Gekode ronimisvõime paelub teadlasi oma erakordusega. Geko suudab ronida vertikaalsetel klaaspindadel, isegi teflonil, täiskasvanud 70 g kaaluva geko varvaste karvakeste kogusummas suudaks loomake tõsta kuni 170 kg (loe siit). See kõik on võimalik vedelike ning pindpinevuseta. Seni on aga teadusmaailma pingutused geko ronimisvõimele selgitava vastuse võlgu jäänud. Inglismaa Southamptoni Ülikooli töörühm sooritas arvutisimulatsiooni, mille kohaselt […]
Saavutati rekordkõrged dioodkiirguse teraherts-sagedused
Saksa ning Jaapani teadlased on koostööna välja arendanud resoneerival tunneldioodil (resonant-tunneling diode) põhineva kiibi, mis suudab toatemperatuuril toota 1.111 THz (1012 Hz) sagedusega raadiolaineid. Tegemist on vastava seadmeklassi uue sagedusrekordiga. Suhteliselt odava pooljuhtseadme abil on näiteks võimalik luua paremaid läbivalgustusseadmeid. 1012 sageduspiirkond, mille lainepikkus varieerub 0.1 – 1 mm vahel, on suhteliselt uus tööpõld. Millimeetrist […]
Neutronhajumine võimaldab vaadelda molekulaarseid pinnainteraktsioone
Ameerika Oak Ridge rahvusvahelise energeetikalabori teadlased kombineerisid paremate materjali pinnamolekulide uuringute nimel neutroni hajutamise ning keemilise analüüsi. Teadlaste huvi tahkiste pinnamolekulide vastu on suur, sest nende vahendada on muuhulgas katalüüsreaktsioonid, ravimite toime ja süsiniku keemiline sidumine (süsiniku sekvestreerimine). Nimetatud protsesside parem mõistmine võimaldab ekspertidel välja arendada uusi erirakendustega materjale. Katsete raames uuriti neutroni pinnahajumise vahendusel […]
3D prinditud flööt
[vsw id=”jlq5R84TlVw” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Tänapäeval on 3D printeritega võimalik luua plastik-koopiaid peaaegu kõigest. MIT meedialaboris taasloodi selle abil flöödi keeruline ehitus. Võttes arvesse uute materjalide ning 3D printimise eripärasid konstrueeriti esiteks teatavate kohandustega instrumendi digitaalne mudel. Flööt prinditi välja nelja osana, millele lisati peale käsitsi ühendamist vedruteljed. Pilli proovinud flöödimängija sõnul on see […]
Femtofotograafia võimaldab vaadelda valguse levikut
MIT teadlased arendasid välja valguse leviku jäädvustamise, ehk femtofotograafia, meetodi. Iga kaadri säriaeg on efektiivselt kaks pikosekundit (10-12 s), mille visualiseerimine võimaldab valguse liikumist jälgida resolutsiooniga ligikaudu 0.5×1012 kaadrit sekundis (valguse kiiruse suurusjärk on 3×108). Otsene valguse hajumise jäädvustamine on vaatluseks mõistliku intensiivsusega laine puhul pea võimatu. MIT meetod põhineb stroboskoopilisel jäädvustamisel, mille käigus sooritatakse […]
Valmistati töökindlad mehaanilised mikropintsetid
Purdue Ülikooli teadlased leiutasid töökindlad mehaanilised mikropintsetid, millega saab valmistada mikroelektromehaanilisi süsteeme (MEMS). MEMS alla kuuluvad näiteks mikrokiipidena müüdavad akseleromeetrid ning güroskoobid. Seade koosneb kolmest struktuursest põhiosast: mikromeeter-kruvikust, ränist pintsetiotstest ning grafiidist valmistatud ülekandemehhanismist, mis teisendab kruviku pööramise pintsetiotste kokku-lahti käimiseks. Elektrilise toiteallika puudumise tõttu on pintsetid töökindlad ning laia rakendusalaga, näiteks on võimalik individuaalsete […]
Magneetuvatest nanoosakestest uute komposiitmaterjalideni
Üheagselt tugevat, paindlikku ning kerget materjali valmistada on keeruline. Probleemi lahenduseks on olnud plastikute, metallide ning keraamiliste materjalide omadusi kombineerivate komposiitide arendamine. Erinevate heade omaduste vahel tuleb aga leida tasakaal, mille õnnestumiseks on muuhulgas üks olulisemaid muutujaid materjalide ruumilline paigutamine. ETH Zürichi Ülikooli teadlased arendasid välja meetodi, mis annab võrreldes varasemate tehnoloogiatega komposiitmaterjali eri komponentide […]
Tekitati seni väikseimad kulla nanojoad
