Fotojäädvustus 28. septembril toimunud Teadlaste Ööst. Lapsed tunnevad rõõmu tahke jää sublimatsiooniprotsessist tekkinud auru laiali puhumisest. Hetk Vabakutseliste Teadlaste Akadeemia salapärastest katsetest. Restaureeritud Tartu Observatooriumi Fraunhoferi refraktor.
Eile toimus Teadlaste Öö
Eile, 28. septembril tähisati üleeuroopalist Teadlaste Ööd, mille raames toimus teadusalaseid üritusi ligikaudu kolmesajas Euroopa linnas, sealhulgas kolmeteistkümnes Eesti linnas. Maarjamaal tähistati teadlaste avalikkusele suhteliselt hämarat tööd valgustavat ööd seitsmendat korda. Öö koondteemaks oli maailmalõpu lahtimõtestamine. Teaduskeskuse AHAA korraldatav Teadlaste Öö Festival algas seevastu Tartus juba 23. septembril. Homme lõppeva festivali raames on huvilised saanud […]
Isolaatormaterjalide liigitamise uus meetod
Isoleerivate materjalide täpne füüsikaline kirjeldamine on materjaliteaduse üks tulipunkte. Erinevatel mehhanismidel põhinev teoreetiline isolaatorite klasssifikatsiooniskeem on kasutusel olnud alates 1960ndatest. Skeemi puudulikud eksperimentaalmeetodid ei ole aga seni võimaldanud kõikide isolaatorite adekvaatset liigitamist. Kieli Ülikooli ja Boulderi Colorado Ülikooli teadlased arendasid välja uue meetodi, mis peaks isolaatorite eristamiseks andma seni põhjalikuimad võimalused. Teadustöö avaldati ajakirjas Nature […]
Kompleksoksiidid muutuvad kvantpotentsiaalibarjääris multifunktsionaalseks
Arkansase Ülikooli füüsikud uurisid kompleksete oksiidide energeetilisi olekuid ning avastasid, et erinevalt tavapärastest ränipooljuhtidest esineb kompleksmaterjali põhiolekus nii elektriline kui magnetiline korrastatus. Teadusajakirjas Physical Review Letters avaldatud töös osalesid Arkansase Ülikooli teadlased Jak Chakhalian, Jian Liu, Derek Meyers ja Benjamin Gray koostöös APSANL (Advanced Photon Source at Argonne National Laboratory) teadlaste John W. Freelandi ning […]
Valmisid esimesed James Webbi teleskoobi peeglid
Eile saabus NASA Goddard kosmoselennukeskusesse kaks tulevase James Webbi nimelise uue põlvkonna kosmoseteleskoobi peeglit. Pildil on näha NASA töötajat sooritamas peegli pinna kvaliteedikontrolli. Webb teleskoobi laiem teaduseesmärk on uurida kaugeid kosmilisi struktuure ning nähtusi, iseäranis kosmilist relikt- ehk foonkiirgust. Maapealsete teleskoopide alaline häda on atmosfäärikaod, mida kosmoses ei ole. Webbi teleskoobil on kokku 18 peeglit. […]
Uus tehnoloogia: taaskasutatav metallivaluvorm magnetväljade abil
Euroopa teadlased arendasid välja metallivaluprotsessi, milles kasutatakse valuvormide võtmisel magnetvälja. Meetodiga valmistati edukalt kõrge kvaliteediga ja keerukaid, ent samas odavaid valuosiseid. Enamik inimestest ei ole huvitatud koogivormist, mis tuleb pärast küpsetamist koogi küljest lahti murda. Metallitööstuses on säärased ühekordsed valuvormid standardsed. Vorme võetakse laias laastus kolmel viisil. Liivvormi puhul võetakse esemest jäljend saviseguse liivaga, enamasti […]
Lähemalt vastrajatud Füüsikaüliõpilaste Seltsist
Käesoleval aastal asutati Eesti Füüsika Seltsi allharuna füüsikatudengeid koondav Füüsikaüliõpilaste Selts (FÜS). Põhikirja järgi on seltsi üheks eesmärgiks loodusteadusliku hariduse populariseerimine ning arendamine. Intervjuu FÜS juhatuse füüsikatudengite Morten Piibelehe, Sandhra-Mirella Valdma ja Madis Ollikainenga leidis aset 12. septembril Tartu Ülikooli Tähe 4 õppehoone neljandal korrusel. Kuidas sai alguse Füüsikaüliõpilaste Selts? Sandhra: Seisime möödunud talvel sõpradega […]
Silma võrkkestas asuvad rakud suudavad tuvastada footonite numbrilise jaotuse
Silm on üks looduse keerulisemaid mehhanisme. Silm suudab valguse elektrisigaalideks muuta ja need neid signaalid ajju vahendada. Ajus toimub reaalajas nägemisaistingu tootmine. Esmane pilditöötlus toimub silma võrkkestal, kus paikeb kaht tüüpi fotoretseptorrakke – kolvikesed ja kepikesed. Kolvikesed vastutavad põhiliselt silma värvitundlikkuse eest. Kepikesed, mida on hulga poolest oluliselt rohkem (ühes inimsilmas kuni 120 miljonit rakku), […]
Tekitati rekordiliselt lühike 67 atosekundit pikk laserimpulss
UCF (University of Central Florida) teadusrühm tekitas seni lühima laserimpulsi, mis võmaldab tulevikus reaalajas vaadelda mikromaailma füüsika ja kvantmehhaanika kirjeldatavaid nähtusi. Professor Zenghu Changi töörühma tekitatud ultraviolettlaseri impulss oli 67 atosekundit (67*10-18 s) pikk, mis on inimesele tajumatult väike ajavahemik. Teadustöö avaldati ajakirjas Optics Letters. Saavutus on tähelepanuväärne, sest selleks ei kasutatud massiivseid erivahendeid, näiteks […]
CERN-i suveüliõpilane Joosep Pata jagab kahe suve kogemusi
Joosep Pata on Tartu Ülikooli füüsikamagistrant, kes veetis 2011. ning 2012. aasta suved Šveitsis, CERN-is (Euroopa Tuumauuringute Keskus Genfis) suveüliõpilasena. Nüüd on ta Eestis tagasi. Kohtume Joosepiga muljetamise eesmärgil Tartus füüsika õppehoones aadressil Tähe 4. Mida CERN-is õigupoolest tehakse? Suur LHC (Large Hadron Collider) kiirendi annab põhitulemusi. Lisaks on asutuses väiksemad, muuhulgas kalibreerimiseks kasutatavad eelkiirendid (kiirendite kaarti näeb […]
Kasvatati heade füüsikaliste omadustega horisontaalseid nanotraate
Nanotraatide kasvatamine ei ole lihtne protsess. Tugimehhanismideta kasvavad nanotraadid üsna juhuslikult, mis teeb raskeks nende kasutamise efektiivsete pooljuhtidena (on olemas ka isoleerivaid ning metallilisi nanotraate – toim.). Weizmanni Keemiainstituudi professor Ernesto Joselevich leidis viisi pooljuht-nanotraatide kasvatamiseks mitte vertikaalselt alt üles, vaid horisontaalselt, mis annab esimest korda võimaluse valmistada suhteliselt pikki, korralikke ning joondunud nanotraatstruktuure. Pooljuhtseadmete […]
Sfäärilise läätsega fotoelement
Pildil oleva klaasist sfäärilise läätsega päikeseenergiat koguva seadme valmistas Saksamaal sündinud arhitekt André Broessel. Väidetavalt on sfääriline lääts ning selle rakis lapikul läätsel põhinevast süsteemist kuni 35% efektiivsem. Broesseli masin suudab päikest jälgida omal jõul 360 kraadi ulatuses. Pöörel on ilmastikukindel ning säilitab töövõime ka kald- ja vertikaalpindadel, võimaldades seadeldist pea mistahes arhitektuurilisse lahendusse integreerida. […]
Valmistati üliõhuke lapik aberratsioonivaba lääts
Harvardi Elektritehnika Kooli ja Rakendusteaduskeskuse (Harvard School of Engineering and Applied Sciences SEAS) teadlased valmistasid üliõhukese lameda läätse, mis suudab laia spektri ulatuses aberratsioonivabalt kiirgust fokusseerida. Lääts on 60 nm (10-6 m) paks, praktilises lähenduses pea kahemõõtmeline. Sellest hoolimata suudab süsteem valgust fokusseerida difraktsioonikriteeriumi piiril. Lääts töötab fiiberkaabelsides kasutatavatel lainepikkustel. Seda on lihtne toota ja […]
Valmistati võimas ainumood-kvantkaskaadlaser
Laseripõhised distantssensorid on olulised näiteks lõhkeainete või gaasilekete tuvastamisel. Lasersensorite kvaliteedi üks olulisemaid parameetreid on kiire võimsus. Tugevam ning puhtam kiir vähendab ohtu ja võimaldab objekti kaugemalt uurida. Ameerika Northwestern Ülikooli teadlased töötasid välja ainumoodilise kvantkaskaadlaseri õõsresonaatori, mis toodab 8-12 µm (10-6 m) lainepikkuse vahemikus seni puhtaimat, heledaimat ning võimsaimat kiirt. Nimetatud kitsas kiirgusvahemik on […]
