Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Физики создают новые материалы с помощью лазера



Физики создают новые материалы с помощью лазера
2015-06-29 17:45 zarubin

Группа физиков Австралийского национального университета сделала новые экзотические материалы на основе кремния, с помощью микро-взрывов, индуцированных лазером.

По словам ведущего исследователя Andrei Rode, новая методика может привести к простому созданию и производству сверхпроводников или высокоэффективных солнечных элементов и датчиков света. «Мы создали два, совершенно новых кристалла или фазы, в кремнии и увидели потенциальные признаки еще четырех» сказалRode. «Теория предсказывает, что эти материалы могут иметь очень интересные электронные свойства, такие как изменяемая запрещенная зона и сверхпроводимость в легированных веществах».

Физики усовершенствовали способ взрыва крошечных полостей в твердом кремнии.Это создает очень высокое давление вокруг места взрыва и образует новые фазы. Соавтор разработки Jim Williams говорит, что команда обнаружила в новых материалах кристаллические структуры, которые повторяются каждые 12, 16 или 32 атомов, соответственно. «Микро-взрывы способны изменять простой кремний в гораздо более сложные структуры, что открывает возможность необычных и неожиданных свойств материала».

Эти сложные фазы часто нестабильны, но небольшой размер структур означает, что материалы можно очень быстро охладить и укрепить, прежде чем они могут распасться, добавил Eugene Gamaly .Новые кристаллические структуры выжили в течение более чем года. «Эти новые открытия не случайны, они руководствуются глубоким пониманием того, как лазеры взаимодействуют с материей».

Современныеметоды для создания материалов под высоким давлением используют крошечные алмазные наковальни для сжатия материала.Ультра-короткий лазерный микро-взрыв создает давление во много раз выше. Новый метод обещает гораздо более дешевое крупномасштабное производство этих экзотических материалов, отметили исследователи. «Мы надежно создавать тысячи модифицированных зон микронного размера в нормальном кремнии в секунду», сказали они.



Ученые выявили связь остеопороза с болезнью сердца
2015-06-29 18:22 zarubin

Исследователи Университета Саутгемптона обнаружили связь между ишемической болезнью сердца и остеопорозом, предполагая, что оба условия могут иметь подобные причины.

В одном из первых исследований такого рода, ученые использовали специальную технику сканирования, с помощью которой они обнаружили, что люди с историей болезни сердца имели существенно ниже объемную минеральную плотность костной ткани в запястьях (дистальный радиус), по сравнению с людьми, которые не имели такого заболевания.

Используя периферическую количественную компьютерную томографию высокого разрешения, исследователи смогли визуализировать несколько слоев кости запястья, аналогично тому, как 3D Принтер может создать слои объекта.Эти поперечные сечения были использованы для оценки симптомов остеопороза — условие, которое ослабляет кости, делая их более уязвимыми к переломам. Метод был использован при обследовании 350 мужчин и женщин в возрасте от 70 – 85 лет. Ревматолог Cyrus Cooper говорит, что результаты показывают, как корковая объемная минеральная плотность костной ткани была ниже среди участников с ишемической болезнью сердца (стенокардия, инфаркт или сердечная недостаточность). При этом эффект был более заметным у женщин, чем у мужчин.

Cooper говорит: «Это одно из первых исследований, использовавшее эту технологию для изучения геометрии кости, ее плотности и микроструктуры у пациентов с болезнью сердца. Данные подчеркивают необходимость оценки истории болезни сердца в лечении остеопороза у пожилых людей и нужны дальнейшие исследования для обеспечения лучшего понимания основных механизмов, объясняющих связь между остеопорозом и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Доктор Julien Paccou добавил: «В сущности, эта работа, как и другие, показывает, что люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями, как правило, имеют более слабые кости. Существует необходимость лучше понять эту связь, чтобы улучшить здоровье костей».



Наногенератор собирает энергию от трения качения
2015-06-29 20:57 zarubin

nanogenerator

Группа инженеров Университета Висконсин-Мэдисон совместно с китайскими учеными разработали наногенератор, который собирает энергию от трения качения шин автомобиля.

Инновационный метод повторного использования энергии, в конечном счете, может обеспечить новый способ увеличения эффективности автомобилей и других транспортных средств. Международная команда исследователей работала над этим устройством в течение года. Работа наногенератора основана на трибоэлектрическом эффекте и использует энергию от меняющегося электрического потенциала между мостовой и колесами машины. Трибоэлектрического эффект – электрический заряд, который возникает в результате контакта или трения двух разнородных объектов.

Один из изобретателей наногенератора Xudong Wang говорит, что устройство обеспечивает отличный способ воспользоваться энергией, которая, как правило, теряется из-за трения. «Трения между шиной и землей потребляет около 10 процентов топлива автомобиля. Эта энергия тратится впустую. Если мы можем преобразовать эту энергию, она способна дать нам значительное улучшение топливной эффективности», отметил Wang.

У наногенератора есть электрод, интегрированный в сегменте шины.Когда часть поверхности шины вступает в контакт с землей, трение между этими двумя поверхностями создает электрический заряд-тип контактной электризации, известной как трибоэлектрический эффект. Во время предварительных испытаний, Wang и его коллеги использовали игрушечный автомобиль со светодиодными огнями, чтобы продемонстрировать правильность концепции.

Они прикрепили электрод к колесам автомобиля, и, когда машина покатилась по земле, светодиодные фары вспыхнули.Движение электронов, вызванных трением, было в состоянии генерировать достаточно энергии для питания лампы, поддерживая идею, что потери энергии на трение на самом деле могут быть собраны и использованы повторно. Исследователи также установили, что количество вырабатываемой энергии, непосредственно связано с весом автомобиля, а также его скоростью.Поэтому количество энергии, которое сохраняется, может варьироваться в зависимости от типа транспортного средства.



В избранное