Peaaegu kuuskümmend aastat on aatomkella peetud ajapidamise kuldstandardiks. Selle täpsus on märgitud vaid umbes nelja sekundise kõrvalekaldega umbes 13,5 miljardi aasta jooksul. Nüüd selgus, et horisondil võib olla uus ja täpsem moodus aja mõõtmiseks. Corey Campbell Georgia Tehnikainstituudist moodustas koos viie kolleegiga meeskonna ning kirjeldas arXiv‘is eel-avaldatud artiklis, kuidas oleks võimalik kavandada aatomkellast veelgi täpsem […]
Uus viis päikesepaneelide efektiivsuse parandamiseks
Päikeseenergia tarbimine võib olla küll tõusuteel, kuid fotoelemendid on vaid nii efektiivsed kui nende poolt kogutava päikesevalguse hulk. Nüüd aga töötasid teadlased välja uue materjali, mis neelab suures lainepikkuste vahemikus olevaid footoneid ning mis võib viia efektiivsemate ja odavamate päikeseenergia tehnoloogiateni. ,,Päikesevalguse spekter pole nagu laseril – selles on väga erinevaid lainepikkusi, alustades UV-ga ja […]
Nanotorudest valmistatud vedrudest loodi naha-sarnased sensorid
USA Stanfordi Ülikooli teadlased valmistasid väga elastse, läbipaistva õhukese kile, mis juhib erakordselt hästi elektrit. Kile valmistati vedrusarnastest lainelistest süsinikust nanotorudest ning neid saab kasutada elektroodi ainena „naha-sarnastes“ surve ja venivuse sensorites. Seesugused seadmed võivad tulevikus aidata taastada amputeeritute, vigastatud sõdurite ning põletusohvrite naha puudutuse ja surve tundlikkust. Samuti võib meeskonna sõnul seadet rakendada robootikas […]
Kvantarvutite koostisosad: „ühendamisest“ „suhtlemiseni“
Kvantarvutid peavad tõenäoliselt hakkama koosnema erinevat tüüpi osadest, mis peavad omavahel informatsiooni jagama nii, nagu mälu ja loogika vooluringid seda tänapäevastes arvutites teevad. Seda tüüpi infovahetuse saavutamise väljavaated on seni tundunud peaaegu saavutamatutena. Nüüd aga on füüsikute meeskond Rahvuslikust Standardite ja Tehnoloogia Ülikoolist (National Institute of Standards and Technology – NIST) näidanud esmakordselt, kuidas need osad […]
Superkondensaatori elektroodide „kastmine“
Stanfordi Ülikooli teadlased arendasid välja uue ja lihtsa „kastmise“ tehnika, mis võib oluliselt parandada superkondensaatorite suutlikkust. Meetodit, mida nimetatakse „elektrijuhtide kaitsemähkimiseks“, oleks võimalik rakendada mitmetele elektroodmaterjalidele. Seda meetodit oleks võib-olla võimalik kasutada ka uue põlvkonna elektroodide täiustamiseks, mida valmistatakse väävlist, liitium-magneesiumfosfaadist ja ränist liitium-ioon patareides. Superkondensaatorid, täpsemalt elektrilised kaksikkihilised või elektrokeemilised kondensaatorid võivad talletada palju […]
Efektiivsemad orgaanilised päikeseelemendid
Orgaaniliste fotoelementide kasutamine elektritootmises päikeseenergia abil on atraktiivne ja paljulubav alus innovatiivsele ja keskkonnasõbralikule energiatootmisele. Neid saab toota üpriski ökönoomiliselt ning tänu sellele, et need on sama painduvad kui plastikkile, saab neid toota ka väga paindlikena. Probleem seisneb aga selles, et need on turul hetkel vähemefektiivsed kui tavapärased mitteorgaanilised pooljuht-fotoelemendid. Valguse muundamisel elektrienergiaks on kõige […]
Venitatav grafeentransistor ületab teiste materjalide puudused
Kui rääkida venitatavatest, läbipaistvatest elektroonikaseadmetest, siis on selliste transistorite valmistamiseks sobiva materjali leidmine teadlastele suureks väljakutseks osutunud. Läbi on uuritud terve hulk tavapäraseid pooljuhtmaterjale, nende hulgas molekule, polümeere ja metalle, kuid nende materjalide sisemised optilised ja mehaanilised omadused ei ole üldiselt head. Need miinused teevad venituse all oma optilisi ja elektrilisi omadusi säilitava transistori realiseerimise […]
Molekulid käituvad nanoskaalas teisiti
Vedelike voolamist läbi nanoskaalas kanalite uurivad teadlased avastasid enda üllatuseks, et vedelikud ei voola igas suunas võrdselt hästi. Vastupidiselt makroskaalas nähtavale voolamisele avastasid teadlased, et metüülalkohol, mis asetati tseoliidist valmistatud nanoskaalas kanalite võrgustikku, levis ühes suunas 1000 korda paremini kui teises. Need tulemused on esimesed, mis viitavad molekulide ebaühtlasele levikule nanopoorsetes materjalides. See erakordselt ebavõrdne […]
Akustilise avastamatuse keep
Uurijad Valencia Polütehnilisest Ülikoolist (Universitat Politècnica de València), Hispaania Riiklikust Teadusnõukogust ja Valencia Ülikoolist on teinud järjekordse sammu „akustilise avastamatuse“ saavutamise suunas – loodi uus kahedimensiooniline akustilise varjeseadme prototüüp. Kui kindla sagedusega helilained jõuavad varjatava objektini, käituvad helilained nii, justkui objekti polekski seal. Seesugust varjamist võimaldab seadme koostisosade ühismõju. Mitme uurimismeeskonna ühistööna välja arendatud akustiline varjekeep […]
Grafeeni valmistamine madalal temperatuuril
Teadlased avastasid meetodi, mis vähendab kõrgkvaliteedilise grafeeni valmistamiseks vajatavat temperatuuri pea poole võrra. See tehnika avab grafeenile, mida peetakse 21. sajandi imematerjaliks, uusi uksi. Cambridge’i Ülikooli Inseneriteaduste Osakonna teadlased lisasid nikkelkile pinnale pisikese koguse kulda, millele seejärel kasvatati grafeen. Saadud sulam tähendas seda, et grafeen kasvatati 450 kraadi juures vastupidiselt muidu vajalikule 1000 kraadile. Lisaks […]
Värvilised päikesepatareid võivad muuta ekraanid efektiivsemaks
Uut tüüpi ekraanipiksel töötab ka päikesepatareina ning võib hüppeliselt tõsta mobiiltelefonide ja e-lugejate energiatõhusust. Tehnoloogiat on ka potentsiaalselt võimalik kasutada suuremates ekraanides, loomaks energiat koguvaid kuulutustetahvleid või dekoratiivseid päikesepaneele. Michigani Ülikooli professor Jay Guo arendas välja peegeldava fotogalvaanilse värvi filtreeriva seadme, mis on võimeline endasse neelatud valgust elektriks muutma. Uurimustöö avaldati hiljuti teadusajakirjas ACS Nano, […]
Makani lendavad tuuleveskid võitsid ‘Läbimurde auhinna’
Kalifornias asuv firma Makani Power (e.k. Makani Energia), suure kõrgusega tuuleturbiinide looja, on üks ajakirja Popular Mechanics’i poolt välja valitud seitsmenda iga-aastase Läbimurde Auhinna võitjatest. Meeskonda kuuluvad Corwin Hardham, Kenny Jensen ja Damon Vander Lind. Auhinnaga autasustati „sileda, 20-kilovatise Tiib 7 prototüübi“ loojaid, mis on „võrdses osas lennuk, helikopter ja robot.“ Seadet on mujal nimetatud […]
Akende muutmine päikesepaneelideks
Firma 3M esitles selle nädala alguses uut spetsiaalset õhukest kilet, mille abil saab tavalised aknad päikesepaneelideks muuta. Toodet demonstreeriti nii lamedal kui ka kaardus klaaspinnal ning see peaks turgudele jõudma järgmisel aastal. Lisaks elektrienergia tootmisele päikesevalgusest töötab kile ka soojust blokeeriva kihina. Kile on valmistatud orgaanilisest fotogalvaanilisest materjalist ning sobitub kenasti klaasile, et toota elektrit […]
Teadlased muutsid üksiku footoni suurust ja värvi
CNST ja ITL teadlasterühm muutis samaaegselt üksiku footoni värvi ja suurust. Teadusajakirjas Physical Review Letters ilmunud teadusartikkel esindab olulist sammu tuleviku kaugside vahendite arengus, kus privaatsuse tagavad kvantfüüsika seadused, kirjutab Physorg.com. Teadlased eraldasid spetsiaalselt valmistatud optilisest kiust sensori abil telekommunikatsiooni lainepikkusel oleva üksiku footoni kvanttäpist – aatomi pooljuhist analoogist, mis pandi üksikuid footoneid kiirgama. Seejärel kombineeriti iga […]
Berkeley teadlased pikendasid vanakoolimeetodil akude töötsüklit