Valmistati üksikuid molekule kaaluv mehhaaniline kaal
California Tehnoloogiainstituudi (Caltech) teadlased valmistasid esimestena NEMS (Nanoelectromechanical system) tehnoloogial põhineva mehaanilise kaalu, mis suudab kaaluda üksikuid molekule. Uus tehnoloogia võimaldab teadlaste sõnul arstidel tulevikus paremini diagnoosida haigusi ja bioloogidel uurida viirusi ning rakkude toimemehhanisme. Lisaks võib tehnoloogiat kasutada nanoosakeste ning õhureostuse mõõtmiseks. Seade on mõne mikromeetri suurune ning koosneb väiksest vibreerivast sillasarnasest struktuurist. Kui osake või […]
Avastati skürmion spinnstruktuuriga multiferroidmaterjal
Magnetmaterjalide teaduse üks uusimaid suundi on erinevate spinnistruktuuride uurimine. Spinn on tahkist moodustavate elementaarosakeste fundamentaalne seesmine füüsikaline omadus. On teada, et spinnid võivad organiseeruda erinevatesse struktuuridesse, mida saab ära kasutada näiteks andmete salvestamisel. Shinichiro Seki ja tema teadusrühm jälgis esmakordselt materjalis elektrivälja abil muudetavat erilist skürmion (skyrmion) spinnstruktuuri. Avastus võib tulevikus tähendada efektiivsema energiakasutusega spinntehnoloogia […]
Peeglitesti läbiv robot
Peeglisse vaatamine ning enese ära tundmine on üks teadvuse uurimise parimaid viise. Peeglitesti kasutatakse ka näiteks loomade võimaliku teadvuse olemasolu tuvastamiseks. Seni on loomse testi peale inimese läbinud mõned ahvid, elevandid ja delfiinid. Nüüd on Yale Ülikooli teadlased üritamas programmeerida robotit, mis oleks suuteline testi läbima. Roboti nimi on NICO. Bran Scassellati ja Justin harti […]
Pudelikael – Wigneri kristalli ning nanotõkke ostsillatsioon
Inimliikluses raskusi põhjustava kitsa ukseava võib asendada laiemaga. Ent Wakos asuva RIKEN Teaduskeskuse teadlased David Rees, Hiroo Totsuji ja Kimitoshi Kono näitasid, et vastupidiselt intuitsioonile võib väikest nanotõket läbivate elektronide voog tõkke laiendamisel hoopis lakata. Tavaliselt valmistab teadlastele elektronide liikumise kirjeldamine erinevates tõkestavates keskkondades raskusi, sest osakestele mõjuvad jõud on nii klassikalised kui kvantmehhaanilised. RIKEN […]
Iseorganiseeruv robotkeelpilli-kvintett
[vsw id=”JzBDICeCWEs” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Videos esineb robotite keelpillikvintett. Tegemist on Wilfried Stolli ning Saksamaa Festo firma inseneride installatsiooniga. Robot komponeerib muusika iseseisvalt ning esitab siis selle inimsekkumiseta. Süsteem genreerib muusika teisi, varemloodud palu kuulates. Sisendiks kõlbab ksülofoni- või MIDI-pala. John Conway iseorganiseerumismängu „Game of life“ algoritmide põhjal loob robot kuuldust uue pala, mis […]
Valmis 20 aastat voolu andev väikepatarei
Ameerikas Floridas baseeruv firma City Labs teatas, et valmistas pöidlasuuruse aku NanoTritium, mis on suuteline äärmuslikes tingimustes voolu andma enam kui 20 aastat. City Labsi patareid testis tuntud Ameerika millitaartehnoloogia firma Lockeed Martin. Lockheedi katsed kinnitasid, et töövõimeline patarei talus temperatuurivahemikku -50°C kuni +150°C ning pidas seejuures vastu tugevatele vibratsioonidele ning ulatuslikele rõhumuutustele. Seadme jõuallikas […]
Valmistati elektromagnetlaineid ühes suunas läbi laskev aparaat
Valgusel töötavad arvutikiibid oleksid elektroonsetest energiasäästlikumad ning kiiremad. Üks selle tehnoloogia realiseerimise takistusi on aga valgusssignaale kandvas lainejuhis tekkivad peegeldushäired. Peegeldusnähtused segavad andmesidet ning võivad häirida valgusallika, näiteks laseri tööd. Kasutusel olevad optilised andmevõrgud tõkestavad peegelduva valguse isolaatoritega, mis valmistatakse eksootilistest materjalidest, näiteks ütrium-indium granaadist (mineraal). Need aga töötavad vaid välises magnetväljas, mis teeb tehnilise […]
Valmistati skaleeritav 3D ioonlõks
Briti NPL Kvanttuvastuse Töörühm (National Physical Laboratory Quantum Detection Group) valmistas esmakordselt monoliitse 3D mikro-ioonlõksude kaskaadi, mida saab tööstuslikult skaleerida kümnetel ioonidel põhinevaks kvantbitiks. Teadustöö publitseeriti ajakirjas Nature Nanotechnology. Artiklis kirjeldatakse kvantbitt-süsteemi pooljuhtkiibi valmistamist ning seadme suutlikkust üksikute ioonide lõksustamisel. Sarnaselt NPL-ile on Suurbritannia NMI (National Measurement Institute) teadlased huvitatud aine kvantolekute kasutamisest sageduse ja […]
Valmistati memristoril põhinev juhuarvude generaator
Taiwani insenerid leiutasid väikese madala võimsustarbega memristoridel põhineva vooluahela, mis võib parandada Interneti ning nutitelefonide NFC (Near Field Communication) protokolli andmevahetuse turvalisust. Digitaalse andmeside turvalisus sõltub enamikel juhtudel juhusliku numbri generaatorist, mis on aga tänapäeval enamasti pseudojuhuslik. Memristori vooluahel suudab väljastata täiesti juhuslikke numbreid, tarbides selleks samas vähem voolu kui teised teadaolevad tehnoloogiad. Memristorid ja […]
Toimus TÜ teaduslaager
Kloogarannas toimus Tartu Ülikool ja Eesti Füüsika Seltsi korraldatav TÜ teaduslaager. Laagri eesmärgiks oli noortes 5.-9. klassi õpilastes ärgitada huvi teadlaskarjääri ja loodusteaduste vastu üldisemalt. Juhendajateks olid tudengid, magistrandid ja doktorandid. Osaleda võisid kõik õpilased, ka need, kelle ind teadusmaailma vastu pole varemalt kuigi ere olnud. Selleaastane laager on jaotatud kaheks rühmaks. Esimeses vahetuses 23.-29. juulil osalesid 5.-7. klassi […]
Fyysika.ee IPhO2012 päeviku viimane 5. osa, tulemused ja ülesanded
Eile lahkusid kodumaale Tallinnas ja Tartus toimunud IPhO2012 rahvusvahelise füüsikaolümpiaadi võistlejad, keda oli kokku ligi 90 riigist. Eestis viibiti enam kui nädal. Võistlusaja välisesse programmi mahtus muuhulgas osalejate vaheline jalgpalliturniir, külastus Rocca al Mare vabaõhumuuseumisse ja Rakvere lossi. Olümpiaadi rõhuasetus oli aga võistlusvoorudel. Teoreetiline ning eksperimentaalvoor kestsid kokku 10 tundi. IPhO meediagrupi tehtud intervjuus ütles aga […]
Fyysika.ee IPhO2012 päeviku 4. osa, Sir Harold Kroto loeng
Harold Kroto loengut andmas, väljavõte UTTV videost. 20. juulil andis IPhO2012 ning Tartu füüsika maailma pealinnaks kuulutamise raames Vanemuise teatri suures saalis akadeemilise loengu fullereeni avastamise eest 1996. aasta Nobeli keemia preemia pälvinud Sir Harold Kroto. Ettekande üdiks oli tõdemus, et Kroto teadlasekarjääri edu pandiks on olnud isiklik, sõltumatu ja siiras huvi uuritavate probleemide vastu. […]
Fyysika.ee IPhO2012 päeviku 3. osa, eksperimendieelsed vabad tunnid
Kohtusin IphO2012 rahvusvahelisel füüsikaolümpiaadil osaleva Tai meeskonnaga täna ennelõunal Tartu Ahhaa teaduskeskuse fuajees. Olümpiaadi eksperimentaalvooruni jäi tol hetkel kolm tundi ja nelikümmend viis minutit. Tartu Ülikooli geenitehnoloogia magistrandi ja olümpiaadi grupijuhi Hanna Moori juhendamisel on Tai meeskond Eestis ringi rännanud juba enam kui neli päeva. Eilse Rakvere lossi visiidi osas kommenteerisid õpilased, et linn näis […]
Fyysika.ee IPhO2012 päeviku fotojäädvustus nr. 1
Pildil harjutab 20. juulil maailma füüsika pealinna Tartut haaravate ürituste tarbeks pilli füüsikatudeng Rauno Padari, kes suudab lisaks seisulainetele ja harmoonilistele sagedustele kitarrikeeltest välja meelitada ka muusikapalu. Tulge tuleval reedel Tartu linna kaema! Loe lähemalt näiteks siit.
