На острове Тенерифе, который самый крупный из Канарских островов, можно наблюдать это завораживающее явление, которое носит название море или океан облаков. И сходство с водой тут просто феноменальное.

Такое море облаков обычно образуется в долинах или над морем в условиях инверсии температуры, то есть, когда с изменением высоты происходит изменение и температуры. При этом влажность может достигать таких значений, что порисходит конденсация и образуются очень однородные слоистые, или слоисто-кучевые облака, или туман. Выше этого слоя облаков воздух должен быть сухим. Это достаточно обычная ситуация в зоне высокого давления, когда воздушные потоки охлаждаются или за счёт прохлады летних ночей, или морской воды.
#физика

Баллистический гель и замедленная съёмка позволяют рассмотреть такую интересную штуку, как дизель эффект.

Баллистический гель – это большой кусок плотного геля из желатина, который отлично имитирует живые ткани человека. Обычно используется при испытаниях огнестрельного оружия и знаком всем любителям «Разрушителей легенд» (MythBusters).

А вот замедленная съемка видео при помощи баллистического геля показывает все нюансы дизель эффекта! Когда в гель попадает пуля, она передает свою энергию гелю, и происходит быстрое расширение полости, оставшейся после похождения пули. Во время этого процесса часть материала в полости испаряется. После выхода пули из баллистического геля, полость в нём начинает схлопываться. Возникает сильное сжатие и резкое повышение давления горючих паров. Температура повышается и происходит самовоспламенение испарившегося материала. А дальше мы видим вспышку и выхлоп сгоревших газов.
Так что дизель эффект – это самовоспламенения паров вследствие сильного сжатия.
#физика

2D – это вам не 3D

Исследователи сообщили о сверхнизком трении двумерного магнитного материала магнетена.

Разница между плоскими или двумерными вещами и объёмными – огромна. Достаточно взглянуть на живот гаишника дяди Васи из пятого подъезда и сравнить его с животами фитаняшек в инсте. Действительно, двумерные (2D) материалы, если мы копнём поглубже до уровня атомов, могут демонстрировать свойства, которые их сильно отличают от объемных форм. В результате у 2D-материалов можно найти множество интересных для применения характеристик, таких как низкая плотность дефектов, сверхёмкость, высокая прочность в плоскости или сверхсмазывание при трении.

Лучшим примером 2D-материалов является наш любимый графен. Например, листы графена демонстрируют крайне низкое трение, потому что они очень слабо связаны и могут легко скользят друг относительно друга. Дело в том, что они связаны между собой только слабыми силами, известными как силы Ван-дер-Ваальса. Но не графеном единым живут учёные.

Вот группа исследователей из Технического университета Торонто и Университета Райса сообщила о том, что сверхнизкое трение, как у графена, наблюдается при трении материала магнетена.

В то время как графен состоит из углерода, магнетен состоит из магнетита, формы оксида железа, которая обычно существует в виде трехмерной решетки. Учёные обработали трехмерный магнетит с помощью высокочастотных звуковых волн, чтобы аккуратно отделить слой, состоящий всего из нескольких листов двухмерного магнетена. Структура такого магнетена на картинке: темно-красные сферы изображают железо, а более светлые красные – кислород.

Затем исследователи поместили листы магнетена в атомно-силовой микроскоп. В этом устройстве зонд с острым наконечником тянут по поверхности листа магнетена для измерения трения. Этот процесс можно сравнить с тем, как иголка проигрывателя перемещается по поверхности виниловой пластинки.

Оказалось, что трение между кончиком зонда и самым верхним слоем магнетена было таким же низким, как и в графене. Но в магнетене нет сил Ван-дер-Ваальса, поэтому механизм суперсмазывания другой и связан с квантовыми эффектами, возникающими при переходе от 3D объекта к 2D.