LBNL (Lawrence Berkeley National Laboratory) laboratooriumis töötati välja uudne liitium-ioon akude elektroodide valmistamise meetod, mis võimaldab energiasalvestusseadmete töötsüklit oluliselt pikendada. Tehnoloogia teeb eriliseks asjaolu, et see põhineb vanadel meetoditel ega nõua seetõttu tootmises lisakulutusi. Meetod seisneb väga hea elektrijuhtivusega polümeerse sideainega suure energiamahutavusega elementide, näiteks räni ja tina, koos hoidmises. Tavaliselt on need elemendid elektroodmaterjalidena […]
Tugevad sidemed haruldaste muldmetallide ja grafeeni vahel
Transistorid ja mäluseadmed muutuvad üha väiksemateks. Nanoskaalasse jõudmiseks tuleb aga teadlastel mõista, kuidas vaid mõned metalliaatomid käituvad, kui need pinnale sadestatakse. Ameerika Ühendriikide Energeetikaministeeriumi Ames’is asuva laboratooriumi füüsikud uurivad nanoskaalas elektroonika jaoks potentsiaalikate materjalide – grafeeni ja erinevate metallide – omavahelist vastastikmõju. Nad avastasid, et haruldased muldmetallid düsproosium ja gadoliinium reageerivad grafeeniga tugevasti, plii seda […]
Uus tehnoloogia annab valgusele ,,amneesia”
Teadlased on aastaid proovinud suurendada päikeseelementide efektiivsust ning vähendada nende maksumust. Nüüd on neil aga uus idee: kinni püütud valguskiirtele võiks tekitada veidi ,,amneesiat.” Nanoteadlased Chris Giebink ja Gary Wiederrecht uurisid koostöös teiste teadlastega fluorestseeruvate plastikute kasutamist, tänu millele saaks vähendada päikesepaneelidelt saadava elektri maksumust. Konkreetsemalt võtsid nad vaatluse alla luminestseerivad valguskoondajad(luminescent solar concentrators ehk […]
Juhatav tuli näitab teed energiatootmise tulevikku
Teadus valgusest on olnud vedeliku teadusega tihedalt põimunud alates 1862. aastast, mil Léon Foucault avastas valguse kiiruse. Ta tõdes seda vaatluste käigus, millest ta järeldas, et valgus peab levima vees aeglasemalt kui õhus. Valguse erinevat füüsikalist käitumist erinevates keskkondades rakendatakse tänapäeval nii valguse kogumiseks kui ka sihipäraseks suunamiseks. Ajakirja Nature Photonics oktoobriväljaanne keskendub optovoolavuse temaatikale […]
WISE missioon tabas musta augu laieneva purskeava
Astronoomid tabasid NASA Laia-väljaga Infrapuna Vaatluse Uurijaga (Wide-field Infrared Survey Explorer – WISE) haruldasi andmeid laienevast mustast august, paljastades nende võimsate objektide ja nende purskeavade (ingl. k. jets) kohta uusi üksikasju. Teadlased uurivad mustade aukude purskeavasid, et koguda informatsiooni musti auke ümbritsevate ekstreemsete keskkondade kohta. Seni on kogutud andmeid akretsiooni- ehk juurdevoolukettaks nimetatava aine kohta, mis […]
Magnetväljade peitmine: loodi esimene ,,antimagnetseade”
Hispaania uurijad kavandasid enda sõnul uut tüüpi magneetilise katteseadme, mis varjab objekte väliste magnetväljade eest. Samal ajal hoiab seade ära sisemiste magnetväljade lekkimise sellest väljapoole, mis muudab peiteseade avastamatuks. ,,Antimagnetina” kirjeldatud seade arendamine võib avada tee mitmetele kasulikele rakendustele. Näiteks võib selle abil kaitsta laevakeret miinide eest, mis on kavandatud lõhkema siis, kui nende andurid […]
Füüsikud avastasid magnetotoroidilise efekti
Teadlased on juba aastaid teadnud magnetoelektrilisest efektist, milles elektriväli võib indutseerida ja kontrollida magnetvälja ning ka vastupidi. Selles efektis on elektriväli olnu alati homogeenne. Nüüd leidsid aga teadlased, et magnetvälja saab kontrollida ka spiraalse elektrivälja abil, luues uue efekti, mis nimetati magnetotoroidiliseks efektiks. ,,Homogeenne elektriväli on selline elektriväli, milles elektrivälja tugevus on igas punktis samasugune […]
Vedelmetallaku võib talletada hootist tuule- või päikeseenergiat
Uurijad arendavad MIT professori Donald Sadoway juhendamisel uut tüüpi akusid, mille kõik sisemised koostisosad on vedelas olekus. Kavand võib hüppeliselt vähendada elektrienergia salvestamiseks vajaminevaid kulusid. Vedelmetallist akud oleksid kõik tavapärase aku koostisosad, kuid iga standardkoostisosa asemel kasutatakse vedelikke, mis on püsivalt mitmesaja kraadisel temperatuuril Celsiuse järgi, kirjutab LiveScience.com. Eelis energias Vedelmetallist akus eelised teiste talletusvõimaluste […]
Voltimine tugevdab grafeeni veelgi
Teadlased leidsid hiljuti, et grafeeni nanoribade kokkuvoltimine struktuurideks, mida nimetatakse inglise keeles grafoldiks(ingl. k gra – grafeen, fold – volt, voltima), teeb selle imematerjali veelgi tugevamaks. Hiinas asuvate Fuijani Tavaülikooli ja Xiameni Ülikooli teadlased avaldasid hiljuti teadusajakirjas Nanotechnology artikli, milles kirjeldatakse grafeenipõhiste nanomaterjalide uut valmistamist. ,,Hetkel tegelevad paljud teadlased grafeeni dopeerimise, alkeemia ja muuga. Me […]
Uuenduslikud ülijuhtkiud kannavad 40 korda rohkem elektrit
Teadlased on kaua unistanud tõhusa ülijuhi poolt energiaga varustatud juhtmesüsteemidest. Selle saavutamisel on aga uurijaid takistanud praktiline väljakutse – vormitavate, töötlemisele alluvate tasuvate ainete leidmine. Nüüd leidsid teadlased Tel Avivi Ülikoolist viisi, kuidas uuendada üht vana ideed järgmise generatsiooni ülijuhtide loomiseks. Dr. Boaz Almog ja Mishael Azoulay arendasid välja ülijuhtivad traadid, kasutades safiiri monokristallidest tehtud […]
Grafeen aitab kontrollida terahertsiseid laineid
Raadiolainete ja infrapunavalguse vahele jäävad terahertsised (THz) elektromagnetlained. Lisades vaid nanokoguses grafeeni, leidsid teadlased parema viisi terahertsise saatja kiirguse kontrollimiseks. Indianas asuva Notre Dame’i Ülikooli teadlased kasutasid ära veel ühte grafeeni imepärastest omadustest, et kontrollida paremini võrdlemisi ohjeldamatut elektromagnetlainete spektri osa: terahertsist vahemikku, kirjutab Physorg.com. Terahertskiirgus pakub ahvatlevaid rakendusi sidevahendites, meditsiiniliste kujutiste saamises ning keemilises […]
Korrastatus ei ole alati efektiivseim lahendus
Mõnikord ei ole korrastatus sugugi vajalik. Rühm teadlasi demonstreerisid hiljuti, et kiht suvalise asetusega nanotraate(ingl k nanowire) suurendab päikeseelemendi efektiivsust neelates rohkem valgust kui korrastatud struktuuriga element. Päikeseelementide efektiivsuse suurendamise võidujooksus ei pruugi aja ja muude ressursside kulutamine tavalistele räniplaatidele asetatavate pisikeste nanotraatide korrastamiseks olla seda vaeva väärt, kirjutab Physorg.com. Rahvusvaheline teadlasterühm demonstreeris esmakordselt, et […]
Nanoskaalas spinnlained võivad tulevikus mikrolaineid asendada
Grupp Göteborgi Ülikooli ja Rootsi Kuningliku Tehnoloogiainstituudi teadlasi demonstreerisid, et nanoskaalas spinnlainete kohta esitatud teooriad on vaatlustega kooskõlas. See teade avab tee mikrolainete asendamiseni mitmetes rakendustes, kaasa arvatud mobiiltelefonides ja juhtmevabades võrkudes, komponentidega, mis on palju väiksemad, odavamad ning mis nõuavad vähem energiat. ,,Me oleme esimesed, kes kinnitasid eksperimentaalselt teoreetilisi ennustusi, mis tehti esmakordselt ligi […]
Püüe efektiivsust suurendada tõi uue nanosöövitusprotseduuri
Šveitsi Föderaalse Tehnoloogiainstituudi teadlaste peamine moto on järgnev: ,,Teeme vähesega rohkem.” Nende eesmärgiks on toota päikeseelemente, mis oleksid tavapärastest fotoelementidest tuhat korda õhemad. Elementide energiamuundamise efektiivsuse tõstmiseks töötasid nad välja uue nanosöövitustehnika. Kuigi räni on üks kõige suuremas koguses leitav element, on liivast räni saamiseks vajatav energiahulk tohutu. Just seetõttu ning ka selleks, et tootmiskulusid […]
Hafniumoksiidi aatomkihtsadestuse keemia ja räninitriidil põhineva välkmälu kvaliteet… Mis neil ühist on?