Fyysika.ee IPhO2012 päeviku 2. osa, võistluspaika külalisi ei lubata
Eile möödus IPhO2012 rahvusvahelise füüsikaolümpiaadi teooriaülesannete lahendamise päev, mil oli viieks tunniks rakkeis pea nelisada õpilast. Täna puhati, külastati Rakvere lossi ja valmistuti homseks eksperimentaalülesandeks. Otsustasin Tartus võistluspaika kaema minna. Pärast mitmeid telefonikõnesid leppisin kokku õhtupoolse aja füüsikatudengi ja olümpiaadi turvakontrolli ülema Raimo Armusega. Saare mees, kelle jalanumber on 50, seisis mul kui kalju uksel […]
Fyysika.ee IPhO2012 päeviku 1. osa, võistlejad saabusid Tartusse
Suure spordisuve kõrval on Eestis toimumas ainulaadne võistlus IPhO2012, ehk rahvusvaheline füüsikaolümpiaad International Physics Olympiad 2012. Homme asuvad Eesti Maaülikooli spordihoones olümpiaadi teooriaülesandeid lahendama enam kui 90 riigi andekad noored õpilased. 15.-24. juulil Tartus ja Tallinnas toimuv olümpiaad on järjekorras neljakümne kolmas. Võõrustajamaa valitakse rotatsiooni korras. Eesti ühines rahvusvaheliste koolinoorte teadusolümpiaadide liikumisega 1992. aastal. 1996. […]
Kõrgem robotmuusika
[vsw id=”03p_wTE8h7w” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] California TED konverentsil esitasid Vijay Kumari ja tema töörühma arendatud autonoomsed lendavad robotid James Bondi filmidest tuntud tunnusmuusikapala. Ainsaks robotite eelprogrammeeritud informatsiooniks oli ruumipunktid, kus nad pidid teatud ajahetkedel olema. Punkti jõudmise tee pidid aga masinad algoritmide ja keskkonnast saadud informatsiooni põhjal ise välja mõtlema. Jääme ootama Korsakovi “Kimalase […]
Patsientidele siirdati kunstlikud hingetorud
Stockholmi Karolinska Ülikooli haigla arstid sooritasid hiljuti esimese eduka kunstlikult kasvatatud hingetoru siirdamise operatsiooni. Siirde saajaid oli kaks, mõlemad kaotasid autoavariis roolist kõri piirkonda saadud löögi tagajärjel kõnevõime. Siirdematerjal on sünteetiline, ent patsiendi luuüdist võetud tüvirakkudega spetsiaalses keskkonnas läbi kasvatatud. Nii ei teki võõrkeha suhtes immuunsüsteemi reaktsiooni, mis on siirdepatsientidele karm igapäevareaalsus. Stockholmis siirdatud hingetoru […]
Teadlased kinnitasid uue süsinikmaterjali
Rahvusvaheline teadlaste rühm kinnitas professor PhD. Artjom R. Oganovi juhtimisel uue süsinikstruktuuri. Tulemused avalikustati 26. juunil värskes Nature kirjastuse ajakirjas Scientific Reports. 1963. aastal avastasid Aust ja Drickamer toatemperatuurse grafiidi kompresseerimisel uue ülikõva süsinikmaterjali vormi. Varem oli teada, et grafiidi kompresseerimine kõrgel temperatuuril muudab selle teemantiks. Uus materjal oli läpipaistev ja meenutas teemanti, ent selle […]
Üksiku footoni genereerimise tehnoloogia
Ameerika NIST Instituudi (National Institute of Standards and Technology), California San Diego Ülikooli ja Milano Polütehnikumi teadlased valmistasid esimese ränipõhise üksiku määratud (heralded) footoni genereerimise seadme. Saavutus ühildab kaks hiljuti arendatud ränitehnoloogiat, põimunud footonite interferomeetri ja üksiku footoni detektori. Nimetatud seadmed on olulised tulevikus võimaliku kvantoptilise arvutussüsteemi või kvantkrüptograafia seisukohalt. Kõrgtehnoloogilise elektroonika ja optika uusimate […]
Uuriti melaniini elektrilisi omadusi
Melaniin on pigmentaine, mis annab värvuse inimeste silmadele, nahale ja juustele. Teadlased on nüüd avastamas viise, kuidas seda ühendit rakendada bioühilduvas elektroonikas, mida saaks kasutada meditsiinilistes sensorites ja koeravis. Tegemist on esimese põhjalikuma melaniini elektrilisi ja bioühilduvaid omadusi uuriva teadustööga. Töörühma juhtisid Queenslandi Ülikooli teadlased professor Paul Meredith ja dotsent Ben Powell. „Pooljuhid on tänapäeva […]
Laser tuvastas bakteritsiidi koostise
Ameerika teadlased kasutasid bakeritsiidi koostise määramisel perioodiliselt sälgatud spektriga laserit. Seadme eesmärgiks oli mõõta bakteritsiidi efektiivsust bakterikolooniate hävitamisel. Katses mõõdeti osooni, vesinikperoksiidi ja teiste reaktiivsete molekulide konsentratsiooni bakteritsiidseadme väljutatud õhujoas. Uurimus näitas, et efektiivseim bakterite hävitamise õhujuga sisaldab nii on plasmat kui vesinikperoksiidi. Toatemperatuurset ioniseeritud õhu molekulidest koosnevat gaasi nn. külma-õhu plasmat (cold-air plasmas) on […]
Uus meetod õhemate päikesepaneelide valmistamiseks
Ameerika Põhja-Carolina Ülikooli teadlased leidsid uue meetodi õhukeste päikesepaneelide valmistamiseks, säilitades seejuures paksema paneeli valguse neeldumise taseme. Õhukeste päikesepaneelide tootmine peaks kalli tehnoloogia hinda alandama. „Valmistasime üliõhukese aktiivkihiga kihtstruktuuriga päikesepaneeli. Amorfsest ränist aktiivkihi paksus oli ühe meie paneeli puhul vaid 70 nanomeetrit (nm). See on varasematest paneelidest oluliselt õhem. Tüüpilisel kiletehnoloogial põhineva päikesepaneeli aktiivkihi paksus […]
Uus kiirem ja odavam gaasi ning vedeliku lahutamise meetod
Uus tööstusmaastikul rakenduspotentsiaali omav tehnoloogia võimaldab senisest odavamalt ja kiiremini vedelikust gaasi eraldada. Kyoto Ülikooli iCeMS (Integrated Cell-Material Sciences) Instituudi teadlased töötasid välja uue poorsel materjalil põhineva eraldusmeetodi nimega „pöördfossilisatsioon“ (reverse fossilization). Protsess toimub 10-10 m kuni 10-6 m suurusjärgus, mida käsitleb mesoskoopiline füüsika (loe siit). Esiteks valmistas teadusrühm alumiiniumoksiidist tooriku, mis muudeti seejärel poorseks […]
Huvitavate polarisatsiooniomadustega multiferroidsest metalliühendist
Tavaliselt saab materjal olla kas magnetiliselt või elektriliselt polariseeritud, ent mitte mõlemat korraga. Nüüd on aga Kopenhaageni Ülikooli Niesl Bohri Instituudi teadlased uurinud materjali, mis on üheaegselt nii elektriliselt kui magnetiliselt polariseeritav. Avastus avab uusi võimalusi näiteks tuleviku sensortehnoloogias. Tööd kirjeldav artikkel avaldati teadusajakirjas Nature Materials. Materjalid, mis on nii elektriliselt kui magnetiliselt polariseeritavad on […]
Avastati seniteada tähesüsteemide lähima kohtumisraadiusega planeedipaar
Astronoomid avastasid teineteisest väga lähedalt mööduvad ühe ja sama tähesüsteemi planeedid. Planeetide maasarnasuse iseloomustamiseks kasutatavast elukõlbulikkuse tsoonist jääb süsteem siiski kõrvale, sest asub oma ematähele liiga lähedal. Kui planeetidel oleks vett, siis see aurustuks. Erakordseks teeb planeedipaari tõsiasi, et nende kohtumiskaugus on senileituist väikseim. Uudis avalikustati eile teadusajakirjas Science. Andmed pärinevad NASA Kepleri kosmoseteleskoobilt, mis […]