KU Leueni Ülikooli teadlane Ventsislav Valev arendas koos töörühmaga välja meetodi seni väikseimate nanojugade (nanojets) tekitamiseks. Joad valmivad plasmoniliste kuumtäppide (plasmonic hotspots) abil sulatatud kulla nanostruktuuridest. Protsessist saadavad ideaalselt sfäärilised väikesed kulla tilgad pakuvad huvi meditsiinitööstusele. Meetod põhineb tagasilöögil (backjet) fenomenil, mis avaldub näiteks veetilga kukkumisel lompi. Langeva tilga põhjustatud laine kukub nii kokku, et […]
IBM valmistas 12 aatomi suuruse magnetbiti
Kalifornias Almadenis baseeruv IBM teadusasutus avalikustas teadlaste valmistatud kõigest 12 aatomil töötavat ühebitist mäluseadet. Tegemist on seni väikseima mäluseadmega. Praktilised rakendused on aga kaugel. IBM teadlane Andreas Heinrich valmistas biti koos töökaaslastega kahest vastassuunas magneeditud paralleelsest raua aatomite reast. Mäluseadme binaarset olekut saab muuta polariseeritud skaneeriva tunnelmikroskoobi teravikuga. Olekut on võimalik mõõta kasutades magnetotakistuslikku (magnetoresistive) […]
Veresoonte mikrorobotid
Lõuna-Korea teadlased demonstreerisid veresoone analoogi läbivat mikrorobotit. Robot suudab liikuda üles-alla (trajektoorid numbritega 1 ja 2) ja heelikstrajektooris edasi-tagasi (2,3,5,6). Tillukestel seadmetel puudub sisemine jõuallikas. Vajalik energia saadakse välisest magnetväljast, näiteks meditsiiniliselt MRI (Magnetic Resonacne Imaging) seadmelt. Näiteks lihtsustaks ligikaudu sentimeetri pikkune seade sageli tehtavaid südame veresoonkonna sondeerimise protseduure. Samas vallas teadustööd tegev Korea Hanyang […]
Oomi seadus kehtib ka aatomskaalal
Austraalia New-South Walesi Ülikooli teadlased Michelle Simmons ja Bent Weber avastasid koos oma töörühmaga, et kooliõpikutest tuntud Oomi seadus võib kehtida ka mikromaailmas. Tähelepanek pärineb nimetatud teadlaste katsetest, mille käigus arendati välja meetod fosfori aatomitest koosneva kitsa ja aatomskaalal suhteliselt pika juhtivustsooni loomiseks räniplaadi pinnale. Fosfori elektronkattel on ränist üks elektron rohkem, mistõttu tekib räni […]
Harvardi Ülikoolis arendati välja uus optiliste võrede jahutamise meetod
Ameerika füüsikud arendasid välja uue aatomite jahutamise meetodi. Senised levinumad jahutusmeetodid on põhinenud kaootilisel osakeste liikumisel ning nende põrgetel. Uus lähenemine seisneb aatomite jahutamises järjestik-moduleeritud (sequence of modulations) optilise laservõre (optical lattide) abil. Meetod võimaldab teoreetiliselt saavutada rekordmadalaid optilise võre temperatuure suurusjärgus 1 pK (pikokelvin), mille abil saaks tulevikus arendada kvantarvutite tehnoloogiaid. Eksisteerib selliseid optilisi […]
Kiired orgaanilised pooljuhid
Materjaliteadlased on avastanud meetodi orgaaniliste pooljuhtide laengu vahendamise kiiruse kahe- kuni neljakordistamiseks. Avastus tähendab potentsiaalselt uut lähet odavate plastiliste 3D televiisorite arengus. Orgaaniliste pooljuhtide teadustöö areng on lähtunud elastsete kileekraanide ja vooluringide valmistamise võimalusest. Uudse tehnoloogia kasutuselevõttu on aga piiranud laengute edastamise aeglane kiirus. Stanfordi Ülikoolis välja arendatud meetod võimaldab orgaanilistest pooljuhtidest toota skeeme, mis […]
Plaanitav KM3NeT neutriinodetektor on suuruselt teine Maa tehisobjekt
Neutriinode otsingute lipulaevaks saab tulevikus 40 Euroopa institutsiooni konsortsiumi arendatav teleskoop nimega KM3NeT. Valmiv teadusinstrument on plaanide kohaselt Hiina müüri järel maailma suuruselt teine inimkätega valmistatud ehitis. Dubai Burj Khalifa tornist kõrgem agregaat ehitatakse Vahemere veepinnast 975 meetri sügavusele. KM3NeT koosneb pikkade kaablite otsa kinnitatud optiliste moodulite pargist. Moodulite andurid suunatakse mere põhja, et tuvastada […]
Jälgiti teemanti kristallide kvantlõimitust