Meie kõigi taskutes leiduvate ja arvutitesse pistetavate mälupulkade ehk välkmäluseadmete (flash memory, ingl. k., toim.) ehitus põhineb põhimõtteliselt kolme erineva füüsikalise omadusega õhukese tahkiskihi korrusstruktuuril. Väga skemaatiliselt, kuid põhimõtteliselt adekvaatselt võib ette kujutada kahte laia keelutsooniga isoleerivat metalloksiidkihti, milliste vahele on sadestatud kitsama keelutsooniga isolaator, pooljuht või juht (Joonis). Korrusstruktuur on omakorda sadestatud kahe elektrone […]
Esimesed tuumaelektrijaamad Kuu ja Marsi asutustesse
Esimesed tuumajaamad, mille rajamist peetakse võimalikuks Kuule, Marsile ja teistele planeetidele mehitatud või automaatsetes baasides elektri tootmiseks, võivad tõepoolest välja näha, nagu nad oleksidki pärit kosmosest. Käimasoleva projekti juhi James E. Werneri sõnul on uuenduslik planeedi pinnal rakendatav tuumalõhestamise tehnoloogia (ingl. k. fission surface power system) elektrienergeetikas väga erinev tuttavatest maistest tuumaelektrijaamadest, mis laiuvad suurtel maa-aladel […]
Uus sulam võimaldab päikesevalguse abil vesinikku saada
Kentucky ja Louisville’i Ülikooli teadlased tegid kindlaks, et odavat pooljuhtmaterjali saab ,,kohendada” ning selle abil siis veest päikesevalguse abil vesinikku genereerida. Teadlaste sõnul on nende avastus arvutimodelleerimise teaduste jaoks suur läbimurre – sel võib tuleviku energiatootmisele põhjapanev mõju olla. Oma kaasaegsete arvutuste abil demonstreerisid teadlased, et 2 protsendilise antimoni(Sb) sisaldusega galliumnitriid(GaN) sulamil on just sellised elektrilised […]
Läbimurre tuuleenergias: tugevaimad ent ka kergeimad tuulegeneraatori labad tänu süsinik nanotorudele
Tänu suurematele labadele saab ammutada rohkem energiat, kuid need on samuti raskemad ning seega vähem efektiivsed. Case Western Reserve’i Ülikooli teadlane väidab aga, et suudab selle probleemi lahendada süsinik nanotorude abil. Süsinik nanotorude lisamine generaatori labasid muidu moodustavatesse plastikutesse võib oluliselt muuta nende omadusi. Antud uurimustöö kohaselt oleksid tuleviku generaatorite labad kergemad, suuremad ning ammutaksid […]
Uus nanoparameeter lahendab räni omaduste dilemma
Aalto Ülikooli teadlaste poolt tehtud uus avastus võib mõjutada tuleviku nanoseadmete ehitust. Suurema tükina on mitmed materjalid – nende seas ka räni – sama haprad kui klaas. Nanoosakesena võib sama materjali aga suruda kokku pooleni oma ruumalast ilma seda purustamata. Rahvusvaheline teadlastegrupp, keda juhtis professor Roman Novak, tegi sellega seoses uue avastuse, kirjutab Physorg.com. Teadlased […]
Grafeeni ootamatu kleepuvus võib viia huvitavate nanotehnoloogiliste seadmeteni
Grafeen, mida peetakse niigi hetke kuumimaks nanomaterjaliks, muutus just veelgi huvitavamaks, väidab uurimus. Uued andmed, millede kohaselt grefeenil on üllatavalt tugevad kleepuvad omadused, aitavad juhtida grafeenitootmise ning grafeenipõhiste mehaaniliste seadmete, näiteks resonaatorite ja gaasi eraldavate membraanide arengut. Eksperimendid näitasid, et grafeeni erakordne paindlikkus võimaldab sel kohaneda ka kõige siledamate aluspindade pindadega, kirjutab Physorg.com. ,,Kõige huvitavamaks […]
,,Ühes-potis” süntees – lihtsam ja kiirem tee efektiivsete päikeseelementideni
Päikeseelementi jõudva valguse toimel tekkivate vabade laengute rekombineerumise ära hoidmine on eesmärgiks kõigile inseneridele, kes üritavad oma päikeseenergia seadmetega maksimaalset efektiivsust saavutada. Selle saavutamise üheks viisiks on ehitada elemendi sisse positiivset(p) ja negatiivset(n) tüüpi pooljuhi vahele heterosiire, mis võimaldab valguse tekitatud positiivsetel ja negatiivsetel laengutel elemendist heterosiirde liitekohas vastassuundades lahkuda. Mingyong Han ning kolleegid töötasid […]
Kütuseelement, mis puhastab vett ja toodab elektrit samaaegselt
Yanbiao Liu ja kolleegid Shanghai Jiao Tongi Ülikoolist töötasid välja seadme, mis puhastab vett ning toodab samaaegselt ka elektrit. Valgust energiaallikana kasutades valmistasid teadlased fotokatalüütilise kütuseelemendi, mille anood on valmistatud titaandioksiidi nanotorudest ning katood plaatinast. Valgusenergia lõhustab reovees oleva orgaanilise materjali ning protsessi käigus vabanevad elektronid, mis liiguvad läbi katoodi ning toodavad seeläbi elektrit. Heitvesi […]
Kõrgtehnoloogilised tätoveeringud jälgivad ajulaineid
Uurijate meeskond füüsiku John Rogersi juhtimisel on loonud tätoveeringute sarnased seadmed, mis on võimelised mõõtma südamelööke, ajulaineid ja lihaskokkutõmbeid. Seadmed kinnituvad nahale ilma kleepaineteta ning liiguvad loomulikult kehaga koos. Meeskond on tätoveeringutesse lisanud elektri- ja temperatuurisensorid, saatja-antennid, vastuvõtjad, vooluallikad, valguse ning kõik tavapärase vooluringi elemendid, kirjutab PhysicsWorld.com. Uus vooluringi kavand lubab pooljuhtseadmel venida ja kokku […]
Füüsikuid inspireeris mahaloksunud piim
Kaks Lehigh’ Ülikooli füüsikut arendasid välja pilditehnika, mis võimaldab otseselt vaadelda valgust kiirgavaid eksitone hajumas uues aines, mida uuritakse tema erakordsete elektriliste omaduste tõttu. Rubreeniks (rubrene, ingl. k.) nimetatud aine kuulub monokristalliliste orgaaniliste pooljuhtide uude põlvkonda. Valguse mõjul tekkinud eksitonidel on keskne roll päikeseenergia salvestamisel plastist päikesepatareides. Kaks füüsikut, Ivan Biaggio ja Pavel Irkhin kasutasid […]
Uus meetod hõlbustab orgaaniliste pooljuhtide valmistamist
Kokkurullitav iPad ei ole peatükk ulmeraamatust. Orgaanilised pooljuhid on materjalid, mis tõotavad tulevikus kasutusele võtta kileõhukesed painduvad ekraanid. Põhilisim takistus uute ekraanide valmistamisel on orgaaniliste pooljuhtide aeglane töökiirus. Anorgaanilised materjalid, näiteks räni, on kiired ja vastupidavad, ent paindumatud. Otsing räni asematerjalidele jätkub. Stanfordi ja Harvardi Ülikooli koostööna valmis hiljaaegu uus orgaaniline pooljuhtmaterjal, mis on senistest […]
Grafeeni kaksikkiht – samm edasi grafeenipõhiste elektroonikaseadmete suunas
Nobeli preemia saanud teadlased professor Andre Geim ja professor Kostya Novoselov on teinud suuri edusamme grafeeni uurimises ning selle hämmastavate elektrooniliste omaduste paljastamisel. Teadusajakirjas Science ilmunud artiklis kirjutavad teadlased oma uurimusest, mis on tehtud grafeeni lähisugulase – grafeeni kaksikkihi – kohta. Teadlased Manchesteri, Nikmegeni ja Moskva Ülikoolidest uurisid detailselt grafeeni kaksikkihi elektronide vastasmõju efekte selle […]