BaBar eksperimendist leiti osakeste standardmudeli suhtes uusi kahtlusi
Hiljuti analüüsitud BaBar eksperimendi andmed vihjavad võimalikele ebakõladele osakeste standardmudelis, mis on praeguse mikroosakeste füüsika paradigma üks põhiteooriaid. Ameerika SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) keskuse eksperimendi tulemused näitavavad, et Bˉ→D*τντ lagunemine juhtub teooria ennustustest sagedamini (korrektses tähistuses on ülakriips B kohal, ent tehnilistel põhjustel see siin nii ei ole – toim). Protsess seisneb Bˉ mesoni […]
San Fransico MRS teaduskunsti võistluse esiauhind läks kaelkirjakule
Kaelkirjakut meenutaval fotojäädvustusel on tegelikult nikli, alumiiniumi ja süsiniku segu sulaprotsessi tulem. Sulami tardumisel moodustus niklist ja alumiiniumist sammas (kaelkirjaku kere). Sulamist välja tõrjutud süsinik kristalliseerus samba pinnale grafiitkatteks. Edasisel jahtumisel tekkisid grafiitkattesse metall aluspinna soojuspaisumisteguri erinevuse tõttu kortsud. Kortsud meenutasid aga California Ülikooli doktorandile Shaahin Aminile kaelkirjaku nahamustrit. Teadlane jäädvustas moodustise pildile, töötles seda […]
Avastati kõrgtemperatuurse ülijuhtivuse füüsikalisi tagamaid
Teadlased selgitasid, et kõrgtemperatuurne ülijuhtivus algab materjali ulatuses hajutatud nanolaikudena, mis levides kogu materjali ülijuhiks muudavad. Cornelli Ülikooli ja Tokyo Ülikooli teadlaste avastus võimaldab paremini mõista keerulist pseudopotentsiaali tekkimise nähtust kõrgtemperatuursetes ülijuhtides. Tegemist võib olla olulise sammuga edasi kõrgtemperatuursete ülijuhtide arengus. Cornelli Ülikooli teadlaste J.C. Séamus Davise, loodusteaduste professori J.G. White’i ja Tokyo Ülikooli füüsikaprofessori […]
Teadlased tegid kolmemõõtmelise filmi äädikakärbse embrüo arengust
[vsw id=”MefTPoeVQ3w” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Uus EMBL (The European Molecular Biology Laboratory) teadlaste valmistatud mikroskoop võimaldas filmida äädikakärbse embrüo arengut kahekümne ja poole tunni jooksul, pärast mida roomas mikroskoobi alt välja vastne. „Video näitab kahe ja poole tunni vanuse äädikakärbse embrüo arengut vastseks. Kõik embrüonaalse arengu etapid on jälgitavad, kolmes mõõtmes,“ kommenteeris EMBL teadlane Lars […]
Valmistati orgaanilised õhumullidest mikrorobotid
[vsw id=”ccBvZ3rPDeo” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Vahel on teaduses otstarbekam millegi uue leiutamise asemel kasutada looduses olemasolevaid võimalusi. Manoa Hawaii Ülikooli Aaron Ohta juhitud laboris valmisid orgaanilised laserkiire abil juhtiavad õhumullidest mikrorobotid. Soollahuses olevate mullide liigutamiseks kasutati 400 mW võimsusega (millivatt, 10-3 W) ja 980 nm (nanomeeter, 10-9 m) lainepikkusega infrapunalaseri kiirgust. Soollahus on hea soojusjuht, […]
Akustiliste mõõtmistehnika uus põlvkond
Suurbritannia NPL (National Physical Laboratory) laboratooriumis sooritati footonkorrelatsioon-spektroskoopia lasertehnika abil esimesed vabade väljarõhkude (acoustic free-field pressures) mõõtmised. Mõõteviis jälgib otseselt õhuosakeste kiirust ja õhurõhku ning kajastab seda Paskalites (1Pa = 1 N/m2). Mikrofonide paremat kalibreerimist võimaldav meetod on arenduses laiema eesmärgiga luua paremaid akustilisi standareid edaspidiste optikameetodite- ja rakenduste jaoks. Uus mõõteviis kasutab kaht laserit, […]
Tule kustutamine kosmoses
[vsw id=”4z61_fSBYRg” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Kosmoses tulekahju kustutamine ei pruugi sugugi lihtne olla. NASA töörühm FLEX (Flame Extinguishment Experiment) eesotsas Forman Williamsiga on aga just seda uurima asunud. ISS pardal süüdatakse mikrogravitatsiooni keskkonnas tulesid ja uuritakse nende käitumist. Kosmoses põlevad gaasid madalamatel temperatuuridel ja tarbivad vähem hapnikku ning on seetõttu raskemini ohjeldatavad. „Mureks on […]
Füüsikud arendasid koerakkude uurimiseks uue meetodi
New Yorgi Ülikooli füüsikud arendasid välja meetodi, mis modelleerib rakkudevahelist nakkumist ning võimaldab parandada müügilolevate bioloogiliste süsteemide omadusi. Bioloogiliste rakkude pinnaomadustega sarnane süsteem valmistati Jasna Brujići laboris, kes on New Yorgi Ülikooli füüsikaosakonna ning Orgaaniliste Materjalide Keskuse dotsent. Õli ja vee lahusesse valmistatud süsteemis matkis kompresseeritud õlitilkade vaheline nakkumine kudede mehaanilisi omadusi. Uus teadmine võimaldab […]
LHCb eksperimendi tulemused seavad osakeste standardmudeli kahtluse alla
Hiljuti avaldatud artiklis andis LHCb eksperiment (loe siit) teada tulemusest, mis viitab järjekordsele võimalikule kõrvalekaldumisele osakeste standardmudelist. Teoreetikud töötavad nüüd nähtuse täpse matemaatilise kirjeldamisega ja ootamatute tulemuste võimaliku mõju selgitamisega standardmudelile. Osakeste standardmudel suudab suure täpsusega ennustada oskeste lagunemiskiirusi. Enamikel juhtudel on teoorias ennustatud väärtused praktikas kinnituse saanud ja seejärel artiklites kajastust leidnud. Seekord näib, […]
Uued teadmised tähetekkega seotud jugadest
Astronoomid arvasid varem, et tähe tekkimine põhines üldjoontes aine järkjärgulisest kogunemisest ning kompresseerumisest gravitatsioonivälja toimel. Nüüd see enam nii ei ole. Tähe tekkimine on kompleksne protsess, mille käigus moodustub muuhulgas akretsiooniketas ning ilmaruumi ainet paiskav ketta tasandi normaalisuunaline bipolaarne juga. Ümbritseva keskkonnaga interakteeruvad joad aitavad noortel tähtedel üha koguneva aine mahu juures stabiilselt kasvada. Noorte […]
Teadlased valmistasid vesinikuga dopeeritud vanaadiumoksiid-nanojuhtmeid
Vanaadiumoksiid (VO2) on teadlastele huvipakkuv materjal, sest on ühtaegu isolaator ning metall ja sobib nii akna kattekile kui optilise lülitite valmistamiseks. Nüüd avastasid Rice’i Ülikooli teadlased uue viisi oksiidi elektriliste omaduste muutmiseks dopeerides materjali vesinikuga. Vanaadiumi leidub muuhulgas karastatud terastes. Metalli oksüdeerimisel moodustuvad kristallid, mis meenutavad pikki ristkülikukujulisi kastikesi. Vanaadiumi aatomid joonduvad kasti äärtesse, moodustades […]
Teadustöö grafeeni ja boornitriidi kaksikkihtmaterjali valmistamisest võib tähendada läbimurret transistoritööstuses
Grafeen on materjal, mis võib lahendada üha kiirema ning väiksema elektroonika nõudluse, milles ränitehnoloogia oma fundamentaalseid piire kompab. Grafeen on planaarne materjal, mis koosneb heksagonaalselt organiseeritud süsiniku aatomitest. Materjali intensiivse uurimise taga on materjali oluliselt huvi pakkuvad elektroonilised omadused, näiteks on grafeentransistori teoreetiline lülituskiiruse piir ränist 100 korda kiirem. Grafeenkiipide valmistamine on aga osutunud keerukaks […]