Teadusajakirjades Nature Photonics ja Science raporteeris rahusvaheline teadlaste rühm, et on jälginud kahe 3 mm laiuse ja teineteisest 15 cm kaugusel oleva teemantkristalli kvantpõimitud olekut (loe siit). Kvantpõimituse registreerimine nii suurte aine tükkide puhul on haruldane. Katses kasutati kaht teemantkristalli, mis pandi footoni hajumisprotsessi vahendusel vibreerima. Vibratsiooni jälgiti kahel kristallil superpositsioonina. Kvantlõimituse uurimise mahukaimad teadussuunad […]
Õhemad soojustuspaneelid
Efektiivsed õhukesed isolatsioonipaneelid on kallid. Enim kasutatakse neid kõrgtehnoloogilisi paneele keskkonnasäästlikes külmkappides. Saksamaal on tõusvad küttehinnad algatanud soojustusbuumi. Üha enam investeerivad majaomanikud isolatsioonimaterjalidesse. Keskmine isolatsioonipaneel võtab aga palju ruumi, lisades seinale näiteks 20 cm paksust. Paksuse suurendamine tähendab omakorda sügavamate aknalengide paigaldamist ja vahel isegi katuse räästa pikendamist. Fraunoferi IPEP (Institute for Process Engineering and […]
Valmistati peaaegu müravaba nanomehaaniline mikrolainevõimendi
Aalto Ülikooli Külmalabori (Low Temperature Laboratory) füüsikud näitasid, et nanomehaanilist ostsillaatorit on võimalik kasutada nõrkade raadio- või mikrolainete detekteerimiseks ja võimendamiseks. Väikese kitarrikeelt meenutava seadmega mõõtmised tekitavad lähtesignaalis vähimat võimalikku häiritust. Tulemused avaldati mainekas Briti teadusajakirjas Nature. Töötamiseks oli vajalik tuhandiku juuksekarva paksune nanoseade jahutada temperatuurile -273 oC. Nii madalatel temperatuuridel alluvad pea kõik makroskoopilised […]
Hubble’i teleskoop jäädvustas jõulutervituse
Bipolaarne tähe moodustumise piirkond nimega Sharpless 2-106 näeb välja otsekui kosmiline ingel. Ümber tekkiva tähe tiirlev kuum gaas moodustab liivakellakujulise vöökoha. Pildi tegi kosmoseteleskoop Hubble. Allikas: NASA
Manganiidi nanograanulid osutuvad ferromagneetikuteks
Väike raudtraat on samahästi magneetuv kui korralik kamakas rauda. Suurus ei oma tavaelus enamasti materjali omaduste ühetaolisuse osas kuigi suurt kaalu. Ent Austria ja India teadlased avastasid, et mangaani oksiidide ehk manganiitide väikesed graanulid kätkevad hoopis teistsuguseid omadusi kui sama materjali suuremad tükid. Avastus võib viia uute, näiteks muudetavate elektriliste ja magnetiliste omadustega materjalide arendamiseni. […]
Arendati välja suure lahutusvõimega UV valgusel põhinev “mikroskoop”
Optiliste instrumentide resolutsioon on seni olnud piiranud poolega mõõtva valguse lainepikkusest. Olgu optilise mikroskoopi kasutatav valgus lainepikkusega paarsada nanomeetrit (10-9 m). Sellisel juhul oleks selle mikroskoobi resolutsioon ligikaudu 100nm, millega näiteks kaasaegset arvutikiibi transistor enam vaadelda ei saa. Lahutuse suurendamiseks kasutatakse väiksema lainepikkusega, ent kõrgema energiaga kiirgust, näiteks röntgenkiirgust, mis on aga raskesti ohjatav. Lisaks […]
Cambridge’is valmistati grafeentinti
Inglismaa Cambridge’i Ülikooli teadlased eesotsas Andrea Ferrariga on välja töötanud grafeenil põhineva tindi, millega saab elektriskeeme trükkida. Trükkimisalus võib olla näiteks tulevane elastne arvutiekraan või päikesepaneel. Tindi valmistamise algfaasis eraldatakse lahuselises keskkonnas grafeenitükikestelt helbeid. Helbeid töödeldakse mitmeid tunde N-metüülpürrolidooni vannis ultraheliga. Settinud helveste massist eraldatakse tsentrifuugi abil kõik ühest mikromeetrist (10-6m) suuremad osised, mis võiksid […]
Robotexist robotiehitajate pilgu läbi
Sisenen ruumi, kus on ilmselt rohkem lahtisi juhtmeotsi, ostsilloskoope ja programmaatoreid kui keskmises ülikooli auditooriumis. Epoksiidliimi, jootekolbide ja kampolilõnade vines võtavad mind vastu Johannes Heinsoo, Sander Tammesoo ja Mihkel Heidelberg, nelikust puudub Karl Tarbe. Olen Tartu Ülikooli Tähe tänava digilaboris, kus valmisid selle aasta Tartu Ülikooli Robotexil osalenud robotid. Robotex on juba üheteistkümnendat korda toimunud […]