,,Sültjas” mäluseadmes kasutatakse vedelat metalli
Uurijad Põhja-Carolina Riiklikust Ülikoolist lõid tarretise sarnase koostisega mäluseadme, mis on võimeline töötama märjas keskkonnas. Seega sobib seade ideaalselt meditsiinis implantaatides kasutamiseks. Uuendus võib avada ukse uuele põlvkonnale bioloogiliselt ühilduvatele elektroonilistele seadmetele. Seadme prototüüpe pole veel suudetud optimeerida märkimisväärse mäluhulga talletamiseks, kuid nad töötavad hästi tavapäraselt ,,vaenulikuks” peetavates keskkondades. Seadmeid valmistatakse galliumi ja indiumi vedelatest […]
Häälestades ,,lärmakat interferentsi”
Ülijuhtivate süsteemide müraomaduste kohta detailse teadmise saavutamine on tähtis samm kvantarvutite väljaarendamise suunas, mis võimaldaks uut tüüpi arvutustööd. Nende süsteemide imepisikeste elektrooniliste koostisosade, kiibil asuvate transistorite signaalid on aga nii väikesed, et muutuv müra tekitab interferentsi. Probleemile liitub tehnoloogia kvantfüüsikaliste seisundite tundlik loomus, mis on samuti mürale aldis. Nüüd on rahvusvaheline teadlaste meeskond edukalt mõõtnud […]
,,Vedeliku voolu keep” võib peita laevu voolava vee eest
Tuleviku laevad võivad olla võimelised liikuma vees ilma laineid tekitamata. Nii väidavad USA füüsikud, kes on esitlenud uut tüüpi ainet, mis laseb veel voolata ümber objekti nii, nagu seda polekski. Veel valmis ehitamata kavand võib parandada laevade ja allveelaevade energiakasutuse efektiivsust ning isegi ära hoida nende avastamist. “Meie loodud struktuuri peamine funktsioon on vedeliku voolu […]
Valmistati soojusel töötav fotoelektriline jõuallikas
Massachusetti Tehnikainstituudis (MIT) töötati välja uudne fotoelektriline seade, mis tarvitab elektri tootmiseks lähteenergiana soojust. Seade muundab soojuskiirguse kindla sagedusega valguseks, mis omakorda langeb elektrit tootvale fotogalvaanilisele rakule. Tekitatud valguse lainepikkust saab häälestada vastavalt raku tundlikkusele. Valik MIT välja töötatud ränist mikroreaktoreid. Iga osis sisaldab kaht vastastikust fotoonilist kristalli. Seadmesse kulgevad sisse- ja väljalasketorud, mille kaudu […]
Valgus levib, justkui ruum puuduks
Uurijad Suurbritanniast ja Ameerika Ühendriikidest on loonud optilise nanostruktuuri, mis lubab valguslaine seda läbida ilma võnkefaasi juurdekasvuta – justkui laine ei läbikski ruumiosa ja seda täitvat ainet. Seade võiks leida rakendust optoelektroonikas, teadlaste sõnul näiteks signaalide edastamisel selleks, et ära hoides nende signaalide moonutamist. Kuna valguslaine liigub lõpliku, ehkki väga suure kiirusega, hilineb laine võnkefaas […]
Füüsikud demonstreerisid aega varjavat seadet
Füüsik Moti Fridman demonstreeris koos kolleegidega Cornelli Ülikoolist nii-öelda aega peitvat seadet, mis on võimeline “varjama” aega 15 triljondiku sekundi vältel. Uurijad kirjeldavad arXiv’is avaldatud artiklis, kuidas neil õnnestus kiudoptilist kaablit läbivat valgust kokku suruda ning seejärel taas “lahti pakkida”, mis põhjustas ajalise viivituse tekitanud tühimiku. Erinevalt teistest tõestatud varjamise vahenditest, mis toimivad valguse paindumisel […]
Edusamm liitium-õhk akude energiatiheduses
MIT teadlased tegid mitu avastust, tänu millele saaks oluliselt parandada akude energiatihedust praeguste liitium-ioon akudega võrreldes mitmekordseks. Liitium-õhk akude eelis seisneb salvestamises, milleks kasutatakse poorsed süsiniku elektroodid raske tahke elektroodi asemel. Õhus olev hapnik reageerib akus oleva liitiumi metalliga, et energiat salvestada ja vabastada. Väga avatud struktuur teeb sellise kõrge efektiivsuse saavutamise võimalikuks. Akude arendamises […]
Stanfordi Ülikoolis valmistati läbipaistev patarei
Stanfordi Ülikooli teadlased valmistasid läbipaistva patarei. Uus seade on viimane puuduv komponent kileekraanide ja muude läbipaistvate seadmete valmistamisel. Tööd juhtinud Stanfordi materjaliteadlase professor Yi Cui sõnul pälvib patareide energiatiheduse ja töötsükli kestvuse arendamine palju tähelepanu, ent nende väline ilme on unarusse jäetud. Teadlased on varem valmistanud läbipaistvaid transistore ja üksikuid ekraanide komponente, ent mitte patareisid. […]
Uus 3D fotooniline kristall on elektriliselt ja optiliselt aktiivne
Illinoi Ülikooli teadlased on esmakordselt valmistanud optoelektrooniliselt aktiivse 3D fotoonilise kristalli. Teadusareng võib avada uued uksed päiksepaneelide, laserite- ja metamaterjalide maailmas. Fotoonilised kristallid suudavad tänu ainulaadsetele füüsikalistele omadustele valgust manipuleerida seninägematutel viisidel. Nende kristallvõre on võimeline esile kutsuma ebatavalisi füüsikalisi nähtusi ja mõjutama footonite käitumist viisil, mida tavalised optilised materjalid ei suuda. Tegemist on põnevate […]
Valmistati heli ühes suunas läbi laskev süsteem – akustiline diood
Helide summutamiseks või peegeldamiseks ehitatakse paljud hotellitoad, helistuudiod ja isegi kodud rohkem või vähem heli levikut pärssivatest materjalidest. Heli suunda juhtivad mehhanismid on aga lapsekingades. Suurema sammu helikontrolli suunas astusid Caltechi (Caliornia Institute of Technology) teadlased, kes valmistasid esimese häälestatava akustilise dioodi ehk seadme, milles heli levib vaid ühes suunas. Artikkel avaldati 24. juulil ajakirjas […]
Grafiit + vesi = energiasalvestuse tulevik
Kahe tavalise materjali – grafiidi ja vee – kombinatsiooni abil võib valmistada energiasalvestuse süsteeme, millede efektiivsus on võrreldav liitium-ioon akudega, kuid mis laaduvad uuesti kõigest sekundite jooksul ning omavad lõputut eluiga. Dr. Dan Li Monashi Ülikoolist ja tema uurimisgrupp on juba pikemat aega töötanud grafeeni kallal, ning nad leiavad, et kui seda materjali sobivalt kohandada, […]
Kõrgkvaliteedilise grafeeni valmistamise võtmeks võib olla vesinik
Uus lähenemine grafeeni kasvatamisele vähendab tunduvalt probleeme, mis teadlastele varem muret on põhjustanud ning silub teed grafiidi kristallilise vormi kasutamisele keerukates tuleviku elektroonikaseadmetes. Oak Ridge’i Riikliku Laboratooriumi Energiaosakonna teadlaste uurimus demonstreerib seda, et grafeenterakeste kuju ja suuruse määrab ära pigem vesinik kui süsinik, kirjutab Physorg.com. ,,Vesinik mitte ainult ei algata grafeeni kasvu vaid kontrollib ka […]
Teadlased avastasid uued veelained