Solaarlennuki reisis ilma tõttu viivis
Šveitsi vaid päikesepaneelidest jõudu ammutava solaarlennuki reisi jätkamine esimese kontinentidevahelise lennu vahepeatuses lükkus tugeva tuule tõttu edasi, vahendasid ürituse organiseerijad esmaspäeval. Lennuk maandus Madriidis reedel, esimesel vahepeatusel kütusetankevabal teekonnal Marokosse. Pärast tehnilist ülevaatlust ning piloodivahetust oli plaanis Solar Impulse’i (loe siit) reisi Rabati suunas jätkata esmaspäeval. „Täna oli varajasim võimalik väljumiskuupäev, ent ootame parimaid ilmastikutingimusi. […]
Klambrihaarade optimaalne nakkepikkus
Teadusloome artiklitulemustele eelnev katsete sooritamine võib olla vägagi aeganõudev ja nüri protsess. Eheda näitena kulutasid Georgia Tehnikainstituudi teadlased enam kui kümne tundi klammerdaja klambrihaarade kärpimisele ja nende pikkuse peenhäälestamisele. Teadusrühma eesmärk ei olnud siiski labiilne aja kulutamine, vaid u-kujuliste esemete omavahelise käitumise uurimine. Nii võidakse paremini aru saada näiteks linnupesade ja tulisipelgate elavate veeparvede konstruktsioonist. […]
Värske pilt Marsilt
Taoline vaade avaneks marsonaudile, kui ta seisaks Endeavour kraatri äärel ja vaataks selle sisse. Panoraampildi jäädvustas 22. mai päikesetõusul 2004. aasta 25. jaanuaril Marsile maandunud NASA kulgur Oppurtunity, mis on siiani aktiivne ja sooritab teaduslikke mõõtmisi. Kraatri läbimõõt on 22 kilomeetrit. Pilt on kompositsioon mitme eri valgusfiltriga sooritatud fotojäädvustustest. Sõsarkulgur Spirit, mis maanuds kolm nädalat […]
Valmistati nähtamatu fotodetektor
Stanfordi ja Pennsylvania Ülikooli teadlaste uurimuses selgus, et vastupidiselt intuitsioonile võib mingi pinna katmine peegeldava metalliga selle nähtavust vähendada. Teadlased valmistasid uue tehnoloogia abil nähtamatu valgusdetektori. Pengyu Fan kaasautorlusel valminud uut seadet kirjeldav artikkel avaldati teadusajakirja Nature Photonics maikuises numbris. Fan on Stanfordi Ülikooli materjaliteaduse doktoriõppe tudeng, kes töötab artikli vastutava autori professor Mark Brongersma […]
Röntgenlaser avastas kompleksete oksiidmaterjalide uusi omadusi
Rahvusvaheline teadlaste rühm täheldas Stanfordi Ülikooli SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) keskuse LCLS (Linac Coherent Light Source) valgusallika abil seninägematuid elektronide käitumisi kompleksetes materjalides. Tulemus on oluline samm edasi nn. tugevalt korrelleeritud materjalide uurimises, mille ebatavalised omadused ja tulevikuhõngulised rakendused põhinevad elektronide kollektiivsel käitumisel. Materjalide tööprintsiipide mõistmisel loodavad teadlased lõppeks modelleerida uusi innovaatilisi materjale, näiteks […]
Mikroskoopilised juhtmed ämbliku võrguniidist
Teadlased on aastaid uurinud ämblike võrguniidi märkimisväärseid mehaanilisi omadusi. Keskmiselt 2-5 mikromeetrise läbimõõduga niit on silmale pea nähtamatu, ent on samas proportsionaalselt väga tugev ning võib algpikkusest venida kuni neli korda pikemaks. Samuti on ilmselt kõik pööningul kolanud inimesed tuttavad ämblikuvõrgu heade nakkeomadustega. Ameerika Florida osariigi Ülikooli teadlased katsid aga niidi kolmes eri katses joodi, […]
Topoloogilised isolaatorid pakuvad toatemperatuursele spintroonikale uusi arenguteid
Alles mõne aasta eest Lawrence Berkeley Rahvusvahelises Laboratooriumis avastatud tugevad 3D topoloogilised isolaatorid on nüüd üle maailma kujundamas tahkisefüüsika laborite uurimissuundi. Näiliselt lihtsatel pooljuhtidel on avastatud paljutõotavad omadused. Näiteks võib ette kujutada head elektrijuhtivusega ainet, mille ristläbilõike keskmes asub isolaatortsoon, umbes nagu vasega kaetud tennisepall. Topoloogilise isolaatori pind ei ole nagu harilikul metallil. Selle pinnaelektronide […]
Kahksikkiht grafeentransistoril parem vooluvõimendustegur
Grafeeni uurimise üheks eesmärgiks on valmistada ränitehnoloogiaga võrreldes paremate füüsikaliste omadustega elektroonikaseadmeid. Sageduslikult on grafeentransistorid juba ränianaloogidest ees, ent vajaka jääb võimendusteguri arengus, mis on väga oluline näiteks raadiotehnikas. Nüüd on aga saksa ja itaalia teadlased valmistanud kaksikkiht grafeentransistori, millel on üksikkihtseadmetega võrreldes märgatavalt parem pingevõimendustegur. „Funktsionaalse pingevõimendustegurita on transistor samahästi kui kasutu,“ ütles Pisa […]
Valmistati terahertskiirguse ribafilter ning polarisaator
Ameerika teadlased avastasid, et isolaatori ja grafeeni mitmikkihtmaterjal suudab efektiivselt varejstada tera- ning mikrolainekiirgust, lubades seejuures nähtaval valgusel komposiiti läbistada. Komposiiti on võimalik modifitseerida nii, et see neelab vaid kindla osa pealelangeva kiirguse spektrist, moodustades elektromagnetlainete ribapääsfiltri. Täheldatud efekti saaks kasutada näiteks häiretundlike elektroonikaseadmete varjestamiseks elektromagnetilise müra eest. Teadlaste sõnul on lisaks varjestamisele ning filtreerimisele […]
Teadlased ennustavad uut paradoksaalset laserefekti
Kaks lampi annavad rohkem valgust kui üks. Viini Tehnoloogiaülikooli teadlaste uurimuse tulemusena selgus, et see lihtne argitõde tingimata laserite puhul ei tööta. Teoreetilise avastuse kohaselt tekib töötava laseri kõrval teise laseri järk-järgulise töölelülitamise korral kiirte vahel kompleksne interaktsioon, mis võib viia mõlema laseri kustumiseni. Elektroonikat ning fotoonikat ühendavatele teadusdistipliinidele võib selline avastus olla väga oluline. […]
CMS eksperiment avastas uue barüonosakese
CERN teaduskeskuse kiirendi CMS eksperiment andis publitseerimiseks sisse artikli, milles selgitab uue ergastatud (bottom quark, põhjakvark, põhikvark) barüoni b-kvargi Ξ*b0 avastamise, mille statistiline keskväärtus eristub oodatud tasutafoonist enam kui viie standardhälbe võrra. Osakest vaadeldi prooton-prooton kokkupõrke tulemusena, mis toimus 2011. aastal CERN-i LHC kiirendis osakeste massikeskme energiaga 7 TeV (teraelektronvolt). Proov vastab krikusele 5.3 fb-1 […]
Päikesepaneeli kurrutatud pind tõstab efektiivsust
Princetoni Ülikooli teadlaste rühm avaldas teadusajakirja Nature Photonics veebiväljaandes, et on voltimise teel tõstnud fotogalvaanilise materjali elektritootlikkust 47 % võrra. Projekti juhi Yueh-Lin Loo sõnul on saavutuse taga paneelide pinnale tekitatud peenhäälestatud kurrutised, mis juhivad valgust ning parandavad selle neeldumist. “Tasasel pinnal valgus kas peegeldub või neeldub. Kurrutiste lisamine tekitab lainejuhi sarnase morfoloogia, mis põhjustab […]