Так что помни, в мире много полезных плоских или 2D вещей. Теперь это и магнетен – двумерный оксид железа, который также хорош при трении, как и графен!
Инфа отсюда.
#физика

Вот такие ледяные сталагмиты могут вырасти если открыть баллон со сжатым воздухом. И этому чуду есть объяснение – эффект Джоуля-Томсона. Суть эффекта в том, что при комнатной температуре все газы, кроме водорода, гелия и неона, при расширении понижают свою температуру. Вот когда мы выпускаем воздух из баллона, в котором он находится под давлением выше 1 МПа, то давление уменьшается, воздух расширяется, а температура при этом резко падает. Причём падает так сильно, что влага из воздуха замерзает, и на полу растёт сосулька.
#физика

Сегодня смотрим на такое чудо природы, как квантовые точки. Тема хайповенькая, но достаточно узкоспециальная. Квантовые точки – это обычно наноразмерные частицы полупроводников, в которых носители заряда ограничены по всем трём измерениям. Их сверхмалые размеры в несколько нанометров вызывают квантовые эффекты, что проявляется в уникальных люминесцентных свойствах. То есть изменение размера квантовых точек приводит к изменению длины волны излучения, а излучаемый свет чистый и яркий. При этом более крупные частицы излучают более длинные волны: квантовые точки размером 2 нм — голубой свет, 3 нм — зелёный, 6 нм — красный. В случае самых больших квантовых точек энергия излучения пропорциональна ширине запрещенной зоны полупроводника.
Квантовые точки уже используют, например, в телевизорах на квантовых точках – технологии QD-LED или QD-OLED.
#нано #химия #физика

Сегодня физика для самых маленьких или Солнце не расист.

Свет – это электромагнитная волна или излучение, которое достигая других тел частично отражается, а частично поглощается. При поглощении энергия теплового излучения переходит во внутреннюю энергию тела и само тело нагревается. При этом, как мы видим на гифке, тёмные тела поглощают энергию лучше, чем светлые. А значит они и нагреваются сильнее, что мы и видели, когда тёмные шарики лопались, а светлый нет.
#физика

Индукционные варочные панели штука прикольная, и так как у нас они не очень распространены, то могут поразить воображение юных и впечатлительных.
Главное отличие индукционной печи от электрической в том, что индукционная плита работает за счет прямого нагрева сковороды или кастрюли, а не поверхности плиты. Под варочной панелью располагаются индукционные катушки из медной проволоки, которые создают магнитное поле за счёт проходящего через них электрического тока. Именно магнитное поле и вызывает непосредственный "нагрев плиты". Принцип работы мы разбирали тут.

А поражает то, что вопреки нашему опыту поверхность печки не горячая, так что теперь обжечься о поверхность панели задача не такая тривиальная.
#физика

Всего 50 баксов и такой удивительный магнитный и левитирующий двигатель на солнечной энергии порадует многих!

В первый момент времени может показаться, что это вечный двигатель, но это не так. Эта штуковина называется мендосинский мотор или, если брать официальное и полное название, то Мендосинский бесколлекторный магнитно-левитационный солнечный мотор Ларри Спринга!

В моторе есть вал с четырьмя солнечными панелями и электромагнитные катушки в центре вала. Вблизи концов вала находятся два постоянных кольцевых магнита, которые отвечают за магнитную левитацию – они находятся прямо над отталкивающими постоянными магнитами в основании.

Когда свет падает на солнечную панель, то вырабатывается ток, который протекая по обмотке катушки создаёт магнитное поле. Взаимодействие этого поля с магнитом в основании и заставляет вал вращаться. Он будет вращаться пока мы светим на солнечную панель.

Ещё одно, так как магнитная подвеска не слишком устойчива, то одна ось вала упирается в стенку мотора.
#физика

Линзы, действительно, бывают разные. Тут собирающие и рассеивающие, вогнутые и выпуклые, и даже вогнуто-выпуклые. И самая близкая нам линза – это вторая на гифке, двояковыпуклая – так как именно такую форму имеет линза в нашем глазе. Она фокусирует свет на задней части сетчатки, подобно тому, как лучи лазера сходятся в одной точке. Если эта точка, где сходятся лучи, находится перед или за нашей сетчаткой, то изображение получается не в фокусе – а значит потребуются очки, чтобы сфокусировать изображение.
#физика

Квантово-кубитная тихоходка

Тихоходка - первый многоклеточный организм, котором был квантово запутан.

Приближаются праздники, и большая часть взрослого населения нашей страны начнёт переходить в новогоднее и коматозное состояние. Но люди не единственные существа во Вселенной, которые могут переносить самые экстремальные испытания, впадая в особое состояние. Тихоходки – вот наши чемпионы!