Kõigutades täpselt madala veekihiga täidetud anumat, võisid teadlased jälgida laine sellist käitumist, mida kunagi varem nähtud pole. Oma uues teadusartiklis kirjeldavad teadlased Jean Rajchenbach, Alphonse Leroux, and Didier Clamond Nice-Sophia Antipolise Ülikoolist kahe uut tüüpi seisulaine jälgimist vees. Ühte neist lainetest ei ole üheski teises keskkonnas täheldatud. Oma uurimuses kirjeldavad teadlased kahe uue laine avastamislugu. […]
Uus moodus päikeseenergia salvestamiseks
MIT uurijate poolt välja arendatud uudne süsinik nanotorukeste rakendus näitab potentsiaali innovatiivse päikeseenergia salvestajana igal vajalikul hetkel kasutamiseks. Päikese kuumuse salvestamine keemiliseühendi kujul omab tähtsiad eeliseid elekriks muutmise või soojuse kogumise ees tugevalt isoleeritud konteinerisse, kuna keemilist ühendit saab põhimõtteliselt salvestada pikkade ajavahemike jooksul salvestatud energiat kaotamata. Selle lähenemise probleem on siiani seisnenud muutmiseks ja […]
Ameerika esindajatekoda pikendas 100W hõõgniitpirnide kasutusaega
Ameerika Ühendriikide (USA) Esindajate Koda pikendas 100W (vatt) hõõgniitpirni keelu jõustumise tähtaega üheksa kuu võrra. Varasema 1. jaanuari asemel tuleb tuli kustutada ja paremaga asendada 30. septembril aastal 2012. Hõõgniitpirni kasutamiselt kõrvaldamise tähtaja pikendamine on osa USA 2012. aasta riiklikust vee- ja energiaprogrammi rahastuseelnõust. Eelnõu jõustumisel lõppes hõõgniitpirnide asendustegevuse rahastamine, mille algatas 2007. aastal riiliku […]
Caltechi uurimus: vertikaalteljelised tuulegeneraatorid horisontaalteljelistest 10x efektiivsemad
Siiani on tuuleenergia tootmisel domineerinud horisontaalse teljega tuulegeneraatorid. Nende suurust saab seadistada nii, et need ulatuksid kõrgele õhku, kus tuul puhub kiiremini ning toodab ühe generaatori kohta palju energiat (isegi 10 megavatise võimsusega tuulegeneraator ei ole enam kauges tulevikus), kuid Caltechi teadlaste sõnul võivad paremaks valikuks osutuda hoopiski vertikaalteljelised tuulegeneraatorid . Hiljutises generaatorite asukohtate ja võimsuste kohta […]
Nanotorud silmale nähtavamaks
Kui vaadata süsinik nanotorusid palja silmaga, siis ei näe midagi peale musta pulbri, kuid Euroopa Liidu poolt rahastatavad teadlased töötasid välja uue viisi, mille abil neid mitmeotstarbelisi nanotehnoloogilisi ehituskivisid saaks paremini näha. Nanotorusid on raske panna valgust kiirgama, sest need on suurepärased elektrijuhid ning püüavad nende lähedusse asetatud teiste luminestsentsete keemiliste materjalide energiat kinni, kirjutab […]
Päikeseenergia kahekordne rekord
UNSW päikeseelementide uurijate kahekordne maailmarekord lubab muuta päikeseenergia taskukohasemaks, sest uus tehnoloogia annab minimaalse lisakuluga märgatavat suurema efektiivsuse. Patenteeritud laserprotsessi abil saavutasid teadlased mais oma 19,3 protsendilise efektiivsusega masstoodang-ränipõhise päikeseelemendiga uue maailmarekordi. Juunis parandasid nad oma tulemust 19,4 protsendi peale, kirjutab Physorg.com. Selliste elementide varaseim rekord oli 18,9 protsenti. Uued elemendid on hästi võrreldavad 18 […]
Teadlased loodavad heita pilku teismelisele Universumile
Teadlased teavad, missugune nägi Universum välja beebieas. Nad teavad, missugune see on täna. Nad ei tea aga noore Universumi välimust. Tänu tehnoloogia arengule loodavad teadlased täiustada fotoalbumit ning luua pildi kosmose arenemisest kohaks, milles saab areneda elu nagu Maal. Nad loodavad saada need esmakordselt nähtud kuvandid instrumendiga, mis on ootuste kohaselt 10 000 korda senistest mõõtevahenditest […]
Maksimaalse efektiivsusega magnetmälud ja loogikalülitused
Tulevikuarvutite magnetilised mikroprotsessorid tarbivad Kalifornia Berkeley ülikooli analüütikute sõnul füüsikaliselt vähimat võimalikku energiat ja saavutavad maksimaalse efektiivsuse. Kaasaegsete ränipõhiste mikroprotsessorite kiibid töötavad elektrivoolul, mida põhjustab liikuvate elektronide voog. Elektritakistuse tõttu eraldub aga protsessoritelt soojust. Nanomeetri mõõtkavas magnetdipoolidel põhinevatel mikroprotsessoritel seevastu voolutarve puudub. Uuenduslikud magnetmälu-kiibid kiirgaksid vaid 18 millielektronvoldi suurusjärgus energiat ümbritseva keskkonna temperatuuri iga kraadi […]
Tuntud tindiprinterite tehnoloogia võib anda päikeseenergeetikale uue suuna
Tindiprinterid on odavad seadmed, mis on viimaste aastakümnete jooksul oluliselt muutnud kodu ja kontoritöö ilmet, võib varsti kasu lõigata ka päikesepaneelide tootmine. Oregoni Ülikooli OSU (Oregon State University) insenerid on avastanud uue viisi CIGS (loe lähemalt siit) tüüpi päikesepaneelide valmistamiseks kasutades selleks tindiprinterite tehnoloogiat. Meetod võimaldab 90 % ulatuses vähendada seni raisku läinud toormaterjali hulka, […]
Uus maailmarekord: seni tugevaim magnetväli
Nädal aega tagasi püstitati HZDR (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) laboris magnetinduktsiooni suuruse uus maailmarekord, 91.4 T (tesla, magnetinduktsiooni ühik). Rekordini viis Dresdeni HLD (High Magnetic Field Laboratory Dresden) teadlaste, eesotsas Sergei Zherlitsyniga, valmistatud eriline elektromagnetpool. Paarsada kilo kaaluv pool suudab nimetatud välja alal hoida vaid mõned millisekundid, ent seegi aeg võimaldab teadlastel kasulikku tööd teha. „Me ei […]
Uurijad avastasid uue allika “rohelise” elektri tootmiseks
Minnesota Ülikooli uurijad avastasid hiljuti uue ainesulami, mis muudab soojuse otse elektriks. See revolutsiooniline energia muundamise meetod on oma arengu algusjärgus, kuid see võib omada laialdast mõju keskkonnasõbraliku elektri tootmisele jääksoojuse allikatest. Uurijad väidavad, et ainet on potentsiaalselt võimalik kasutada soojuse püüdmiseks auto heitgaasist, mis ainet soojendaks, ning elektri tootmiseks hübriidauto aku laadimiseks. Teised võimalikud […]
Teadlased leidsid grafeeni valmistamiseks lihtsa viisi
Põhja-Illinoisi Ülikooli teadlased väidavad, et nad on avastanud lihtsa viisi, mille abil saab toota suuremas koguses grafeeni. Teadlased raporteerisid teadusajakirjas Journal of Materials Chemistry, et nende uus meetod muundab süsinikdioksiidi otse paarikihiliseks grafeeniks(mille paksus on vähem kui 10 aatomit), põletades selleks puhast magneesiumi metalli kuivjääs, kirjutab Physorg.com. ,,On teaduslikult tõestatud, et magneesiumi metalli põletamine süsinikdioksiidis […]
Venitatav elektroonika: juhtmeta sensor mõõdab ja sisestab intensiivsed kehaliigutused arvutisse