Metamaterjalide uus katsemeetod
Ameerika valitsuse energeetikaministeeriumi Ames Laboratooriumi teadlased arendasid metamaterjali struktueerimisel ning omaduste modelleerimisel kasutatavate juhimaterjalide otsimiseks välja uue meetodi. Töö avaldati teadusajakirjas Nature Photonics. Metamaterjalidel on energeetikasektorile huvipakkuvaid omadusi. Tavamaterjalid murravad murdumistasandis valguse teisele poole pinnanormaali, samas kui metamaterjalid on suutelised valgust murdma samale poole normaali. Selliste vasakukäeliste materjalidega on võimalik teha tasaparalleelseid läätsesid. Metamaterjalid on lisaks […]
Esimene nähtava Universumi tekkimise arvutisimulatsioon
Prantsusmaa Laboratoire Univers et Theorie (LUTH) teadlased sooritasid Jean-Michel Alimi juhtimisel esimese nähtava Universumi struktuuri tekkimise arvutisimulatsiooni, alates Suurest Paugust lõpetades nüüdisajaga. Simulatsioon võimaldas jälgida 550 miljardi osakese evolutsiooni. Tegemist on esimesega kolmest planeeritud eksperimendist, mis kannavad koondnimetust Deus. Simulatsioon viidi läbi uurimisasutuse GENCI uue superarvuti CURIE-ga, mis asub arvutuskeskuses TGCC (Tres Grand Centre de […]
3.2 miljardi piksliga kaamera
Ameerika SLAC Rahvusvaheline Kiirendilabori 3.2 miljardi pikslise lahutusvõimega LSST (The Large Synoptic Survey Telescope Camera) kaamera sai Ameerika valitsuselt heakskiidu. Seade hakkab jäädvustama senistest vaatlusprogrammidest laiemaid, kiiremaid ning sügavaimaid öötaeva pilte. LSST eesmärgiks on jälgida nähtavat öötaevast iganädalaselt, luues seninägematult suure avaliku andmebaasi, millesse salvestatakse ligikaudu 6 miljonit gigabaiti informatsiooni aastas, mis on ekvivalentne tavalise […]
Neutrongeneraator kiibil
[vsw id=”VuTba3zaxWc” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] SNL (Sandia National Laboratory) juhtivteadlane Juan Elizondo-Decanini arendas koos töörühmaga välja arvutikiibist inspireeritud uue mini-neutrongeneraatorite põlvkonna. Levinumad väiksemõõdulised kiirendipõhised deuteerium- ning triitiumsihtmärkidega generaatorid on silinderja toruga, võimaldades geomeetria tõttu elektrivälja hõlpsasti struktureerida ning ioonkiirgust kanaliseerida. Õhemad torud on 3-5 cm paksused. Uus tehnoloogia võimaldab aga valmistada generaatoreid, mille südamik […]
Boornitriidist dielektrikkiht tõotab õhemat elektroonikat
Tuleviku elektroonikakomponentide ideaaldielektrikuks võib saada üliõhuke heksagonaalse boorntiriidi (h-BN) kile, tänu materjalis toimuva tunnelleerumisefekti homogeensusele. Tulemused esitanud teadlasterühm uuris materjali käitumist tõkkekihina kahe juhi vahel. Avastati, et tunnelleerumisvool sõltub eksponentsiaalselt h-BN kihtide arvust. Sarnaselt grafeenile on võimalik boornitriidi aatomkihi paksuseid kilesid valmistada koorimise teel (exfoliation). Boornitriid on tehnoloogia vallas huvipakkuv materjal, sest sellest toodetavad kiled […]
Elektroonikaseadmete kihtstruktuuride uurimise uus meetod
Teadlased arendasid välja uue tehnika fotogalvaanilistes seadmetes, mikroelektroonikas ning mikroelektromehaanikas (MEMS) kasutatavate õhukeste kilede vastastikuse nakkejõu mõõtmiseks. MAPT (magnetically actuated peel test) nime kandev kontaktivaba tehnoloogia võib tulevikus aidata tagada elektroonikaseadmete planeeritud tööea kvaliteedikontrolli, ja aidata inseneridel paremini mõista termomehaaniliste pingete tekkimist elektriseadmetes. Kaasaegsed mikroelektroonilised kiibid on valdavalt kihilise struktuuriga, mille moodustavad vaheliti paigutatud isolaatori- […]
Lendav auto
Lendavad autod ei ole enam ulmefilmide pärusmaa. Ameerikas Massachussettsi osariigis on firma Terrafugia tuleval aastal müüki panemas lendautot nimega Transition. Masina tiivad on voltuvad nii, et lennukist saab tavaliikluses kasutatav auto, ning autost omakorda lennuk. Esimene õhusõit sooritati möödunud 23. märtsil. Lend kestis kaheksa minutit ja harikõrguseks saavutati 426 meetrit, võrdlusena lendavad liinilennukid ligikaudu 11 […]
Teemantisse integreeritud kvantprotsessor
Lõuna-California Ülikooli teadlaste töörühm valmistas teemantkristalli sisse kvantarvuti, esimese omalaadse, mis kaitseb lülitusprotsesse mittekoherentse müra vastu. Kiibi mõõtmed on 3 x 3 mm, selles paikneva teemanttuuma mõõtmed aga 1 x 1 mm. Kiibis on kaks teemantkristalli lisandaatomitel põhinevat kvantbitti. Pildilolevas seadmes on üheks bitiks lämmastiku aatom, teiseks aga aatomi elektronkatte elektron. Müratõkkeks kiiritati elektroni mikrolainetega, […]
Turvalisem kvantkrüptograafia: suhtlusse astub Charlie
Professor Hoi-Kwong Lo juhendamisel arendas Toronto Ülikooli teadusrühm uue kvantkrüptograafilise sidemeetodi, mis seab raskuste ette ka kõige osavamad kräkkijad. Teadustöö avaldati hiljuti teadusajakirjas Physical Review Letters. Kvantkrüptograafia on ideaallähenduses muukimiskindel süsteem. Kvantkrüpteeritud andmesidet on võimatu häirevabalt pealt kuulata, sest iga kuulamine põhjustab signaalis fluktuatsioone, mida sidepidajad tuvastada saavad. Krüptograafiateaduses nimetatakse suhtlevaid osapooli Alice ja Bob, […]
Räni ja Si/III-V pooljuhi kombinatsioonina efektiivsem laser
Integreeritud ränipõhiste fotooniliste kiipidega aktiivsed optilised fiibrid suudavad ajaühiku kohta edastada oluliselt rohkem informatsiooni kui vasepõhised tavakaablid. Multifunktsionaalsete „lab on a chip“ integreeritud seadmete valmistamiseks on ränipõhised fotoonikakiibid paslikud kandidaadid. Ent nimetatud tehnoloogia arengu teetõkkeks on laseri implementeerimine, sest räni on halb valguskiirgur. Fotoonilise süsteemi jaoks on see aga määrava tähtsusega parameeter. A*STAR andmehõivekeskuse teadlane […]
Efektiivne düüsidega Winga-tuulegeneraator
Üks suuremaid probleeme tüüpiliste horisontaalteljeliste laba-tuuleturbiinidega (HAWT, horizontal-axis wind turbines) on madal efektiivsus väikeste tuule kiiruste juures. Probleem lahendatakse enamasti generaatori asukoha valikuga. Stabiilsete kiirete tuultega kohad on soodsaimad. Samas on need enamasti lagedad kohad tarbijast kaugel. Tuult kanaliseerivad generaatorid ei ole midagi väga vastset, ent uut tüüpi Winga generaatori välja arendanud inseneride arvates võimaldab […]
Uued teadmised vasepõhiste kõrgtemperatuursete ülijuhtide tehnoloogias
British Columbia Ülikooli füüsikud avastasid koostöös rahvusvahelise teadlaste rühmaga femtosekundlaserimpulsside abil kõrgtemperatuursetele ülijuhtide aluseks olevaid mikroskoopilisi interaktsioone. Eksperimendis, mille täpsemad detailid avaldati täna teadusajakirjas Science, ergastati prototüüpilisi vaskoksiidi ülijuhi aatomeid 100 femtosekundiliste laserimpulssidega. Materjalist vabanes tasakaaluolekusse naastes energia kas ülijuhi aatomstruktuuri deformatsioonide ehk foononite näol, või spinnide fluktuatsioonidena. Teadlastel õnnestus saada väga täpseid andmeid relaksatsiooniprotsessi […]