Tartut väisas tuntud teaduse populariseerija Keith Devlin
Sel esmaspäeval pidas Tartu Ülikooli Liivi tänava matemaatikahoones avaliku loengu üle maailma tuntud matemaatika ja teaduse populariseerija, enam kui kolmekümne raamatu autor Stanfordi Ülikooli õppejõud Keith Devlin. Devlin on sündinud Inglismaal, ent elab ja töötab aastast 1987 Ameerika Ühendriikides. Loengu sisuks oli matemaatika tõelise filosoofia selgitamine. „Will the real philosophy of mathemathics please stand up?“ […]
Volditav päikesepaneel
[vsw id=”gKbiX0kdpRA” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Videos voldib MIT (Massachusetts Institute of Technology) teadlane Miles Barr kopeerpaberile valmistatud õhukesest päikesepaneelist lennuki. Paneelilehe kihid on eri värvi, mida on voltlennuki peal ka näha. Taskulambiga valgustamisel näitab krokodillklambritega lennuki külge ühendatud ampermeeter voolu kasvu. Allikas: MIT
Uued arengud terviklike optiliste kiipide valmistamisel
Sageli edastatakse tänapäeva sidesüsteemides signaale optiliselt, ent sides esineb ajakulukaid elektrilisi vaheastmeid. Üks võimalik vaheastmete kõrvaldamise viis seisneb elektriliste muundurite asendamises valgussignaalidel töötavate fotooniliste kiipidega. MIT (Massachusetts Institute of Technology) teadlased arendasid välja meetodi fotooniliste kiipide valmistamiseks harilikele arvutitootmises kasutatavatele ränitoorikutele. Uus meetod võib viia vaheastmete kõrvaldamiseni. Fotooniline kiip on elektrilise dioodi analoog, lubades valgusel seadet […]
Tulevikus teevad seiret putukküborgid
Milleks ehitada roboteid, kui on võimalik värvata looduslikke. Michigani Tehnikakolledži MCE (Michingan College of Engineering) teadlaste uurimissuund võib päädida pooltehislike inimeste asemel ohupiirkondasid seiravate putukatega. MCE professor Kahlil Najafi ja doktorant Erkan Aktakka uurivad erinevaid putukatelt energia kogumise ja muundamise meetodeid. Küborgseadmeid arendav töö võib tulevikus näiteks putuka tiivalöökidest või kehasoojusest kogutud energia elektriks muundada, […]
Orbiidilõksus Venemaa kosmoselaevalt saadi telemeetriasignaal
Insenerid peavad tõsist vaimulahingut, et päästa üle tüki aja elumärke näidanud Venemaa ja Hiina koostööna Marsile sihitatud, ent Maa orbiidile lõksu jäänud Phobos-Grunt kosmoselaeva. Pärast muserdavat kahenädalast vaikust saavutas kosmoseaparaadiga teisipäeval 20:25 GMT (Global Meridian Time) kontakti Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) Lääne-Austraalias Perthis asuv maapealne tugijaam. Aparaadile saadeti raadioaparatuuri sisse lülitamise käsklus, misjärel saadi kostena seadme […]
Innovatsioon laineenergia elektriks muundamise vallas
Laineenergia elektriks muundamine on suhteliselt püsiv taastuvenergia tootmise meetod. Samas on ookeani- või merekeskkond üks looduse karmimaid. Varem välja käidud lahendused on olnud nii elektri lõpphinna kui ka tehnoloogia keerukuse tõttu kallid. Nüüd on aga Fraunhoferi Innovatsioonikeskus välja tulnud mobiilse lainegeneraatoriga. Idee seisneb generaatorite paigaldamises laevadele. Ühtlasi oleks laevadel suured akupargid, kuhu merel toodetud elekter […]
LHC hakkas põrgatama plii ioone
Pärast mitmeid prootonite põrgetega täidetud kuid on LHC-s (Large Hadron Collider) alanud plii ioonide põrgatamise ajajärk, mis kestab 7. detsembrini. Massiivsemad põrked peaksid väljastama hulganisti andmeid, eelkõige eelmise, 2010. aasta plii ioon põrgete järgselt tehtud tehniliste uuenduste tõttu. Põrkeid uurib plii ioonide põrgetele kohandatud ALICE eksperiment, aga ka ATLAS ja CMS (eskperimentide kohta loe siit). […]
Uued tulemused ülevalguse kiirusel liikuvatest neutriinodest