Uppsala teadlane Zhigang Wu on koos kaastöötajatega töötanud välja juhtmeta sensori, mis kannatab ka venitamist. Sensor on näiteks võimeline mõõtma intensiivseid kehaliigutusi ning saatma infotmatsiooni ilma juhtmeta otse arvutisse. Hetkel on tuntuimad muudetava kujuga elektroonilised süsteemid vedelast metallist robotid – nagu Terminaatori filmides. Seni eksisteerib see aga vaid meie kujutlusvõimes. Hapra tavapärase elektroonika väänamine, voltimine ja […]
‘plasmon joonlaud’ mõõdab pisikesi vahemaid kolmes dimensioonis
Ameerika Ühendriikide, Saksamaa ja Prantsusmaa teadlased esitasid hiljuti maailma esimest 3D “plasmon joonlauda”. Senini on sesugused nanoskaalas mõõteseadmed piiratud vaid ühes dimensioonis pikkuste mõõtmisega, mis tähendab seda, et nende abil ei saanud jälgida bioloogilistes ja pehmetes ainetes 3D protsesse. Uus sensor võib osutuda kasulikuks bioloogiliste näidiste struktuurimuutuste, näiteks proteiinide pakkimise ja DNA vastastikmõjude jälgimisel. Metallid […]
Järjekordne kolme allikat kasutav elektrigeneraator
Ühendkuningriigis asuva Boltoni Ülikooli teadlased töötasid välja taastuval energial põhineva elektrigeneraatori, mis kasutab ära kolme allikat: Päikest, tuult ja vihma. ,,Me tahtsime luua midagi sellist, mis võtaks energiat erinevatelt elementidelt,” sõnas Elias Siores, üks uurimuse läbi viinud teadlasi. Uus tehnoloogia kasutab 10-sentimeetrise pikkusega piesoelektrilise polümeeri ribasid, mis on kaetud õhukese ja painduva fotogalvaanilise kilega. Keraamiliste […]
Isejoonduvate grafeenitransistoride ja vooluahelate valmistamine areneb
Grafeen, mis on ühe aatomkihi paksune grafiitne süsinik, omab potentsiaali muutmaks olmeelektroonikat kiiremaks ja väiksemaks. Materjali suuremahuline tootmine on keeruline, tarbijate nõudlus väiksemate ja kiiremate elektroonikakomponentide järele on aga üha kasvamas. UCLA (University of California, Los Angeles) teadlased avaldasid 2010. aasta septembris, et on varasemad takistused ületanud ja suudavad grafeentransistore toota kiiremini kui varem. Uued […]
Vesinikust ülijuhtmetall?
Ülijuhtide otsinguil on vesiniku metalliks pressimine olnud teaduse huviorbiidis aastaid. Otsingud said alguse teoreetikute mudelitest, mille kohaselt on metalliseerunud vesinik ülijuht. Varem võimatuna tundunud eesmärk on leidmas uusi lahendusi. Arvatakse, et Jupiteri ja Saturni tugeva gravitatsiooniväljaga sisemuses on vedelmetallilist vesinikku külluses. Seni pole aga Maal suudetud vesiniku metalliseerimiseks vajalikke rõhkusid saavutada. Suunatud lööklainetega on teatud […]
GE kombineerib maagaasi, tuule- ja päikeseenergia
Hübriid-elektritehas oleks kõige odavam ja kergem viis taastuva energia kasutamise suurendamiseks maailmas. General Electrics teatas esimesest elektrijaamast, milles kombineeritakse tuule- ja päikeseenergia maagaasiga – 530-MW jõujaam, mis hakkab tööle Türgis 2015. aastal. Elektrijaama muudab praktiliseks paindlik kõrge efektiivsusega maagaasi süsteem, mille kasutamise plaanid tegi firma teatavaks kaks nädalat tagasi, ning soojusenergia süsteem, mille on loonud […]
Nanotrükk võimaldab valmistada suurte pindaladega metamaterjale
Illinoi Ülikooli teadlased on leiutanud uue negatiivse murdumisnäitajaga kolmedimensionaalse metamaterjali ehk NIM-i (NIM -negative index metamaterial) tootmise meetodi. Saavutus on märkimisväärne, sest varasemaga võrreldes on võimalik materjali toota kiiremini ja suuremale pindalale. Metamaterjalid on tehisstruktuurid, millel on looduses leitava materjaliga võrreldes iseäralikud omadused. Näiteks omavad NIM-id negatiivset murdumisnäitajat. See tähendab, et metamaterjali läbiv valgus murdub […]
Neeru rakust valmistati esimene “elus” laser
Hiljuti valmistati esmakordselt bioloogilisest rakust laser. Seejuures elas laseri valmistamiseks kasutatud inimese neeru rakk eksperimendi üle. Tulevikus võib seesuguseid “elusaid lasereid” luua elusates loomades, mis võimaldaks potensiaalselt vaadelda sisemisi kudesid enneolematu detailsusega. Käesolev laser pole aga esimene ebatavaline laser. Eelnevalt on proovitud valmistada tuumareaktorite mõjul töötavaid lasereid tarretisest. Kuid kuidas on võimalik anda see veider […]
Räni nanosambad juhivad infrapunavalgust
Hiina ja Ameerika ühendriikide teoreetikud väidavad, et räni nanosammastele pealelastavat infrapunakiirgust saab kallutada kuni 90 kraadi võrra, kui see läbi materjali liigub – ja seda ilma mingi peegeldumiseta. See avastus annaks pärast eksperimentaalset kinnitamist uue lähenemise optiliste kiirte juhtimisele, mis tavaliselt nõuab spetsiaalselt valmistatud metamaterjale. Teadlaste sõnul saaks sammastikku kasutada kiirte juhtimiseks fotoonilistes vooluringides, aidates […]
Korduv rõhu alla asetamine tugevdab nanokomposiitset materjali
Uus nanokomposiitne materjal, mille avastasid Rice’i Ülikooli teadlased, on huvitav seetõttu, et muutub pärast mitmekordset rõhu alla asetamist tugevamaks. Materjal on valmistatud vertikaalselt asetatud nanotorudest, mis on kombineeritud polüdimetüülsiloksaaniga(PDMS) – inertse, kummisarnase polümeeriga. Pärast mitmekordset rõhu alla asetamist(3,5 miljonit tsüklit umbes ühe nädalase perioodi jooksul), leiti materjal olevat 12% jäigem kui enne. Materjali tööstusliku kasutamise […]
Järjekordne hüpe õhukeste kilede päikesepatareide tehnoloogias
Empa(Šveitsi riikliku teaduslaboratiooriumi) teadlased saavutasid uue rekordi õhukeste kilede päikesepatareide efektiivsuses. Painutatavad päikesepatareid on tehtud vask-indium-gallium-diseleniidist(CIGS) ning nende patareide energiamuundamise efektiivsus on 18,7 protsenti. Eelmine rekord, 17,5 protsenti, saavutati vaid aasta eest(ning sama uurimisrühma poolt). See tähendab rohkem kui 6-protsendilist edasiminekut vaid aasta jooksul. Kuigi see ei viita pikemaajalisele tendentsile, on see siiski positiivne areng, […]
Boornitriid võib aidata säilitada grafeeni sisemisi omadusi
Michael Crommie ja Alex Zettli juhitavad uurimisgrupid teevad koostööd leidmaks substraate, mida kasutades säiliksid grafeeni sisemised omadused. Nende uurimistöö tulemused grafeeni ja boornitriidi vastastikmõju kohta ilmus hiljuti teadusajakirjas Nano Letters. ,,Igasugune substraat mõjutab grafeeni omadusi, mistõttu selle sisemiste omaduste uurimiseks tuleks kasutada rippuvas olekus grafeeni,” sõnas Régis Decker, artikli peaautor. ,,Rippuv grafeen on aga skaneeriva […]
Nanomüra esmakordne mõõtmine