Teadlased jälgisid vase-komposiidi spinn-üleminekuid
Aur ja jää on vee erinevad agregaatolekud, mis on määratud temperatuuri ning rõhu vahekorraga. Hiljutine Ameerikas tehtud teadustöö selgitas, kuidas toimivad faasisiirded lihtsates vasel põhinevates võrestruktuurides. Erinevate molekulaartasandi fenomene, näiteks magnetismi ja ülijuhtivust, uuritakse eelkõige aine võresosakeste spin-olekute vahendusel. Vastupidiselt meetoditele, mis lokaliseerivad spinni vaatluseks võreosakese ruumilise paiknemise, vaatles Ameerika DEANL (Department of Energy’s Argonne […]
Arengud termovarjestuse tehnoloogias
Prantsuse teadlased avasid nähtamatuks tegeva tehnoloogia raamatus uue peatüki, modelleerides termovarjestava katte. Teadusajakirjas Optics Express lähemalt kirjeldatud meetod on osalt sarnane optilisele varjestustehnoloogiale. Tulevikurakenduste hulka kuulub muuhulgas näiteks elektroonikaseadmete efektiivsem jahutamine. Hiljutised arengud varjestavate katete osas (invisibility cloak) põhinevad transformatsioonioptikal (transformation optics), mis kätkeb metamaterjale ja valguse murdmist nii, et see leviks otsesihi asemel ümber […]
Harvardi Ülikoolis valmistati pöidlaküüne suurune kunstsoolestik
Inimese kõhtu on paikutd ligikaudu 7.5 m soolikaid. Nüüd väidavad Harvardi Ülikooli teadlased, et on loonud sõrmeküüne suuruse ligikaudse inimese soolestiku imitatsiooni, nimetades seadeldist “gut-on-a-chip”. Ränipolümeerses kiibis on mikrosoonestik, mis sisaldab soolestiku limaskesta rakke. Teadlaste sõnul pakub seadeldis sisehaiguste ravis ning uute ravimite välja töötamisel Petri tasiile ja loomkatsetele alternatiivset lahendust, mis on odav ja […]
Madutähe liitsilma mikroläätsed replitseeritud
Madutäht (Ophiocoma wendtii) on täpitud väikeste kristalliliste kaltsiumkarbonaat läätsedega. Mikroläätsed pakuvad tehnoloogias olulist kõneainet, ent samas on nende tootmine olnud alaliselt ülikallis. Max Plancki Ülikooli teadlased on nüüd saanud inspiratsiooni otse loodusest, tulles esile suhteliselt lihtsa ning odava meetodiga kompaktsete kaltsiumkarbonaat läätsede maatriksite valmistamiseks. Paljud elusorganismid kasvatavad mineraalse sisaldusega füüsikaliselt huvitavaid struktuure. Kaltsiumkarbonaadi (CaCO3) ning […]
Edusammud tunnelväljatransitoride tehnoloogias
Notre Dame- ja Pennsylvania Osariigi Ülikool tegid koostöös edusamme tunnelväljatransistoride TFET (Tunneling Field Effect Transistor) tehnoloogias. Tegemist on pooljuhtseadmetega, mis rakendavad kvantmaailmas tuntud elektronide tunneleerumise fenomeni. Transistorid on elektroonikaseadmete aluskivid. Viimase neljakümne aasta jooksul toimunud arvutusvõimsuse kasv tugineb suuresti pooljuhtlülituste üha kahanevatele mõõtmetele, mis võimaldab protsessoritel ajaühikus sooritada aina rohkem protsesse. Praeguse tehnoloogia juures ähvardab […]
Efektiivsemad LED pirnid
Müügilolevad LED pirnid ei ole täiuslikud. Väikese pooljuhtseadme jaoks kõrge pingega majapidamisvoolu reguleerimiseks ning alaldamiseks on vaja kohmakaid ning ruumivõtvaid transformaatoreid. Lisaks kannatab LED loomulikke külmasid toone soojemaks muutes efektiivsus. Veel hiljuti ei olnud valminud lahendust, mis kõik juhtivate LED-ide tootjate arendused ühte pirni kokku liidaks. Nüüd sai sellega hakkama firma Epistar of Taiwan, mis […]
UV kiirguse abil prinditud surveandurid
Süsinik-nanotorudega toestatud nanokomposiit-kilesid on mehaaniliste struktuuride korrasoleku jälgimiseks kasutatud ennegi, ent killede funktsionaalsus on seni olnud tänu nende planaarsele iseloomule piiratud, võimaldades survet mõõta vaid kile tasandi sihis. Lisaks võivad nad registreerida parasiitseid signaale, näiteks struktuuri tervikule väheolulisi kohalikke punktõõnsusi ning elastseid piirkondi. Optimiseerimiseks võib planaarseid andureid eri viisidel kombineerida, vaheliti või risti, aga täit […]
Rahvusvaheline teadlaste koostöö demonstreerib dünaamilise kvantsimulaatori üleolekut uusimate numbriliste meetodite suhtes
Kvantsimulaatori põhieesmärk on leida vastuseid probleemidele, millele klassikalised algoritmid ei kehti. Max Plancki Kvantoptika Instituudi ja Ludwig-Maximillians-Müncheni Ülikooli (LMMÜ) professori Immanuel Blochi, LMMÜ teoreetilise füüsika labori professori Ulrich Schollwöcki ja Austraalia Queenslandi ülikooli teadlaste koostöö selgitas esmakordselt, et dünaamilise kvantsimulaatori meetod on numbrilistest meetoditest etem, suutes kirjeldada optilises võres (optical lattice) tugevalt korrelleerunud ülikülmade aatomite […]
NEC: 0.3 mm paksune painutatav patarei
Jaapani infotehnoloogia suurkorporatsioon NEC on juba mõned aastad arendanud seadet, mida firma nimetab Orgaaniline Radikaalne Patarei ehk ORB (organic radical battery). Uusim ORB tehnoloogia läbimurre kätkeb 0.3 mm paksuse elastse patarei valmimist. Uue patarei energiatihedus on 5 kW/L kohta, suutes mahutada 3 mAh energiat, vahendab Geek.com portaal. Laadimine võtab aega alla minuti, ligikaudu 30 sekundit. […]
Glükoositaseme mõõtmine süljes plasmonilise interferomeetri abil
Diabeedikutele on vereproovi võtmine ning glükoositaseme kontrollimine igapäevareaalsus. Invasiivsetele meetoditele on üritatud alternatiive leida aastaid. Saadaval on transkutaansed nahaplaastrid ning kõrvalesta läbivalgustavad optilised sensorid, mis suudavad registreerida veresuhkru taseme kõikumist. Veretilgast saadud informatsiooni täpsus on aga oluliselt kõrgem. Leebemate meetodite otsinguil jõudsid insenerid uue tulemuseni – plasmoonilise interferomeetrini, mis suudab tuvastada väga madalaid vesilahuses oleva […]
Hollandi teadlased avastasid Braggi difraktsiooni uue vormi
Artikli tõlge on toimetamisel. Allikas: PhysOrg
Intervjuu füüsikatudeng Ants Remmiga
Tartu Ülikooli Liivi tänava õppehoones said kokku kaks füüsikatudengit. Üks neist küsitleja ning teine vastaja rollis. Ants Remm sai hakkama vägitükiga ja võitis 28.12.11-03.01.12 toimunud Maailma Füüsikaolümpiaadil kuldmedaliga teise koha. Uku Püttsepp küsis täpsustavaid küsimusi. U: Räägi lähemalt oma olümpiaadikogemusest. Mida sa täpselt tegid, kus käisid? A: Käisin Indoneesias, Lomboki saarel, mis on Bali saare […]
Robotkala õpetab päriskalu ujuma