Lahing ülevalguse kiirusel levivate neutriinode suhtes ei ole läbi. Euroopa füüsikute kordusmõõtmised näitavad samu, füüsika alusseadusi kõigutavaid tulemusi. Ameerika teadlased aga väidavad, et teisel pool lompi töötavate teadlaste töö ei anna ikka veel rahuldavaid tulemusi, sest väiksemgi meetoodiline eksimus võib tekitada lõpptulemuses suure vea – eurooplased on kriitikaga nõus. Selle aasta 22. septembril andsid CERN-i […]
Vesine kevad
Igal kevadel toimub maailma ookeanides fütoplanktoni (loe siit) massiline vohamine. Kosmosest nähtav õitseng matkib justkui maapealset aastaaega. Erinevus seisneb puhkemise kiiruses. Näib, nagu johtuks ookeanide õitseng üleöö. Seni on kasvu mehhanismid olnud mõistatuseks, ent Massachusettsi Tehnikainstituudi (MIT) okeanograafiaprofessrori Raffaele Ferrari ja MIT lektori John Taylori koostööna valminud teadustöö on vesise kevade saladustele valgust heitmas, sest eelkõige […]
Neljarattaline nanoauto
Groningeni Ülikooli teadlased valmistasid nanomeetri (10-9 m) pikkuse elektronide jõul vaskpinnal liikuva ”sõiduki”. Sarnaseid seadmeid saab tulevikus kasutada näiteks nanorobootikas molekulide transpordiks. Looduses on molekulaarmasinad üsna tavalised. Näiteks suudavad mootorvalgud (loe siit) pindadel molekule transportida. Lisaks kasutatakse neid rakkudes struktuuride ehitamiseks. Seni on teadlaste valmistatud transportöörid olnud passiivsed, nende edasi tagasi liigutamiseks on olnud tarviline […]
Venemaa Marsi missioon põrus
Venemaa viimase 15 aasta esimene planeetidevaheline mission põrus pärast starti mootoririkke tõttu, mis ei võimaldanud seadeldist korralikult Marsi poole teele saata. Phobos-Grunt nime kandev kosmoselaev on nüüd Maa orbiidil lõksus. Teadlastel on aega päev, et probleemile lahendus leida (originaalartikkel avaldati 9. novembril, mil tärminiks oli kolm päeva – tõlkija märkus). 163 miljonit dollarit maksma läinud […]
Asteroid 2005 YU55
8. novembril möödus Maast ligikaudu lennukikandja suurune asteroid 2005 YU55. Möödumise tegi harukordseks lähedus. Täpsemalt möödus taevakeha meist 324 600 kilomeetri kauguselt. Võrdlusena asub Kuu Maast 384 400 kilomeetri kaugusel. 2005 YU55 ei mõjutanud oma väiksuse tõttu Maa tõususid ega mõõnasid. Lisaks ei täheldatud muutusi Maa tektoonikas. Asteroid möödub meie koduplaneedist perioodiliselt, ent nüüdne visiit […]
Tehiskoe kasvatamise uued meetodid
Tehiskudede teooria ja nende valmistamine on arenev teadusharu, mille kõrgemaks eesmärgiks on vigastatud või puuduva orgaanilise koe asendamine laboratoorselt valmistatud eluskoega. Laboratoorne kude kasvab enamasti mikroskoopilistel tehislikul alustellingul (scaffold). Täpsete alustellingute valmistamine on aga keeruline tehniline probleem, mis on nimetatud materjalide laialdasemat kasutuselevõttu piiranud. LZH (Laser Zentrum Hannover) ja Põhja-Carolina ülikoolide teadlaste koostööna muudeti kaksfooton […]
Uus meetod 3D fotooniliste kristallide valmistamiseks
Hollandi Twente’s MESA+ Ülikooli teadlased koostöös ASML (Netherlands Organisation for Applied Scientific Research), TNO (the Netherlands Organisation for Applied Scientific Research) ja EUT (Eindhoven University of Technology) teadlastega arendasid välja uue meetodi 3D ränistruktuuride valmistamiseks. Mikroskoopilised struktuurid käituvad fotooniliste kristallidena (photonic crystals), mis on põhimõtteliselt valguspõhised pooljuhid. Fotooniliste kristallidega on näiteks võimalik footoneid lõksustada või […]
Uued elemendid said nime
Rahvusvahelise Puhta ja Rakendusliku Füüsika (Union of Pure and Applied Physics (IUPAP)) üldnõukogu otsustas Londonis sel nädalal anda järjenumbriga 110, 111 ja 112 elementidele vastavalt nimed darmstadtium (Ds, loe siit), roentgenium (Rg, loe siit) ja copernicium (Cn, loe siit). IUPAP nõukogusse kuulub 60 riiki. “Otsus on maailma füüsikute üldsusega kooskõlastatud. Meil on hea meel need […]