Nanotehnoloogia esirinnas mõtlevad teadlased välja miniatuurseid masinaid, mis teeksid ära suure töö – alates haiguste ravist kuni päikesekiirtest energia ammutamiseni. Mida kaugemale selle tehnoloogia piire aga lükatakse, seda väiksemaks ja tundlikumaks need masinad muutuvad, mistõttu juba üksikute aatomite käitumine võib kogu seadme toimimist häirida. Esmakordselt mõõtsid ja iseloomustasid Caltechi teadlased need aatomtasandi võnked, mis statistilist […]
Intel hakkab kasutama 3D transistore ’’Tri-Gate’’
4. mail 2011. aastal teatas Intel, et on teinud läbimurde transistoride arengus. Esimest korda ajaloos, peale SiO2 kasutuselevõttu 50 aastat tagasi asendatakse tööstusliinil tasapinnalise kanaliga transistorid kolmedimensionaalsetega. Uut disainitud 3D transistori nimetas Intel „Tri-Gate“ ehk kolme paisuga transistoriks. Uus 22-nm noodiga Inteli protsessor tuleb müüki nimetuse all „Ivy Bridge“. Vaata ka Inteli videot: http://www.engadget.com/2011/05/04/intel-will-mass-produce-22nm-3d-transistors-for-all-future-cpus/ 3 […]
Teemant-aerogeel: Uus teemant on kergem kui kunagi varem
Kombineerides suurt rõhku kõrge temperatuuriga, õnnestus Livermore’i teadlastel luua nanokristalliline teemant-aerogeel, mille abil saaks parandada nii teleskoopide kui ka prillide optilisi omadusi. Teemant-aerogeel valmistati tavapärasest süsinikupõhisest aerogeeli prekursorist laserkuumutatud teemant-alasi kambris, kirjutab ScienceDaily.com. Teemant-alasi kamber koosneb kahest vastamisi asetatud teemantist, millede vahele on asetatud kokkusurutud katseobjekt. Nii on võimalik panna väikest(kümned mikromeetrid või väiksemad) katseobjekti […]
Läbimurre terasest tugevama paberi valmistamisel
Teadlased raporteerisid märkimisväärsetest tulemustest grafiidil põhineva paberi paksusega ning ülitugeva komposiitmaterjali väljatöötamisel. Teadlased ning neid juhendanud professor Guoxiu Wang said töö käigus grafeenpaberiga korratavaid testtulemusi ning nanostruktuuri näidiseid. Uus materjal võib tuua revolutsiooni nii auto-, lennuki- , optika- kui ka elektritööstusesse, kirjutab Physorg.com. Grafeenpaber(GP) on materjal, mida saab selle algsest toormaterjal grafiidi olekust töödelda, ümber […]
Jahutamine kuumuse abil
Kvantsüsteemi saab jahutada hetkelise kuuma mittekoherentse valguskiirega. Selline on Saksamaa teoreetiliste füüsikute üllatav järeldus, milles nad näitasid, et jahtumise kiirust saab mõnikord kiirendada, kui panna süsteem kontakti kuuma kehaga. Laboris veel testimata skeem võib viia kvantseadmete jahutamise lihtsustamiseni. Alates 1980ndatest aastates on füüsikud aatomgaaside jahutamiseks kasutanud koherentset laservalgust. See meetod töötab, sest aatomid neelavad ja […]
Uued avastused grafeeni magnetismi alal
Marylandi Ülikooli teadlased avastasid viisi kuidas hoida kontrolli all grafeeni magnetilisi omadusi. Uus meetod võib viia uute rakendusteni magnetilises salvestuses ja magnetmäludes. Oma uurimustöös leidsid teadlased, et grafeeni puuduvad aatomid ehk nn “augud” käituvad kui väikesed magnetid – neil on magnetmoment. Lisaks astuvad need magnetmomendid tugevalt vastasmõjusse grafeenis voolu kandvate elektronidega, põhjustades madalal temperatuuril märgatava […]
Liikuvad elektronid magnetiseerivad grafeeni
Ühendkuningriigi teadlased avastasid grafeenil veel ühe kasuliku omaduse – materjali saab magnetiseerida, juhtides sellest läbi elektronide voolu. Antud efekt võib osutuda kasulikuks spintroonilistes või kvantinformatsiooni seadmetes, mis kasutavad ära elektronide spinni. Antud uurimustöö viisid läbi grafeeni avastamise eest 2010. aastal Nobeli preemia saanud füüsikud Andre Geim ja Konstantin Novoselov koostöös USA, Venemaa, Jaapani ja Hollandi […]
Päikeseenergia ilma päikeseelementideta: valguse varjatud magnetiline efekt võib selle tegelikkuseks muuta
Michigani Ülikooli teadlaste avastatud üllatav valguse magnetiline efekt võib viia päikeseenergiani, mis ei vaja tavapäraseid pooljuhtidel põhinevaid päikeseelemente. Teadlased leidsid viisi kuidas valmistada “optilist akut”. Töö käigus pöörasid nad peapeale sajandivanuse tõekspidamise füüsikas. “Liikumise võrrandeid võib päev otsa vaadata, kuid sellist võimalust tähele ei paneks. Meile kõigile on õpetatud, et seda ei juhtu,” sõnas Stephen […]
Hüvasti elektronid? Voolavatest aatomitest valmistatud vooluring
Aeg jootekolb pensionile saata? Kõrvaloleval pildil kujutatud aatomtroonilises vooluringis ei liigu ringi mitte elektronid vaid aatomid. Selliste vooluringide abil võiks tulevikus luua uusi, ülitundlikke güroskoope. Ka varem on suudetud panna aatomeid liikuma ühest punktist teise. Et panna neid aga liikuma ringi, jahutas Kevin Wright koos kolleegidega maha 100 000 naatriumi aatomit nii, et nad moodustasid […]
Poola teadlased väidavad suurt edusammu grafeeni tootmises
Poola teadlased väidavad, et on avastanud uue meetodi, mille abil saab toota terveid grafeenikihte – seesugune edusamm aitaks grafeeni laboratooriumitest välja otse igapäevaellu. ,,See on oluline samm grafeenipõhiste transistorite tootmise suunas,” sõnas professor Jacek Baranowski Elektroonilise Materjalitehnoloogia Instituudist Varssavis. ,,Uus meetod põhineb epitaksia nimelise tehnika kasutamisel ränikarbiidil gaasilises keskkonnas, mis on rõhu all,” sõnas Baranowski. Epitaksia […]
Uus entroopial põhinev aku saab energiat merevee ja puhta vee soolsuse erinevusest
Stanfordi Ülikooli teadlase Dr. Yi Cui ja Penn Osariigi Ülikooli teadlase Dr. Bruce Logani juhitud teadlasterühmal õnnestus töötada välja entroopial põhinev aku, mis saab energiat merevee ja puhta vee soolsuse erinevusest. Teadusajakirjas Nano Letters avaldatud teadusartiklis kirjeldavad nad petlikult lihtsat protsessi, kus entroopia akut kasutatakse püüdmaks energiat, mis looduses vabaneb jõevee suubumisel merevette. Senini oli […]
Uut tüüpi optilised fiibrid
Penn’i Osariigi Ülikooli keemiaprofessori John Baddingu juhendamisel töötasid teadlased välja esimese optilise fiibri, mille südamik koosneb tsinkseleniidist – helekollasest sulamist, mida saab kasutada pooljuhina. Optilise fiibri uus tüüp, mille abil saab valgusega efektiivsemalt ja vabamalt ringi käia, lubab avada uusi uksi laialdases laser-radari tehnoloogias. Sellist tehnoloogiat saaks rakendada paremate kirurgiliste ja meditsiiniliste, militaarsete vastumeetmeliste ja […]
Füüsikud töötasid välja skaleeritava grafeeni valmistamise meetodi
