Tindak balas kimia yang paling sejuk telah dijalankan. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

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

Menjalankan tindak balas kimia yang paling sejuk

30.11.2019

Semua yang berlaku pada tahap molekul dan atom berlaku dengan pantas sehingga tidak dapat dilihat tanpa menggunakan laser berkelajuan ultra tinggi atau teknik lain. Apa yang berlaku semasa tindak balas kimia juga termasuk dalam kategori ini, tetapi saintis di Universiti Harvard telah berjaya menghasilkan tindak balas kimia "paling sejuk" dengan menyejukkan molekul hingga ke pecahan darjah di atas sifar mutlak. Dan ini membolehkan mereka melihat dan merakam sesuatu yang tidak pernah dilihat oleh sesiapa pun sebelum ini - proses pertukaran atom antara molekul.

Sifar mutlak (-273.15 darjah Celsius, 0 Kelvin) dianggap sebagai suhu paling sejuk di mana semua pergerakan atom dan molekul berhenti sepenuhnya dan tiada sebutir tenaga haba yang tinggal dalam molekul dan atom ini. Dalam penyelidikan mereka, saintis Harvard menyejukkan molekul hingga sepersejuta darjah di atas sifar mutlak, hingga 500 nanoKelvin lebih tepat. Suhu ini berada di bawah mana-mana suhu asal semula jadi, di kawasan paling sejuk ruang antara bintang suhu dikekalkan pada tahap 3 Kelvin.

Suhu rendah sedemikian telah dicipta di dalam ruang eksperimen Cold Atom Lab, yang terletak di atas Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS), yang direka untuk menjalankan eksperimen pada suhu kira-kira 100 nanoKelvin. Dalam kes ini, "gas" yang mengandungi atom kalium dan rubidium telah disejukkan kepada suhu yang begitu rendah. Apabila molekul gas sedemikian berlanggar, mereka menukar satu atom, yang membawa kepada penampilan dua molekul baru, satu dengan dua atom kalium dan yang kedua dengan dua atom rubidium.

Di bawah keadaan biasa, tindak balas sedemikian berlaku dengan sangat cepat, saintis hanya dapat melihat kehilangan dua molekul asal dan kemunculan dua molekul baru. Apa yang berlaku di antara kedua-dua peringkat ini masih menjadi misteri sehingga baru-baru ini. Walau bagaimanapun, penyejukan kepada suhu ultra-rendah memungkinkan untuk memperlahankan tindak balas ini berjuta-juta kali, yang seterusnya, memungkinkan untuk memerhati dan menangkap semua yang berlaku.

Ternyata apabila dua molekul rubidium-kalium berlanggar, satu molekul perantaraan terbentuk, terdiri daripada dua atom rubidium dan dua atom kalium. Selepas itu, saintis dapat melihat bagaimana ikatan atom dalam molekul ini "pecah" dan ia mengambil bentuk baru, akhirnya berpecah kepada dua molekul bebas baru.

Para penyelidik percaya bahawa pendekatan ini akan membolehkan mereka mengkaji mekanik tindak balas kimia dengan lebih terperinci pada masa hadapan. Selain itu, teknologi terencat suhu rendah akan memungkinkan untuk melakukan tindak balas sedemikian yang tidak dapat dilakukan dalam keadaan normal dan bahkan pada suhu yang lebih tinggi, tetapi masih sangat rendah. Ini, seterusnya, akan memungkinkan untuk mensintesis ubat baharu, bahan baharu untuk elektronik, teknologi kuantum, dan banyak lagi perkara berguna.

<< Belakang: Kilat gunung berapi yang dicipta semula 01.12.2019

>> Ke hadapan: Sumber tenaga hijau yang baharu 30.11.2019

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

Implan kekal sebesar sebutir pasir 22.08.2016

Walaupun fakta bahawa baru-baru ini idea-idea transhumanisme semakin popular, ramai orang belum bersedia untuk menanam implan di dalam badan mereka. Walau bagaimanapun, kajian terbaru dari University of California di Berkeley mencadangkan bahawa masa depan mungkin lebih dekat daripada yang kita fikirkan.

Jurutera universiti telah membangunkan cantuman deria bersaiz kecil yang telah berjaya ditanam ke dalam tisu otot dan saraf periferi pada tikus. "Debu saraf" membolehkan anda memantau tanda-tanda penting dalam masa nyata, dan boleh menjadi pencapaian baharu dalam teknologi implantasi dan prostetik. Sistem sedemikian boleh membantu doktor melakukan prosedur pembedahan mikro yang lebih tepat dan pesakit mengawal prostesis dengan lebih baik.

Transduser, yang panjangnya kira-kira 3 mm, mengandungi kristal piezoelektrik yang menukarkan getaran ultrasonik kepada elektrik, yang menggerakkan pemindahan, kata para penyelidik. Penderia didorong oleh denyutan ultrasound yang dipancarkan setiap 100 mikrosaat, membolehkan penyelidik bekerja dalam masa nyata. Ultrasound dipilih kerana ia membolehkan bekerja dengan "implan yang sangat kecil", tidak seperti gelombang radio.

"Sebelum itu, pakar tidak mempunyai cara untuk telemetri dari dalam badan manusia dengan cara ini, kerana mereka tidak dapat mengesan sesuatu subminiatur dalam badan. Tetapi sekarang saya boleh menggunakan sensor kecil ini untuk bekerja dengan organ dan juga saraf, tanpa banyak kerja untuk dapatkan data yang betul," kata Michelle Maharbitz, salah seorang pengarang utama kajian itu.

Penderia disalut dengan lapisan resin epoksi, dan saintis berharap penderia generasi terkemudian boleh wujud di dalam tubuh manusia selama beberapa dekad tanpa dihina atau ditolak oleh badan.

"Jika pesakit perlu mengawal lengan robot dengan komputer, mereka hanya boleh menanam elektrod ke dalam otak dan ia akan bertahan seumur hidup," jelas Ryan Neely, seorang pelajar siswazah di Jabatan Neurosains di Universiti California di Berkeley .

Pada masa akan datang, para penyelidik berharap untuk mengecilkan ciptaan mereka lebih jauh lagi. Menurut Independent, mereka mahu mencapai saiz 50 mikron, yang akan membolehkan ia digunakan di otak tanpa sekatan.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

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