Arengud odavate päikesepaneelide tehnoloogias
Arendati uus meetod DSC (dye-sensitized solar cell, loe siit) päikesepaneelide efektiivsuse tõstmiseks. Tehnoloogia põhineb orgaanilise värvi baasil trükitud paneelidel. Ekspertide hinnangul on DSC paneelide disaini lihtsuse ja valmistamise odavuse tõttu tegemist tugeva arengupotentsiaaliga tehnoloogiaga. DSC paneelid arendas 1991. aastal välja SFITL (Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne) elektrokeemik Michael Graetzel. Algusaastail oli tehnoloogia kallis, […]
Miniatuurne resonaator lubab optilistele analüüsmeetoditele uut hoogu
USA Purdue Ülikooli ja Rahvusvahelise Standardite ja Tehnoloogia Instituudi (NIST) teadlased valmistasid arvutikiibile mahtuva seadme, mis suudab pideva infrapunalaseri valgusvoo muuta ülilühikeste impulsside reaks. Analoogsete räniseadmetega ühilduvast räni-nitriidist valmistatud mikroring-resonaator (microring resonator) on ligikaudu 80 μm (10-6 m) lai, olles võrreldav inimese juuksekarva laiusega. Valgus pääseb kiipi valatud seadmesse optilise fiibri kaudu. Kiipi jõudnud valgus […]
Seljaaju vigastuste ravimine elektriliste stimulaatorite abil.
New Jersey Tehnoloogiainstituudis uuritakse PhD Mesut Sahini käe all väikeseid elektrilisi stimulaatorseadmeid, mis aitavad tulevikus seljaajuvigastustega inimestel terveks saada. Arendatav FLAMES (Floating Light Activated Micro-Electrical Stimulators) tehnoloogia põhineb väikestel pooljuhtseadmetel, mida kaugjuhitakse optilise fiibri abil. Optilisse fiibrisse saadab signaale madala võimsusega infrapunasel lainealal töötav laser. Seade opereeritakse seljaajju nii, et see võib vabalt koes ringi […]
Toimus EFS täppisteaduste sügiskool
Täna lõppes reedel alanud järjekorras kaheksas Eesti Füüsika Seltsi ja doktorikooli “Funktsionaalsed materjalid ja tehnoloogiad” korraldatav täppisteaduste sügiskool. Üritus toimus, nagu ka eelmisel aastal, Jõgevamaal Kalevipoja veetud äkkevagude vahele peidetud Voore küla külalistemajas. Paralleelselt toimus Voorel Eesti tungengisatelliidi ESTCube sügisene koosolek, mille raames tehti tööd, arutati tähtsamaid kuupäevasid ja tegevuskavasid (loe siit). Lektorite ja kuulajate […]
Võimas valgus tunneli lõpus
Rahvusvaheline teadlaste rühm kontsentreeris edukalt 10-9 mõõtskaalas lehtri abil infrapunase laseri impulsse, võimaldades 75MHz (106 Hz) sagedusega tekitada femtosekundilisi (10-15 s) ülitugevaid ultraviolettkiirguse EUV (extreme ultraviolet) valgusimpulsse. Valgus koosneb eri sagedusega elektromagnetlainete segust. Ainega interakteerudes võib valguse sagedusspekter muutuda, seejuures on oluline nii aine kui ka selle kuju. KAIST (Korea Advanced Institute of Science and […]
Viidi läbi paljutõotava spintroonika materjali mangaanoksiidi uuringud
Ameerika Argonne Rahvusvahelises Lanboris (Argonne National Laboratory ANL) uuriti senisest täpseimalt uue põlvkonna spintroonika materjali, lantaani ja strontsiumi magnetomadustega mangaanoksiidi, füüsikalisi omadusi. Materjali tulevikurakenduste hulka kuuluvad näiteks efektiivsed elektronide spinni ja laengut kasutavad arvutus- ja mäluseadmed (spintroonika). Töörühm suutis kahest elemendist koosnevat materjali kasvatada nii, et oli võimalik muuta struktuuri nüansse ja lõppeks ka materjali […]
Veel nanokunsti
Ameerika Northwesterni Ülikooli (loe siit) selleaastase fotokonkursi võitis Jiaxing Huangi ja Samuel Stuppi laborant Andrew Koltonow nanomaailma jäädvustusega. Pildil on kujutatud tsink-oksiid nanoosakeste klastrid. Suur tähekujuline klaster on tekkinud ülejäänutest aeglasemalt, millest ka üldisest erinev struktuur. Värvierinevused tähendavad klastrite paksust ja paksuse üleminekuid. Tsink-oksiidi nanoosakeste eksperimentidest saadud uusi materjale kasutatakse orgaaniliste päikesepaneelide katmiseks. Kate lubab […]
Jälgiti elektronide liikumist molekulis
