Metacar mikroskopik yang dikuasakan oleh cahaya. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

BERITA SAINS DAN TEKNOLOGI, KEBAIKAN DALAM ELEKTRONIK
Perpustakaan teknikal percuma / suapan berita

Metacar mikroskopik berjalan pada cahaya

01.10.2021

Penyelidik di Universiti Teknologi Chalmers (Sweden) telah berjaya mencipta kenderaan kecil yang hanya berfungsi dalam cahaya. Dengan menindih metasurface optikal di atas zarah mikroskopik dan kemudian menggunakan sumber cahaya untuk mengawalnya, mereka dapat menggerakkan kenderaan kecil dalam pelbagai cara yang kompleks dan tepat - malah menggunakannya untuk mengangkut objek lain.

Cahaya mempunyai keupayaan untuk menggerakkan objek mikroskopik, harta yang sebelum ini digunakan untuk membangunkan idea penyelidikan "penjepit optik" yang memenangi Hadiah Nobel, yang menggunakan pancaran laser yang sangat fokus untuk memanipulasi dan menggerakkan zarah-zarah kecil dengan ketepatan yang luar biasa.

Kini pasukan penyelidik dari Universiti Teknologi Chalmers dan Universiti Gothenburg telah menunjukkan bagaimana cahaya tidak fokus boleh digunakan untuk menggerakkan zarah mikroskopik dengan cara terkawal.

Para penyelidik menghasilkan kereta berukuran 10 mikrometer lebar dan 1 mikrometer tebal - seperseribu milimeter. Kenderaan itu terdiri daripada zarah kecil yang disalut dengan sesuatu yang dikenali sebagai "metasurface". Metasurfaces ialah struktur ultranipis daripada nanopartikel yang direka dengan teliti dan teratur yang direka untuk membimbing cahaya dengan cara yang menarik dan luar biasa. Mereka menawarkan kemungkinan menarik untuk digunakan dalam komponen lanjutan untuk aplikasi optik seperti kamera, mikroskop dan paparan elektronik. Mereka biasanya dianggap sebagai objek tidak alih, dan penggunaannya dilihat sebagai keupayaan untuk mengawal dan mempengaruhi cahaya. Tetapi di sini, para penyelidik melihatnya dari sudut yang berbeza, menyiasat bagaimana daya yang terhasil daripada perubahan momentum cahaya boleh digunakan untuk mengawal metasurface.

Para penyelidik mengambil kenderaan mikroskopik mereka, yang mereka panggil "metacars", dan meletakkannya di bahagian bawah tangki air, kemudian menggunakan laser fokus yang lemah untuk memancarkan gelombang cahaya pesawat ke arah mereka. Melalui proses mekanikal semata-mata—haba yang dijana oleh cahaya tidak memainkan peranan dalam kesan—kereta boleh dialihkan dalam corak yang berbeza. Dengan melaraskan keamatan dan polarisasi cahaya, para penyelidik dapat mengawal pergerakan dan kelajuan kenderaan dengan ketepatan tinggi, menggerakkannya ke arah yang berbeza dan menggunakan corak kompleks seperti angka lapan.

Para penyelidik juga telah bereksperimen dengan menggunakan kenderaan sebagai penghantar untuk menggerakkan zarah-zarah kecil di sekeliling tangki. Metacars telah terbukti mampu mengangkut objek, termasuk manik polistirena mikroskopik dan zarah yis, melalui air dengan mudah. Mereka juga berjaya menolak zarah habuk 15 kali ganda saiz metacar itu sendiri.

<< Belakang: Robotik lembut untuk pertanian 02.10.2021

>> Ke hadapan: Titik Akses Siling TP-Link EAP610 01.10.2021

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kewujudan peraturan entropi untuk jalinan kuantum telah terbukti 09.05.2024

Mekanik kuantum terus memukau kita dengan fenomena misteri dan penemuan yang tidak dijangka. Baru-baru ini, Bartosz Regula dari Pusat RIKEN untuk Pengkomputeran Kuantum dan Ludovico Lamy dari Universiti Amsterdam membentangkan penemuan baharu yang melibatkan keterikatan kuantum dan kaitannya dengan entropi. Keterikatan kuantum memainkan peranan penting dalam sains dan teknologi maklumat kuantum moden. Walau bagaimanapun, kerumitan strukturnya menjadikan pemahaman dan pengurusannya mencabar. Penemuan Regulus dan Lamy menunjukkan bahawa keterikatan kuantum mengikut peraturan entropi yang serupa dengan peraturan untuk sistem klasik. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam bidang sains dan teknologi maklumat kuantum, memperdalam pemahaman kita tentang jalinan kuantum dan kaitannya dengan termodinamik. Hasil kajian menunjukkan kemungkinan keterbalikan transformasi belitan, yang boleh memudahkan penggunaannya dalam pelbagai teknologi kuantum. Membuka peraturan baharu ...>>

