Термоэлектрический эффект (эффект Зеебека) позволяет напрямую преобразовывать тепловую энергию в электрическую без промежуточных механических стадий, характерных для традиционных генераторов.
⠀
В основе эффекта лежит физический процесс: когда два разных проводника соединены в замкнутую цепь, а места их соединения имеют разную температуру, в цепи возникает электрический ток.
⠀
Практическое применение этого явления можно найти в космических аппаратах, где радиоизотопные термоэлектрические генераторы, использующие тепло от распада плутония-238, обеспечивают энергией зонды NASA "Вояджер-1" и "Вояджер-2" уже более 45 лет.
⠀
Современные термоэлектрические материалы достигают КПД около 15%, что делает их привлекательными для утилизации "бросового" тепла в промышленности и автомобилях – например, некоторые модели BMW используют термоэлектрические генераторы для преобразования тепла выхлопных газов в электричество.
⠀
В основе эффекта лежит физический процесс: когда два разных проводника соединены в замкнутую цепь, а места их соединения имеют разную температуру, в цепи возникает электрический ток.
⠀
Практическое применение этого явления можно найти в космических аппаратах, где радиоизотопные термоэлектрические генераторы, использующие тепло от распада плутония-238, обеспечивают энергией зонды NASA "Вояджер-1" и "Вояджер-2" уже более 45 лет.
⠀
Современные термоэлектрические материалы достигают КПД около 15%, что делает их привлекательными для утилизации "бросового" тепла в промышленности и автомобилях – например, некоторые модели BMW используют термоэлектрические генераторы для преобразования тепла выхлопных газов в электричество.
🔥8
Эффект Мейснера, открытый в 1933 году, демонстрирует удивительное свойство сверхпроводников: при охлаждении ниже критической температуры они не просто теряют электрическое сопротивление, но и полностью выталкивают магнитное поле из своего объема.
⠀
Это явление принципиально отличается от обычного диамагнетизма, так как в сверхпроводнике магнитное поле не просто ослабляется, а полностью исчезает независимо от того, было ли оно приложено до или после охлаждения материала.
⠀
Физическое объяснение эффекта связано с образованием куперовских пар электронов и возникновением сверхпроводящих токов на поверхности материала, которые создают магнитное поле, в точности компенсирующее внешнее.
⠀
Наиболее зрелищная демонстрация эффекта Мейснера – левитация магнита над сверхпроводником, охлажденным жидким азотом до -196°C, когда магнит "зависает" в воздухе без всяких энергетических затрат благодаря отталкиванию между ним и сверхпроводником.
⠀
Это явление принципиально отличается от обычного диамагнетизма, так как в сверхпроводнике магнитное поле не просто ослабляется, а полностью исчезает независимо от того, было ли оно приложено до или после охлаждения материала.
⠀
Физическое объяснение эффекта связано с образованием куперовских пар электронов и возникновением сверхпроводящих токов на поверхности материала, которые создают магнитное поле, в точности компенсирующее внешнее.
⠀
Наиболее зрелищная демонстрация эффекта Мейснера – левитация магнита над сверхпроводником, охлажденным жидким азотом до -196°C, когда магнит "зависает" в воздухе без всяких энергетических затрат благодаря отталкиванию между ним и сверхпроводником.
🔥4⚡1❤1
Фотосинтез в растениях использует квантовую когерентность, позволяя энергии солнечного света передаваться с почти 100% эффективностью — показатель, недостижимый для современных солнечных батарей.
⠀
Когда фотон света поглощается молекулой хлорофилла, возбужденный электрон не просто перемещается, а существует в квантовой суперпозиции, исследуя все возможные пути одновременно.
⠀
Благодаря этому квантовому "исследованию путей" энергия всегда выбирает оптимальный маршрут к реакционному центру, где преобразуется в химическую энергию, избегая потерь.
⠀
Удивительно, но этот квантовый механизм работает при комнатной температуре, хотя квантовые эффекты обычно наблюдаются лишь при экстремально низких температурах.
⠀
Понимание квантовых аспектов фотосинтеза может привести к созданию нового поколения солнечных батарей с эффективностью, приближающейся к природной.
⠀
Когда фотон света поглощается молекулой хлорофилла, возбужденный электрон не просто перемещается, а существует в квантовой суперпозиции, исследуя все возможные пути одновременно.
⠀
Благодаря этому квантовому "исследованию путей" энергия всегда выбирает оптимальный маршрут к реакционному центру, где преобразуется в химическую энергию, избегая потерь.
⠀
Удивительно, но этот квантовый механизм работает при комнатной температуре, хотя квантовые эффекты обычно наблюдаются лишь при экстремально низких температурах.
⠀
Понимание квантовых аспектов фотосинтеза может привести к созданию нового поколения солнечных батарей с эффективностью, приближающейся к природной.
🔥5🏆2
Оптические пинцеты позволяют ученым захватывать и перемещать отдельные атомы, используя только сфокусированный лазерный луч — технология, удостоенная Нобелевской премии по физике в 2018 году.
⠀
Принцип действия основан на градиенте светового давления: интенсивный лазерный луч создает силу, подобную пинцету, которая может удерживать микроскопические объекты в трехмерном пространстве.
⠀
С помощью оптических пинцетов ученые создают атомные массивы с безупречной точностью, размещая атомы в нужных позициях для квантовых вычислений или симуляции квантовых систем.
⠀
Эта технология позволяет проводить эксперименты на уровне отдельных атомов и молекул, открывая новые возможности в квантовой физике, биологии и материаловедении.
⠀
Современные системы оптических пинцетов могут одновременно манипулировать сотнями атомов, формируя из них сложные структуры с точностью до нанометров.
⠀
Принцип действия основан на градиенте светового давления: интенсивный лазерный луч создает силу, подобную пинцету, которая может удерживать микроскопические объекты в трехмерном пространстве.
⠀
С помощью оптических пинцетов ученые создают атомные массивы с безупречной точностью, размещая атомы в нужных позициях для квантовых вычислений или симуляции квантовых систем.
⠀
Эта технология позволяет проводить эксперименты на уровне отдельных атомов и молекул, открывая новые возможности в квантовой физике, биологии и материаловедении.
⠀
Современные системы оптических пинцетов могут одновременно манипулировать сотнями атомов, формируя из них сложные структуры с точностью до нанометров.
🔥6🤯1