Aastal 1999 suutis Nobeli preemia laureaat Ahmed Zewail ultralühikeste laserimpulsside abil jälgida aatomite liikumist ja modelleeris selle põhjal keemiliste ühendite reaktsiooni protsessi. Sel hetkel oli elektronide liikumise jälgimine veel tulevikutsenaarium. Tänu hiljutistele lasertehnoloogia ja attosekund-spektroskoopia (1 attosekund = 10-18 s) arengutele on aga töö jõudsalt arenenud. Elektronide liikumise jälgimisega sai esimesena koos Kanada ja Prantsusmaa […]
Teadlased avastasid grafeenisarnase materjali
Dr. Frederik Wolff-Fabris arendas ja analüüsis koos kaasteadlastega HZDR (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) laboris uut grafeenile sarnaste füüsikaliste omadustega materjali. Materjali struktuur sarnaneb raud pniktiididele (iron pnictides), kõrgtemperatuursetele ülijuhtidele, ja omab seega positiivset arenguvaadet. Elementide perioodilisuse tabeli ülesehituse tõttu on võimalik osad materjali aatomid asendada teiste aatomitega, mille tulemusena on võimalik luua ülijuhte, magneetikuid või topoloogilisi isolaatoreid […]
Leiutati uus grafeeni struktuur
Suurtes mõõtudes grafeeni (loe siit) tootmine ja säilitamine on keerukas, sest materjalis toimub kergesti grafeenlehtede grupeerumine. Grafeenil on omadus paberivirna laadsesse kihti koonduda. Sellisel juhul läheb kaduma nende kasulik kogupindala. Lisaks on keeruline kihilise grafeeni töötlemine. Ameerika Northwestern Ülikooli teadlased arendasid välja grafeeni, mis ei kihistu. Uue materjali loomist inspireeris kägarpaberitega täidetud prügikorv. Teadlased suutsid […]
Harvardi Ülikooli teadlaste töö viis sammu lähemale kvantinfovõrgu loomisele
Harvardi Ülikooli teadlastel õnnestus hõbedaga kaetud väikestest teemantsammastest footon haaval valgust kiirata. Teadussaavutus on oluline samm edasi kvant-informatsioonvõrkude, milles infokandjaks on elektroni spinn ja edastajaks footon, arengus. Harvardi Ülikooli elektrotehnika dotsendi Marko Lončari töörühma arendatud seade koosneb paralleelsetest hõbeda kihiga kaetud nano (10-9m) suurusjärgu teemantsammaste ridadest. Töörühma valmistatud teemandeis asendati võrestruktuuri teatud süsiniku aatomid lämmastiku […]
NASA katsetas Arizona kõrbes elamumoodulit
NASA katsetas hiljuti Marsi maastikuga sarnanevas Arizona kõrbes astronautide elamumoodulit (habitation unit). Eelmisel kuul lõpetatud katsetes uuriti meeskonna unerežiime, ajakasutust ja töövõimekust. Prototüüpmoodul koosneb kõvast silindrilise kestaga kaetud põhiosast ja täispuhutavast teisest korrusest. Kõvakestaga kaetud sektsioon mahutab neli tuba ja kaks eendit, milledes asuvad tolmu- ja liivafiltrid ning hügieeniruum. Ülespuhutaval teisel korrusel magatakse ja lõõgastutakse. […]
Mustem kui öö: metamaterjal neelab pea kogu valguse
Poest ostetav must värv, mistahes otstarbega, neelab ligikaudu 85 % sellele langevast valgusest. Norfolki Osariigi Ülikooli ja Purdue Ülikooli koostööna avatati E. Narimanovi juhtimisel, et hüperboolsel kurrutatud pinnaga metamaterjalil on väga madal peegeldumistegur. Metamaterjali (loe siit) ainulaadseid valguse peegeldumisega seotud omadusi ära kasutav materjal suudab neelata 99 % sellele langenud valgusest. Teadustöö käigus kasvatati alumiiniummembraanidesse […]
Princetoni Ülikooli „lendav vaip“
[vsw id=”c6HV6tvbCiY” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Ameerika Princetoni Ülikooli teadlaste kätetööna valmis „lendava vaiba“ prototüüp. Pildil kujutatud seade on plastist leht, milles tekitatakse piesomootorite ja sensoritega lehe pinnal levivad elektrilised ristilained, mis endaga õhku kaasa haaravad ja lehe hõljuma panevad. Lehte on võimalik õhus liigutada kiirusega 1 cm/s. Teadustöö autori Noah Jafferise sõnul on võimalik […]
Seletati metalli pindade läheduses oleva elektrilise müra iseloom
