочность более 900 мегапаскалей, что сравнимо с некоторыми видами стали. При этом он сохраняет способность к пластической деформации. Это как если бы вы могли смять алюминиевую банку, а потом вернуть ей первоначальную форму без потери прочности.
Этот прорыв открывает новые горизонты для аэрокосмической и автомобильной промышленности. Представьте самолеты, которые легче, но прочнее существующих, или автомобили, которые могут поглощать энергию удара, как губка, но при этом оставаться невредимыми.
Команда из Purdue не просто создала новый материал - они переписали правила игры в материаловедении. Их исследование показывает, что даже в, казалось бы, хорошо изученных областях, таких как металлургия, все еще возможны революционные открытия.
Источник:
DOI: 10.1038/s41467-024-48693-4
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте себе алюминий, который прочнее стали, но при этом гибкий, как пластилин. Инженеры-материаловеды из Университета Пердью создали алюминиевый сплав, который бросает вызов всему, что мы знали о металлах.
Команда исследователей во главе с Хайян Ван и Синхан Чжаном разработала уникальный процесс, который позволяет создавать сверхпрочные алюминиевые сплавы, пригодные для 3D-печати. Но что делает этот сплав таким особенным? Все дело в хитром "коктейле" из переходных металлов - кобальта, железа, никеля и титана, которые ученые добавили в алюминий на наноуровне.
"Наша работа показывает, что правильное введение гетерогенных микроструктур и наноразмерных интерметаллидов средней энтропии предлагает альтернативное решение для создания сверхпрочных, деформируемых алюминиевых сплавов с помощью аддитивного производства", - объясняет профессор Чжан. Проще говоря, они создали алюминий, который одновременно сверхпрочный и очень гибкий. Это как если бы вы могли согнуть стальной прут, как соломинку!
Но зачем нам нужен такой "супер-алюминий"? Традиционные высокопрочные алюминиевые сплавы не подходят для 3D-печати из-за проблемы горячего растрескивания. Представьте, что вы печете торт, а он постоянно трескается в духовке - примерно так же ведут себя обычные алюминиевые сплавы при 3D-печати.
Исследователи решили эту проблему, создав в сплаве колонии наноразмерных интерметаллических пластинок, которые собираются в тонкие розетки. Звучит сложно? Представьте, что вы складываете оригами из металла на микроскопическом уровне!
Результаты впечатляют: новый сплав показывает прочность более 900 мегапаскалей, что сравнимо с некоторыми видами стали. При этом он сохраняет способность к пластической деформации. Это как если бы вы могли смять алюминиевую банку, а потом вернуть ей первоначальную форму без потери прочности.
Этот прорыв открывает новые горизонты для аэрокосмической и автомобильной промышленности. Представьте самолеты, которые легче, но прочнее существующих, или автомобили, которые могут поглощать энергию удара, как губка, но при этом оставаться невредимыми.
Команда из Purdue не просто создала новый материал - они переписали правила игры в материаловедении. Их исследование показывает, что даже в, казалось бы, хорошо изученных областях, таких как металлургия, все еще возможны революционные открытия.
Источник:
DOI: 10.1038/s41467-024-48693-4
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Нанолего: как молекулы-конструкторы меняют правила игры в нанотехнологиях
Ученые из Пекинской национальной лаборатории молекулярных наук под руководством Вэнь-Бинь Чжана и Юй Шао разработали новый подход к созданию сложных наноструктур, который может перевернуть наше представление о нанотехнологиях.
В чем же суть их открытия? Исследователи обратили внимание на особые молекулы-блоки, которые могут самостоятельно собираться в сложные двумерные узоры. Представьте, что у вас есть набор молекулярных кубиков Лего, которые сами знают, как им нужно соединиться, чтобы получилась нужная фигура!
Традиционные методы создания наноструктур часто сталкиваются с проблемами сложности и масштабируемости. Это как если бы вы пытались построить небоскреб из песчинок, вручную укладывая каждую на место. Новый подход комбинирует самосборку молекул-блоков (представьте, что песчинки сами складываются в нужную форму) с более традиционными методами литографии (как если бы вы использовали формочки для песка, только на наноуровне).