Penghawa dingin mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Musim panas adalah masa untuk berehat dan mengembara, tetapi selalunya panas boleh mengubah masa ini menjadi siksaan yang tidak tertanggung. Temui produk baharu daripada Sony - penghawa dingin mini Reon Pocket 5, yang menjanjikan untuk menjadikan musim panas lebih selesa untuk penggunanya. Sony telah memperkenalkan peranti unik - perapi mini Reon Pocket 5, yang menyediakan penyejukan badan pada hari panas. Dengan itu, pengguna boleh menikmati kesejukan pada bila-bila masa, di mana sahaja dengan hanya memakainya di leher mereka. Penghawa dingin mini ini dilengkapi dengan pelarasan automatik mod operasi, serta penderia suhu dan kelembapan. Terima kasih kepada teknologi inovatif, Reon Pocket 5 melaraskan operasinya bergantung pada aktiviti pengguna dan keadaan persekitaran. Pengguna boleh melaraskan suhu dengan mudah menggunakan aplikasi mudah alih khusus yang disambungkan melalui Bluetooth. Selain itu, baju-T dan seluar pendek yang direka khas tersedia untuk kemudahan, yang boleh dipasangkan perapi mini. Peranti boleh oh ...>>

Tenaga dari angkasa untuk Starship 08.05.2024

Menghasilkan tenaga suria di angkasa semakin boleh dilaksanakan dengan kemunculan teknologi baharu dan pembangunan program angkasa lepas. Ketua syarikat permulaan Virtus Solis berkongsi visinya menggunakan SpaceX's Starship untuk mencipta loji kuasa orbit yang mampu menggerakkan Bumi. Startup Virtus Solis telah melancarkan projek bercita-cita tinggi untuk mencipta loji kuasa orbit menggunakan Starship SpaceX. Idea ini boleh mengubah dengan ketara bidang pengeluaran tenaga suria, menjadikannya lebih mudah diakses dan lebih murah. Teras rancangan permulaan adalah untuk mengurangkan kos pelancaran satelit ke angkasa menggunakan Starship. Kejayaan teknologi ini dijangka menjadikan pengeluaran tenaga suria di angkasa lebih berdaya saing dengan sumber tenaga tradisional. Virtual Solis merancang untuk membina panel fotovoltaik yang besar di orbit, menggunakan Starship untuk menghantar peralatan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, salah satu cabaran utama ...>>

Kaedah baharu untuk mencipta bateri berkuasa 08.05.2024

Dengan perkembangan teknologi dan penggunaan elektronik yang semakin meluas, isu mewujudkan sumber tenaga yang cekap dan selamat menjadi semakin mendesak. Penyelidik di Universiti Queensland telah melancarkan pendekatan baharu untuk mencipta bateri berasaskan zink berkuasa tinggi yang boleh mengubah landskap industri tenaga. Salah satu masalah utama dengan bateri boleh dicas semula berasaskan air tradisional ialah voltan rendahnya, yang mengehadkan penggunaannya dalam peranti moden. Tetapi terima kasih kepada kaedah baru yang dibangunkan oleh saintis, kelemahan ini telah berjaya diatasi. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan mereka, saintis beralih kepada sebatian organik khas - katekol. Ia ternyata menjadi komponen penting yang boleh meningkatkan kestabilan bateri dan meningkatkan kecekapannya. Pendekatan ini telah membawa kepada peningkatan ketara dalam voltan bateri zink-ion, menjadikannya lebih berdaya saing. Menurut saintis, bateri sedemikian mempunyai beberapa kelebihan. Mereka mempunyai b ...>>

Kandungan alkohol bir hangat 07.05.2024

Bir, sebagai salah satu minuman beralkohol yang paling biasa, mempunyai rasa uniknya sendiri, yang boleh berubah bergantung pada suhu penggunaan. Satu kajian baru oleh pasukan saintis antarabangsa telah mendapati bahawa suhu bir mempunyai kesan yang ketara terhadap persepsi rasa alkohol. Kajian yang diketuai oleh saintis bahan Lei Jiang, mendapati bahawa pada suhu yang berbeza, molekul etanol dan air membentuk pelbagai jenis kelompok, yang mempengaruhi persepsi rasa alkohol. Pada suhu rendah, lebih banyak gugusan seperti piramid terbentuk, yang mengurangkan kepedasan rasa "etanol" dan menjadikan rasa minuman kurang alkohol. Sebaliknya, apabila suhu meningkat, gugusan menjadi lebih seperti rantai, menghasilkan rasa alkohol yang lebih ketara. Ini menjelaskan mengapa rasa beberapa minuman beralkohol, seperti baijiu, boleh berubah bergantung pada suhu. Data yang diperoleh membuka prospek baharu bagi pengeluar minuman, ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Perokok lebih ketagih alkohol 30.04.2015