Тихоходки – микроскопические животные, которые могут выдерживать экстремальные температуры и давление в состоянии гибернации, известном как «tun». При этом они могут выжить в экстремальных условиях, включая охлаждение почти до абсолютного нуля. Что интересно, при таких температурах квантовые эффекты, такие как запутанность, становятся доминирующими. Поэтому, неудивительно, что группа физиков из Сингапура решила попробовать замороженную тихоходку для создания квантово запутанного кубита!

Согласно препринту на arXiv, команда учёных охладила тихоходку ниже 10 мК, а затем использовала её в качестве диэлектрика в конденсаторе, который сам был частью сверхпроводящего трансмон-кубита. Исследователи утверждают, что затем они квантово запутали кубит – вместе с тихоходкой – с другим сверхпроводящим кубитом. Важно, что потом учёные отогрели тихоходку и она вернулась к жизни!

Так что тихоходки не только стали первым живым организмом, который удалось квантово запутать (хотя скорее поучаствовать в этом), но и установили новый рекорд для экстремальных условий, в которых может выжить сложная форма жизни. Тихоходка провела 420 часов при температуре ниже 10 мК и давлении 6×10⁻⁶ мбар и сумела выжить.

Так что помни, если с утра в замёрзшей луже мирно посапывает дядя Петя с первого этажа, то возможно, он не просто коматозит после вчерашнего, а тренируется для перехода в квантово запутанное состояние.
Инфа отсюда.
#физика #био

В новогодние праздники важно не забывать, что зимой... холодно. Поэтому при наличии тепловизора можно наглядно изучить, как отсутствие одежды приводит к потере тепла, или то, как канадцы готовятся ко сну. С канадцами, конечно, так себе шутка, потому что это явно не канадец. Выдал он себя тем, что ни разу не накатил кленового сиропа.
#физика

Новости с выставки CES 2022, на которой BMW показала электромобиль iX с такой окраской. Нажатием кнопки она может меняться с белой на серую и обратно. Причём менять цвет можно не только всего автомобиля, но и по частям. Это новинкой, безусловно, заинтересуются все те, кому надо срочно скинуть количество звёзд.

Подробностей технологии пока нет, но думаю, что это поверхность с электрохромным материалом. Электрохромизм – это явление, при котором цвет или прозрачность материала изменяется при приложении напряжения. Таким образом, электрохромное покрытие может мгновенно блокировать ультрафиолетовый, видимый или (ближний) инфракрасный свет. Как-то уже рассматривали такое стекло.
Вот и тут, по-видимому, используют электрохромные полимеры и аналогичный принцип. В таких переключаемых панелях электрический ток запускает химическую реакцию в материале, что и вызывает изменение цвета.

В общем, всё очень круто, но включать поворотники владельцев BMW это явно не заставит.
#физика

Праздники закончились, и если ещё осталась кола, то можно развлечь себя и друзей фонтаном из колы и Mentos. Но если мы не хотим потратить день, отмывая комнату, то стоит взять и налить в бутылку немного масла.

Сам фонтан появляется благодаря тому, что поверхность мятного драже покрыта множеством маленьких пор и отверстий, которые увеличивают площадь поверхности, на которой образуются пузырьки диоксида углерода. А дальше бензоат калия, аспартам и диоксид углерода, содержащиеся в коле, и желатин с гуммиарабиком из Mentos, действуют вместе, как эмульгаторы, и образуют большое количество пены.

Но когда мы опускаем драже в колу сквозь слой масла, то масло покрывает поверхность Mentos, снижая общую площадь поверхности, на которой образуется углекислый газ.
Со слоем масла из колы выделяется гораздо меньше диоксида углерода, а мы можем наблюдать такой умиротворяющий и безопасный фонтанчик.
#физика

Если с возрастом стали подводить зрение и глазомер, и всё сложнее попадать ниткой в иголку, то нам на помощь может прийти физика! А именно капиллярный эффект, который обусловлен поверхностным натяжением на границе раздела! В нашем случае нитки и воды.