Результаты впечатляют: ученым удалось создать разнообразные двумерные периодические наноузоры, такие как тетрагональные, гексагональные, прямоугольные и косоугольные структуры. Это как если бы вы могли создавать на наноуровне мозаики любой сложности!
Но зачем нам нужны эти сложные наноструктуры? Оказывается, они могут найти применение в самых разных областях: от электроники и фотоники до материаловедения. Представьте компьютерные чипы, которые в тысячи раз мощнее существующих, или солнечные панели, способные улавливать почти всю энергию солнечного света!
Доктор Вэнь-Бинь Чжан объясняет: "Наши исследования демонстрируют огромный потенциал молекул-блоков в создании сложных наноструктур. Интегрируя самосборку с передовыми методами нанофабрикации, мы открываем путь к новым применениям в нанотехнологиях, преодолевая ограничения традиционных методов".
Этот новый подход может революционизировать нанотехнологии, позволяя создавать более сложные и функциональные структуры, чем когда-либо прежде. Представьте, что вы можете "программировать" материалы на молекулярном уровне, придавая им уникальные свойства!
Конечно, до практического применения этих технологий еще далеко. Но уже сейчас ясно, что мы стоим на пороге новой эры в нанотехнологиях. Кто знает, может быть, в будущем мы будем "выращивать" компьютеры и смартфоны, как растения, используя молекулярное самособирание?
Источник:
DOI: 10.1007/s10118-023-3038-8
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Ученые из Пекинской национальной лаборатории молекулярных наук под руководством Вэнь-Бинь Чжана и Юй Шао разработали новый подход к созданию сложных наноструктур, который может перевернуть наше представление о нанотехнологиях.
В чем же суть их открытия? Исследователи обратили внимание на особые молекулы-блоки, которые могут самостоятельно собираться в сложные двумерные узоры. Представьте, что у вас есть набор молекулярных кубиков Лего, которые сами знают, как им нужно соединиться, чтобы получилась нужная фигура!
Традиционные методы создания наноструктур часто сталкиваются с проблемами сложности и масштабируемости. Это как если бы вы пытались построить небоскреб из песчинок, вручную укладывая каждую на место. Новый подход комбинирует самосборку молекул-блоков (представьте, что песчинки сами складываются в нужную форму) с более традиционными методами литографии (как если бы вы использовали формочки для песка, только на наноуровне).
Результаты впечатляют: ученым удалось создать разнообразные двумерные периодические наноузоры, такие как тетрагональные, гексагональные, прямоугольные и косоугольные структуры. Это как если бы вы могли создавать на наноуровне мозаики любой сложности!
Но зачем нам нужны эти сложные наноструктуры? Оказывается, они могут найти применение в самых разных областях: от электроники и фотоники до материаловедения. Представьте компьютерные чипы, которые в тысячи раз мощнее существующих, или солнечные панели, способные улавливать почти всю энергию солнечного света!
Доктор Вэнь-Бинь Чжан объясняет: "Наши исследования демонстрируют огромный потенциал молекул-блоков в создании сложных наноструктур. Интегрируя самосборку с передовыми методами нанофабрикации, мы открываем путь к новым применениям в нанотехнологиях, преодолевая ограничения традиционных методов".
Этот новый подход может революционизировать нанотехнологии, позволяя создавать более сложные и функциональные структуры, чем когда-либо прежде. Представьте, что вы можете "программировать" материалы на молекулярном уровне, придавая им уникальные свойства!
Конечно, до практического применения этих технологий еще далеко. Но уже сейчас ясно, что мы стоим на пороге новой эры в нанотехнологиях. Кто знает, может быть, в будущем мы будем "выращивать" компьютеры и смартфоны, как растения, используя молекулярное самособирание?
Источник:
DOI: 10.1007/s10118-023-3038-8
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Сверхпроводники под давлением: новый взгляд на старую загадку
Представьте себе мир, где электричество течет без сопротивления, словно по волшебству. Речь идет о сверхпроводниках - материалах, которые могут проводить электричество без потерь при определенных условиях. И недавно ученые сделали важный шаг к разгадке тайны высокотемпературной сверхпроводимости.
Команда исследователей под руководством доцента Синдзи Кавасаки из Университета Окаямы в Японии использовала необычный подход для изучения сверхпроводников на основе оксида меди, известных как купраты. Они применили механическое напряжение к кристаллу сверхпроводника и наблюдали за изменениями в его электронной структуре.