Adalah diketahui bahawa perokok mengalami pergantungan alkohol beberapa kali lebih kerap daripada bukan perokok. Untuk sementara waktu, ini hanyalah fakta statistik perubatan, sehingga akhirnya, penyelidik di Institusi Scripps mengetahui jenis mekanisme saraf yang mungkin mendasari hubungan sedemikian.

Satu artikel dalam The Journal of Neuroscience bercakap tentang kumpulan neuron khas yang diaktifkan oleh tindakan gabungan alkohol dan nikotin. Semasa eksperimen, tikus jantan dibenarkan minum alkohol sebanyak yang mereka suka. Dari segi perkadaran manusia, 1-2 hidangan bir keluar, dan haiwan itu berhenti hanya apabila mereka sudah jelas mula mabuk. Mereka melakukan ini untuk mengetahui titik permulaan, iaitu berapa banyak tikus minum tanpa sebarang tabiat buruk.

Kemudian haiwan itu dibahagikan kepada dua kumpulan, dan salah seorang daripada mereka dirawat dengan wap alkohol selama dua bulan untuk membentuk ketagihan mereka sendiri. Apabila tikus sedemikian diberi alkohol, mereka sudah minum dos yang sepadan dengan enam botol bir, dan tahap alkohol dalam darah adalah tiga kali ganda tahap undang-undang (sekali lagi, dari segi perkadaran manusia). Tikus, seperti kali pertama, minum seberapa banyak yang mereka mahu, dan tiada apa yang mengejutkan dalam peningkatan keperluan: ketagihan alkohol membuatkan semua orang minum lebih banyak. Kumpulan kedua haiwan dirawat bukan sahaja dengan wap alkohol, tetapi dalam campuran dengan nikotin. Dan kini pergantungan mereka berkembang bukan dalam dua bulan, seperti dalam kumpulan pertama, tetapi hanya dalam tiga minggu. Lebih-lebih lagi, ketagihan mereka kepada alkohol tidak melemahkan walaupun kini ditambah ke dalam minuman. Hakikat bahawa rasa pahit tidak memadamkan keinginan untuk alkohol menunjukkan tarikan sebenar yang tidak dapat dinafikan, kerana ia kelihatan pada orang.

Semua ini perlu untuk melihat ke dalam otak tikus - hanya peminum alkohol dan perokok alkohol. Nikotin, seperti yang dijangkakan, mengaktifkan beberapa neuron dari sistem ganjaran, yang bertanggungjawab untuk perasaan keseronokan, kepuasan ganjaran, dan lain-lain mencari lebih lanjut. Tetapi ternyata dalam kombinasi dengan alkohol, nikotin juga mengaktifkan neuron tekanan, dengan itu menguatkan perasaan tidak selesa, kebimbangan dan kerengsaan. Tekanan, sebaliknya, boleh ditenangkan oleh alkohol yang sama, yang, bertindak melalui sistem pengukuhan, "memadamkan" tekanan dengan bantuan perasaan keseronokan.

Pengarang kerja menekankan bahawa neuron yang dihidupkan di bawah tindakan serentak nikotin dan alkohol berbeza daripada yang diaktifkan sebagai tindak balas kepada setiap bahan secara berasingan, kepada nikotin dan alkohol.

Oleh kerana sel-sel saraf sedemikian adalah kumpulan yang berasingan, mereka perlu memilih pendekatan mereka sendiri - iaitu, sejenis agen yang secara khusus akan menyekat aktiviti mereka. Jika ubat sedemikian boleh didapati, ia akan menjadi lebih mudah untuk menghapuskan ketagihan alkohol-nikotin. Sementara itu, saya boleh menasihati mereka yang tidak dapat berpisah dengan mana-mana tabiat buruk, sekurang-kurangnya memanjakannya secara berasingan, pada masa yang berbeza - jika anda ingin berhenti, lebih mudah untuk anda mengatasinya jika ketagihan anda sahaja tidak "tahu" tentang orang lain.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web