Для попадания ниткой в игольное ушко нам потребуется только кран и вода в нём. Главное, чтобы струя воды была ламинарной, то есть текла равномерно, без перемешивания и пульсаций. Тогда мы можно расположить игольное ушко в центре водяной струи, и нитку будет легко вставить с её помощью.
#физика

В новый год со старым другом

Графен может заменить индий, используемый в экранах мобильных телефонов.

Новый год – это не повод забывать про старых друзей. Вот и давайте начнём 2022-й с нашим любимым другом – графеном. А поможет он с нашими ещё более любимыми друзьями – смартфонами!

Индий является одним из самых редких элементов в земной коре. Тем не менее, он широко используется в форме оксида индия-олова (или сокращённо ITO) и является важнейшей частью сенсорных экранов наших мобильных телефонов и компьютеров. Благодаря высокой электропроводности и относительно простой технологии осаждения, этот оксид применяют для изготовления прозрачных электродов в наших экранах.

Из-за важности и дефицита ITO было предпринято множество попыток по его замене, но до сих пор не было найдено ни одного материала, который имел бы сопоставимые электронные или оптические характеристики. Пока не появился графен!

Графен представляет собой материал толщиной в один атом и состоит из углерода, который, в отличие от индия, распространён на Земле повсеместно.

Вот английские учёные и решили использовать преимущества высококачественного однослойного графена. Они нанесли графен непосредственно на прозрачную подложку с помощью стандартной системы химического осаждения из паровой фазы (MOCVD) и получили органические светоизлучающие диоды (OLED) на основе графена. Электрические и оптические характеристики таких светодиодов на основе графена оказались идентичны устройствам с обычными анодами из ITO. Важно, что такое производство можно масштабировать.

Так что помни, когда-нибудь наступит прекрасное графеновое нанобудущее, в котором графен заменит ITO в качестве анодов в OLED-устройствах, телефоны и телевизоры будут стоить сущие копейки, а пакеты в пятёрочки опять станут бесплатными…
Инфа отсюда.
#физика

Удивительный фонарик заставляет обыкновенный камень светиться ярко-жёлтым светом! Не чудо ли это?

Фонарик, конечно, удивительный, так как он ультрафиолетовый, но ещё более удивителен камень. Называется он содалит и является флуоресцентным минерал. А означает это то, что сначала электромагнитное излучение (в данном случае свет от УФ-фонарика) с одной длиной волны поглощается минералом, а затем камень «переизлучает» его уже на большей длине волны. То есть теперь минерал светится с длиной волны жёлтого света.
#физика

Если заливать бензин в жидкий азот, то можно получить такой густой и белый туман. А всё благодаря тому, что температура бензина более чем на 200 градусов выше, чем у жидкого азота. В основном это пары бензина, которые конденсируются холодным азотом и образуют такой туман.

Такой же результат можно получить путём заливки практически любой летучей жидкости комнатной температуры в жидкий азот.
#физика

Для того чтобы так безболезненно изучить внутренности граната, необходимы сверхпроводящие электромагниты, работающие в жидком гелии, и источник радиочастотных импульсов. Именно их совместное воздействие на ядра водорода и позволяет получить такую удивительную картинку. А этого водорода, что в воде, что в живых и растительных тканях, ну просто завались. И, как многие догадались, этот метод исследования носит гордое имя магнитно-резонансная томография или МРТ.
#физика

Профессор Татьяна Ерухимова из Техасского университета A&M в этом году удостоена награды за выдающиеся достижения в области преподавания. Действительно, она великолепный преподаватель физики. Например, на этом видео она рассказывает об инерции, благодаря которой при ударах колотушки по ножу сверху вниз, картофелина поднимается по лезвию вверх. Да, именно инерция за это в ответе. Отдельно отмечу безопасный лайфхак по удалению картофелины с лезвия.
В общем, порадуемся за... студентов из Техаса, что у них такой классный препод.
#физика

Благодаря макросъёмке на iPhone 13 можно погрузиться в мир пикселей...

На нашем мониторе при разрешении 1024 на 768 пикселей почти миллион точек. Из них и формируется изображение. Каждый пиксель при этом, как мы видим, состоит из трех субпикселей – красного, синего и зеленого цветов. Когда горят все три субпикселя – точка на экране видна, как белая. А постоянно не горящие пиксели – как чёрная.
#физика