Но зачем нужно было давить на кристалл? Дело в том, что в купратах существует загадочное явление, называемое псевдощелью. Это состояние материала, которое, как считается, может быть связано с возникновением сверхпроводимости. Кроме того, в купратах наблюдается волна зарядовой плотности (ВЗП) - повторяющийся волнообразный узор из электронов, который влияет на проводимость материала.
Исследователи обнаружили, что когда они прикладывают достаточно сильное напряжение к кристаллу, короткодействующий порядок ВЗП превращается в дальнодействующий. Представьте, что вы сжимаете губку - и вдруг все ее поры выстраиваются в идеальном порядке!
Что еще интереснее, увеличение напряжения подавляло сверхпроводимость, но усиливало порядок ВЗП. Это говорит о том, что оба явления могут сосуществовать в материале. Профессор Кавасаки объясняет: "Это открытие ставит под сомнение традиционное представление о том, что магнетизм является основной движущей силой в оксидах меди, и предоставляет ценную информацию для построения теоретических моделей сверхпроводимости".
Но зачем нам нужно понимать эти сложные процессы? Высокотемпературные сверхпроводники могут произвести революцию в энергетике, позволяя передавать электричество без потерь на большие расстояния. Представьте, что вы можете передавать энергию от солнечных электростанций в пустыне прямо в города, не теряя ни ватта! Кроме того, сверхпроводники могут сделать медицинские МРТ-сканеры более доступными и дешевыми.
Конечно, до практического применения этих открытий еще далеко. Но каждый шаг в понимании природы сверхпроводимости приближает нас к созданию материалов, которые могут работать при комнатной температуре. Представьте себе мир, где все электрические устройства работают без потерь энергии!
Источник:
DOI: 10.1038/s41467-024-49225-w
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Представьте себе мир, где электричество течет без сопротивления, словно по волшебству. Речь идет о сверхпроводниках - материалах, которые могут проводить электричество без потерь при определенных условиях. И недавно ученые сделали важный шаг к разгадке тайны высокотемпературной сверхпроводимости.
Команда исследователей под руководством доцента Синдзи Кавасаки из Университета Окаямы в Японии использовала необычный подход для изучения сверхпроводников на основе оксида меди, известных как купраты. Они применили механическое напряжение к кристаллу сверхпроводника и наблюдали за изменениями в его электронной структуре.
Но зачем нужно было давить на кристалл? Дело в том, что в купратах существует загадочное явление, называемое псевдощелью. Это состояние материала, которое, как считается, может быть связано с возникновением сверхпроводимости. Кроме того, в купратах наблюдается волна зарядовой плотности (ВЗП) - повторяющийся волнообразный узор из электронов, который влияет на проводимость материала.
Исследователи обнаружили, что когда они прикладывают достаточно сильное напряжение к кристаллу, короткодействующий порядок ВЗП превращается в дальнодействующий. Представьте, что вы сжимаете губку - и вдруг все ее поры выстраиваются в идеальном порядке!
Что еще интереснее, увеличение напряжения подавляло сверхпроводимость, но усиливало порядок ВЗП. Это говорит о том, что оба явления могут сосуществовать в материале. Профессор Кавасаки объясняет: "Это открытие ставит под сомнение традиционное представление о том, что магнетизм является основной движущей силой в оксидах меди, и предоставляет ценную информацию для построения теоретических моделей сверхпроводимости".
Но зачем нам нужно понимать эти сложные процессы? Высокотемпературные сверхпроводники могут произвести революцию в энергетике, позволяя передавать электричество без потерь на большие расстояния. Представьте, что вы можете передавать энергию от солнечных электростанций в пустыне прямо в города, не теряя ни ватта! Кроме того, сверхпроводники могут сделать медицинские МРТ-сканеры более доступными и дешевыми.
Конечно, до практического применения этих открытий еще далеко. Но каждый шаг в понимании природы сверхпроводимости приближает нас к созданию материалов, которые могут работать при комнатной температуре. Представьте себе мир, где все электрические устройства работают без потерь энергии!
Источник:
DOI: 10.1038/s41467-024-49225-w
=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2