[vsw id=”FX_2ytxV3M8″ source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Itaalia ning USA ülikoolide teadlased täheldasid, et robotkala võib “veenda” päriskala enda järel ujuma. Videos on näha, kuidas päriskala ujub robotkala tekitatud veevoolustes, mis vähendavad veetakistust ning aitavad ujuda, nii õpivad kalad vees paremini liikuma. Võiks arvata, et päriskala kohkub roboti ebamaistest mootorihäälitsustest, ent osutub, et kalad jälgivad rohkem […]
Valmistati lõhe DNA-l põhinev mäluseade
Saksamaa ja Taiwani teadlaste koostööna valmis lõhe DNA-l põhinevasse biopolümeersesse filmi fikseeritud hõbeda nanoosakestest WORM (write once read many times) mäluseade. Saksamaa CFN (DFG-Center for Functional Nanostructures) ja KIT (Karlsruhe Institute of Technology) Ülikoolide koostöö algas enam kui aasta tagasi, mil alustati DNA substraatide abil nanoosakeste valmistamist. Mäluseadme idee pärineb aga Taiwani NTH (National Tsing […]
Kõrgtemperatuurse ülijuhi uus rekord
Enamik teadaolevaid ülijuhte töötavad absoluutse nulli lähedastel temperatuuridel. Ent osad materjalid muutuvad ülijuhtivaks juba temperatuuril 70 K (kelvin). Selliseid materjale nimetatakse kõrgtemperatuurseteks ülijuhtideks. Pekingi Hiina Teaduste Akadeemia teadlane Liling Sun uuris koos kaastöölistega kõrgtemperatuursete ülijuhtide perekonna vastset võsukest raud-seleniidi, ning avastas selle seninägemata topeltsiirde ülijuhtivasse olekusse progresseeruvalt kõrgematel rõhkudel. „Rõhk on hõlbus viis materjali elektrijuhtivuse […]
Saksa teadlased valmistasid väikese metallstruktuuri integreeritava termoelektrilise generaatori
Saksa teadlased integreerisid esmakordselt sulametalli termoelektrilise generaatori. Seadmeid on võimalik paigaldada näiteks suurte koormustega töötavatesse komponentidesse, muuhulgas hammasratastesse ning kuullaagritesse, aga ka tuumareoaktori seintesse jälgimaks võimalikke radioaktiivseid lekkeid. Lisaks oleks võimalik tuvastada pingeid teraskonstruktsioonides, näiteks sildades. Varjupoolena võib sensor põhjustada metalli struktuuris nõrkusi. Seadme leiutasid Saksamaa Bremeni Ülikooli ning Fraunhoferi Instituudi teadlased. Nende valmistatud termoelektrilised […]
Kvantarvuti võtab kuju: Yale’i Ülikoolis tehti kvantbittide oleku määramises edusammud
Yale’i Ülikooli teadlased on astunud olulise sammu lähemale tervikliku kvantarvuti loomisele. Kvantarvutite tehnoloogia üks suuremaid lubadusi on tänapäevaste arvutitega võrreldes oluliselt kiirem arvutusvõimsus. Sel kuul teadusajakirjas Nature avaldatud artiklis demonstreerisid Yale’i Ülikooli teadlased kvantbiti oleku määramatuse tuvastamise ning parandamise meetodit, mis kompenseerib kvantbittide häiritusaldist olekut. Arvutusprotsessi jooksul in situ vigade parandamise tehnoloogia arendamine on oluline […]
Antikehade abil valmistatud peegeldumisvastane kate
Hiina Vabariigi (Taiwan) teadlased kasutasid koi silmi katva peegeldumisvastase katte analoogi valmistamiseks antikehade abi. Antikehad on suured Y kujulised orgaanilised immuunsüsteemi valgud (loe siit). Antud orgaanilise pinnakatte matket kasutatakse päikesepaneelide ning ekraanide katmiseks. Antikehade kasutamine võimaldab jätta vahele samme, mis on muidu pooljuhtseadmete töötlemisel väga mahukad ning kätkevad ohtlike kemikaalide kasutamist. Kokkuvõttes on võimalik keskkonnasõbralikum […]
Valmistati pooljuhtseadmetega integreeritud optiline fiiber
Southamptoni Ülikooli teadlased valmistasid koostöös Penni osariigi Ülikooliga integreeritud pooljuhtseadmetega kuni 3 GHz taktsagedusel töötava optilise komposiitfiibri. Fiibri võimalike rakenduste hulka kuuluvad muuhulgas uue põlvkonna telekommunikatsiooniseadmed, paremad laserid ning optoelektroonilised tehnoloogiad. Teadlaste uurimustöö tulemused avaldatakse ajakirjas Nature Photonics. Optilist signaali on sageli vaja tõlkida masinatele arusaadavasse digitaalkeelde, binaarsesse ühtede ja nullide jadasse. Tõlkimine toimub muundurites, […]
Valmistati juhitava töörežiimiga grafeentransistor
Grafeen on väga hea juhtivusega materjal ning sobib seetõttu elektroonikakomponentide valmistamiseks. Grafeenseadmete probleemiks on aga seni olnud seadmete tööoleku muutmise vähene praktilisus. Pidevas tööolekus olev mikroseade raiskab energiat ning välistab integreeritud kiipide valmistamise, sest lekkevoolude tõttu põleks seade lihtsalt läbi. Nüüd on aga teadlased probleemi lahendusele sammukese võrra lähemal, olles valmistanud toatemperatuuril töötava sisse-välja lülitatava […]
Lauskoherentsete röntgenkiirte tootmise lävepakul
SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) teadlased on Echo-7 projekti raames teinud olulisi edusamme koherentse röntgenlaserkiire tekitamise suunas. Röntgenkiirte lainepikkusel opereerivast laserist saaksid kasu mitmed tipptehnoloogiad, muuhulgas laserspektroskoopia. Maksimaalse efektiivsuse saavutamiseks peab aga laine olema sarnaselt optilise spektri laseritele täiesti koherentne. Teadustöö tulemused avaldati mainekas teadusajakirjas „Physical Review Letters“. Echo-7 projekt tärkas 2009. aastal SLAC teadlase […]
Sünkroonlendav minikopterite parv
[vsw id=”YQIMGV5vtd4″ source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] ASIMO sarnaste üksikute ülirobotite kõrvale on teadusmaailmas kerkimas intelligentsed robotiparved. Pennsylvania Ülikooli GRASP (The General Robotics, Automation, Sensing, and Perception) labori teadlased arendasid välja süsteemi väikeste kvadrokopterite (quadcopters) parve juhtimiseks. Miniatuursed neljarootorilised kopterid suudavad hoida erinevaid lennuformatsioone, läbida takistusribasid ning sooritada parvesisest sünkroniseeritud liikumist. Robotparved võivad tulevikus näiteks sooritada […]
Katiood-vahetuse meetodil kvantkristallide paremad omadused
Lawrence Berkeley Rahvusvahelise Laboratooriumi direktor Paul Alivisantos ja Illinoi Ülikooli keemik Parshant Jaini on koos kaasteadlastega avastanud põhjuse, miks katioon-vahetamise meetodil valmistatud nanokristallid on seni olnud halvad valguskiirgurid. Probleem seisneb avastuse kohaselt valmiskristalli koostisdefektides. Töörühm näitas, et probleemidest aitab vabaneda soojus. “Nanokristallide kuumutamisel 100 oC-ni suutsime ebapuhtused eemaldada ning väljastatava valgusvoo 30 tunniga 400 kordistada,” […]
Tahkiste superfluorestsents
Rice’i Ülikooli teadlased Tim Noe ja Junichiro Kono tekitasid laboris kõrge intensiivsusega laserimpulsside, tugeva magnetvälja ning madala temperatuuri abil viieteistkümnes dopeerimata üksteisest GaAs vahekihtidega eraldatud InGaAs kvantkaevus samaaegse superfluorestsentsi (loe siit). Teadlaste töö avaldati sel nädalal ajakirjas Nature Physics. Eksperiment sooritati NHMFL (National High Magnetic Field Laboratory) laboratiooriumis Floridas. Nähtuse toimumiseks vajalikul madalal 5 K […]