Pennsylvania Ülikoolis läbi viidud uurimuses demonstreeriti järjepidevamat ning tasuvamat grafeeni valmistamise meetodit, mida saab skaleerida sobivaks tööstuslikule tootmisele. Pennsylvania teadlastel õnnestus valmistada kõrgekvaliteedilist grafeeni, mis on 95% protsendi ulatuses kõigest ühe aatomkihi paksune, kasutades selleks kergesti kättesaadavaid materjale ning tootmisprotsesse, mida saab muuta sobivaks tööstuslikuks tootmiseks, kirjutab Physorg.com. ,,Ma tean mõningaid uurimusi, kus saavutati 90%, […]
Teadlased valmistasid maailma esimese antilaseri
Hämmastavas füüsikat pahupidikeeravas avastuses valmistas grupp Yale’i Ülikooli teadlasi “antilaseri,” mis neelab peaaegu täiuslikult pealelangevad koherentsed valguskiired. Leiutis põhineb eelmisel suvel publitseeritud teoreetilisel uurimusel, milles Douglas Stone koos oma Yale’i kolleegidega väitis, et selline süsteem võib olla võimalik seadmes, mille nad nimetasid koherentseks perfektseks neelajaks(coherent perfect absorber ehk CPA). Selle asemel et genereerida laseriga koherentseid […]
Teadlased valmistasid maailma esimese programmeeritava nanoprotsessori
Harvardi ülikoolis koostööd tegevad teadlased ja insenerid ning firma MITRE Corporation töötasid välja ning demonstreerisid hiljuti maailma esimest programmeeritavat nanoprotsessorit. Läbimurdeline arvutisüsteemi prototüüp on suureks sammuks edasi keerukamate, sünteesitud nanomeetrilises skaalas komponentidest kokku pandavate arvutisüsteemide suunas. Samuti on see edasiarengu märgiks seetõttu, et neid üliväikseid nanoskeeme saab elektrooniliselt programmeerida täitma suurel hulgal põhilisi aritmeetilisi ja loogikafunktsioone, […]
Teadlased näitasid et klaas sulab absoluutse nulli juures
Tel Avivi Keemia Ülikooli Professor Eran Rabani ning kolleegid Columbia Ülikoolist avastasid uue, klaasi valmistamiseks kasutatavate vedelike juures täheldatava kvantmehaanilise efekti. Nad tegid kindlaks, et klaasi on võimalik sulatada – mitte seda kuumutades vaid jahutades seda ligi absoluutse nullini. Sellel uuel elementaarsel uurimuses, mis avaldatakse teadusajakirjas Nature Physics, on praegu piiratud praktilised rakendused, sõnas professor […]
Uus mootor kasutab soojuse elektriks muutmisel ära helilaineid
Seade kasutab suurema efektiivsuse tagamiseks termoakustikat. Uus firma töötas välja uut tüüpi mootori, mis toodab energiat sama efektiivselt kui kütuseelement kuid mis maksab ligi poole vähem kui sisepõlemismootor. Kanadas, Vancouveris asuv firma Etalim väidab, et selle välja töötatud korvpalli suurune mootor parandab energiatootmise ökonoomsust energia ja soojus koostootmiseks kodudes ning viisi, mille abil ära kasutada […]
Maa ümber tiirleb esimene Päikesepurjete abil liikuv kosmosesond
NASA NanoSail-D-st sai esimene Päikese jõul liikuv kosmoselaev, mis ümber Maa tiirleb. Esmalt jäi pisike kosmoselaev kinni, kui teadlased seda 2010. aasta lõpul FASTSAT’i satelliidist eraldada püüdsid. Paari päeva eest aga eemaldus see satelliidist spontaanselt ning alustas oma teekonda ümber Maa. NanoSail-D sond on umbes leivakarbi suurune, selle purje pindala on kümme ruutmeetrit. NASA plaanib […]
Nanoosakesed suurendavad termoelektrilist efektiivsust
Ameerika Ühendriikide teadlased valmistasid uue kõrgtemperatuuri materjali, mis on teiste termoelektrikutega võrreldes soojuse energiaks muutmisel ligi 60% efektiivsem. Uus nanokomposiitmaterjal on stabiilne temperatuuridel kuni 700 °C, tänu millele saaks seda kasutada autode kütuseefektiivsuse tõstmiseks, kasutades ära sõiduki heitgaaside soojusenergiat. Materjalidena, mis muudavad soojuse otse energiaks, kõlavad termoelektrikud globaalse energiatarbimise vähendamisel vägagi kasulikuna. Lisaks autodes kasutamisele saaks […]
Nanoskaalas köis: samm lähemale keerulistele iseorganiseeruvatele nanomaterjalidele
Teadlased Ameerika Ühendriikide Energiaministeeriumi Lawrence Berkeley Riiklikust Laboratoorimist asetasid ühele teljele polümeere, mis seejärel iseeneslikult end nanoskaalas köieks põimisid. Struktuuri kompleksus sarnaneb olemuselt bioloogiliste süsteemide keerukusele. See uurimus on uusim areng loodust matkivate keerukate kuid ka raskeid tingimusi, näiteks kuuma ja kuivust taluvate struktuuridega iseorganiseeruvate nanoskaalas materjalide seas, kirjutab Physorg.com. Kuigi uurimus on alles varajases […]
Uued magnetid lahendaksid mitmeid probleeme
Teadlased valmistavad uusi komposiitmaterjale, tänu millele saaks töötada välja tugevamaid magneteid, millede valmistamiseks on tarvis väiksemas koguses haruldasi muldmetalle. Tugevamad ja kergemad magnetid võivad turule jõuda juba paari järgmise aasta jooksul, tänu milledele saaks valmistada efektiivsemaid automootoreid ning tuulegeneraatoreid. Teadlased vajavad seesugust uut materjali, sest praegu kasutatavad parimad magnetid koosnevad paljuski haruldastest muldmetallidest e. lantanoididest, […]
Iseorganiseeruvad struktuurid, mis võivad viia uute materjalide väljatöötamiseni
Illionisi Ülikooli ja Northwesterni Ülikooli teadlased demonstreerisid loodusest inspireeritud struktuure, mis moodustavad lihtsatest ehituskividest, sfääridest, korrapäraseid struktuure. Spiraalsed ‘supermolekulid’ koosnevad aatomite või molekulide asemel hoopiski väikestest kolloidkerakestest. Sarnaseid meetodeid saaks kasutada uute, keerukate kolloidmolekulide funktsionaalsusega materjalide valmistamiseks, vahendab ScienceDaily.com. ,,Me saame nüüd valmistada terve hulga tarkasid materjale, avades nii ukse seesugusele funktsionaalsusele, mille olemasolu me […]
Uus aerogeel materjal: kolme jalgpalliväljaku katmiseks piisab vaid sõrmeotsatäiest
Teadlased töötavad välja uut ülikerget, uskumatult tugevat ning hämmastavalt suure pindalaga vormi ‘jäisest suitsust’ , mis on tuntud kui maailma kergeim tahke materjal. Uut, mitmeseinalistest süsinik-nanotorudest aerogeeli(multiwalled carbon nanotube (MCNT) aerogel) saaks kasutada reostusainete ning mürgiste ainete sensorites, keemilistes reaktorites ning elektroonikakomponentides, kirjutab Physorg.com. Lei Zhai ning kolleegid selgitasid, et ränidioksiidist või muudest materjalidest valmistatud aerogeele […]
Nanotorude abil valmistatakse kasulike omadustega lõngasid
Pulbrist valmistatud fiibritel on mitmeid potentsiaalseid rakendusi. Mitmed olulised tehnoloogiad patarei elektroodidest ning ülijuhtivatest juhtmetest kuni katalüsaatoriteni kütuseelementides tuginevad materjalidele, mis koosnevad pulbriks tehtud osakestest, millega ümber käimine osutub tihti küllaltki keerukaks. Hiljuti said aga Texase Ülikooli teadlased hakkama uue saavutusega, mis võib tulevikus lihtsustada mitmeid seesuguseid tehnoloogiaid ning anda teed ka mitmetele uutele radikaalsetele […]