Penyejukan kepada hampir sifar mutlak. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

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

Menyejukkan kepada hampir sifar mutlak

22.09.2017

Penyelidik di Imperial College London telah membangunkan dan menguji teknologi penyejukan baharu yang menggunakan gabungan medan magnet dan cahaya laser. Semasa eksperimen, medan magnet memerangkap molekul kalsium monofluorida, dan cahaya beberapa laser digunakan untuk menyejukkan molekul ini kepada suhu 50 mikrokelvin, 50 persejuta darjah melebihi sifar mutlak (-273,15 darjah Celsius).

Ambil perhatian bahawa teknologi baharu bukanlah satu-satunya teknologi pertama dan satu-satunya untuk penyejukan suhu rendah bagi molekul individu sesuatu bahan. Walau bagaimanapun, teknologi baharu itu membenarkan penggunaan pelbagai spesies molekul yang lebih luas daripada kaedah penyejukan laser tradisional. Menggunakan kaedah baru, adalah mungkin untuk menyejukkan walaupun molekul bahan paling eksotik yang tidak wujud dalam alam semula jadi dan disintesis di makmal.

Dari kursus fizik sekolah, kita tahu bahawa suhu adalah ukuran kelajuan pergerakan kacau zarah, atom atau molekul, sebarang bahan, gas, cecair atau pepejal. Dan untuk menyejukkan zarah, anda perlu memperlahankannya ke kelajuan yang paling rendah.

Ia adalah untuk memperlahankan kelajuan pergerakan molekul kalsium monofluorida dalam kes ini bahawa cahaya beberapa laser digunakan, diarahkan pada molekul dari sisi yang berbeza. Laser pertama menerangi molekul yang disejukkan dari kiri dan molekul ini menyerap salah satu foton. Foton ini mengambil sebahagian daripada tenaga kinetiknya dari molekul, seperti bola biliard berlanggar dengan bola biliard lain. Tetapi dari kali pertama, molekul tidak kehilangan momentumnya sepenuhnya, ia mula bergerak ke arah yang lain, di mana ia diambil alih oleh foton cahaya dari laser yang dipasang pada bahagian yang bertentangan. Disebabkan oleh pergerakan molekul dan kesan Doppler, panjang gelombang foton cahaya laser kedua berkurangan, foton ini diserap oleh molekul, yang lebih perlahan daripada ini.

Hasil daripada "ping-pong" laser ini, molekul, bertindak sebagai bola, secara beransur-ansur perlahan dan menjadi lebih sejuk. Pada masa yang sama, cahaya daripada laser tambahan mengekalkan molekul dalam keadaan tenaga teruja, yang membolehkan ia memancarkan foton cahaya serta-merta selepas menyerap foton cahaya daripada laser "perlahan". Foton ini dipancarkan dalam arah sewenang-wenangnya dan tidak mengubah jumlah tenaga kinetik pergerakan molekul dengan sangat banyak, tetapi ini cukup untuk molekul sentiasa kekal sedikit "panas".

Untuk mengatasi had suhu minimum teknologi penyejukan Doppler, saintis menggunakan medan magnet, yang bertindak sebagai perangkap untuk molekul, untuk mengarahkannya ke angkasa dalam arah tertentu dan untuk menaikkannya ke ketinggian tertentu berbanding dengan yang awal, yang membawa kepada peningkatan tenaga keupayaan dan penurunan berkadar dalam molekul tenaga kinetik. Dan helah sedemikian memungkinkan untuk mengurangkan tenaga kinetik molekul ke tahap yang sepadan dengan suhu 50 mikrokelvin.

<< Belakang: Asteroid berganda yang unik ditemui 23.09.2017

>> Ke hadapan: Virus paling berbahaya di bumi 22.09.2017

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

Elektrik daripada pakaian 31.10.2020

Para saintis di Switzerland telah menemui cara untuk menjana elektrik menggunakan polimer tahan haus yang digunakan pada pakaian.

Sehingga kini, penumpu suria hanya wujud dalam faktor bentuk sel tegar dan kedap udara. Ini menjadikan mereka tidak sesuai untuk digunakan dalam struktur bahan tekstil. Tetapi kini semuanya telah berubah. Penemuan yang dibuat oleh saintis Switzerland adalah berdasarkan bahan yang mampu menggunakan cahaya yang bertaburan walaupun untuk menjana tenaga.

Bahan-bahan ini mengandungi penumpu suria bercahaya (LSC) yang menangkap cahaya ambien dan memindahkan tenaganya ke sel suria, yang kemudiannya menukarkan cahaya kepada tenaga elektrik. Penemuan itu dibuat oleh pasukan saintis penyelidikan yang diketuai oleh Luciano Boesel dari Makmal Biomimetik Membran dan Tekstil Makmal Persekutuan Sains dan Teknologi Bahan (EMPA) Switzerland.

Merekalah yang menemui cara untuk menggabungkan bahan bercahaya ini ke dalam fabrik polimer yang fleksibel dan bernafas. Bahan baru ini adalah berdasarkan sifat kopolimer blok amphiphilic linear dan hyperbranched, yang telah pun berada di pasaran dalam bentuk kanta sentuh hidrogel silikon.

Dengan bantuan rakan sekerja yang pakar dalam tenaga foto dan gentian, pasukan Luciano Bozel dapat mengubahnya menjadi penumpu suria yang fleksibel. Amfifilisiti (sebaliknya diphilicity) ialah sifat molekul bahan, biasanya organik, yang mempunyai kedua-dua sifat hidrofilik dan hidrofobik, iaitu, dalam keadaan tertentu ia melepasi air, dan dalam keadaan tertentu ia menolak.

Penumpu solar baharu boleh digunakan untuk mencipta gentian tekstil tanpa tekstil menjadi rapuh dan mudah retak atau wap air terkumpul dalam bentuk peluh. Penumpu tenaga solar yang dipakai oleh badan menawarkan kepada kami janji dan faedah yang besar dalam permintaan yang semakin meningkat untuk sumber tenaga mudah alih untuk alat dan peranti mudah alih.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

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