Uue tehnoloogia, näiteks kvantarvutite, detektorite ja materjalide arendamisega seotud teadlased seisavad sageli silmitsi katsete läbi viimist segava metallmaterjalide pinnalt tuleva elektrilise müraga. MIT teadlased suutsid esimestena seni seletuseta olnud müra seletada. On teada, et osa ioonlõksustamise eksperimente segavast mürast pärineb metallide pinnal liikuvatelt elektronidelt. Praktika aga näitab, et müratasemed on elektronide mürast kordades suuremad. Segajate […]
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 […]
Kilogramm ja amper saavad tulevikus uued etalonid
Tavaelus hästi tuntud SI (Système Internationale d’unités, loe siit) standardsuurused kilogramm ja amper on läbimas uuenduskuuri. Teadlaste ammune soov on olnud siduda SI standardid füüsikaliste konstantidega. Kilogrammi etaloniks on praeguse seisuga Prantsusmaal Sèvres hoitav plaatina-iriidium silinder. Amper on defineeritud kahe juhtme vahel mõjuva jõu kaudu. Uues vormingus oleks kilogramm seotud Plancki konstandiga (loe siit) ja […]
Elektronidega mängimise tulevikutehnoloogia
Cambridge-i Ülikooli teadlased kirjeldasid, kuidas elektronid vooluahelates liiguvad. Cavendishi Laboratooriumi töörühm suutis elektrijuhis üht elektroni üle kuuekümne korra edasi tagasi nihutada ja sellest vaatlusi teha. Tulemused avaldati teadusajakirjas Nature. Piltlikust elektron – tennise mängimisest võivad kasu saada mitmed teadusharud, iseäranis kvantarvutid. Elektronid ei liigu juhis sirgjooneliselt, vaid sikk-sakk trajektooril. Liikumistee iseärasused põhjustavad aga elektronis kvantoleku […]
Google avalikustas energiatarbe
Google on esimene suurem veebifirma, mis on avaldanud oma energiatarbe andmed. Andmete avalikustamine võimaldab analüütikutel paremini aru saada internetiajastu mõjust globaalsele energiatarbele. Google kasutab ülemaailmses mastaabis jooksvalt 260 miljonit vatti energiat. Energiahulgaga, mis vastab veerandile keskmise tuumaelektrijaama väljundvõimsusest, saaks varustada 200 000 keskmist Ameerika peret. Stanfordi Ülikooli teadlase Jonathan Koomey sõnul moodustab omanimelise otsingumootoriga tuntuks saanud […]
Ameerika suurim osakestekiirendi Tevatron lõpetab töö
Pildil kujutatud Fermi kiirendikompleks FNAL (Fermi National Accelerator Laboratory) lõpetab sel reedel töö. 25 aastat Illinoi preerias töötanud Ameerika võimsamale kiirendile tõmbas joone alla 20 riigi teaduslik koostööprojekt CERN. Šveitsi ja Prantsusmaa piiril oleva maailma suurimale ja võimsamale kiirendile USA enam konkurentsi pakkuda ei suuda, selleks ei jätku ressursse. Fermi kiirendi sulgemine ei tähenda sealsetele […]
Maale prantsatas NASA vana vaatlussatelliit
Pildil on NASA 1991. aastal orbiidile lähetatud ligi kuus tonni kaaluv UARS (Upper Atmosphere Research Satellite) satelliit, mis on nüüdseks Maale prantsatanud. Tegemist on viimase 30. aasta suurima USA kosmoserämpsutükiga, mis maale tagasi jõudnud on. Maandumise asukoht ei olnud 24. septembri seisuga veel teada. NASA teatel on tõenäosus, et ennustatavad 26 atmosfääris hõõrdumise ja põlemise […]
OPERA eksperiment raporteerib neutriinode CERN-i ja Gran Sasso vahelise lennuaja anomaaliast
OPERA eksperimendi raames (loe siit) jälgitud CERN-ist lähtunud neutriinode lennuaja anomaalia on teadusmaailmas levinud kui kulutuli. Tulemused põhinevad üle 15000 Gran Sassos sooritatud mõõtmisel. Leiti, et neutriinod liikusid füüsikalisel piirkiirusel ennustatud tulemustest sihtpunktist sithpunktini 20 miljondiku osa võrra kiiremini. Pidades silmas võimalikke tagajärgede ulatust füüsikale otsustati tulemused avaldada, ent nähtust tuleb veel põhjalikult uurida, kirjutab […]
Prootonvoolul töötav transistor võimaldab masinatel elusaga suhelda
Inimkehaga suhtlevat elektroonikat kasutatakse muuhulgas sensorseadmetes ja proteesides, ent kõik need põhinevad negatiivse laenguga elektronsignaalidel. Organismides töötab signaaliedastus positiivse laenguga vesiniku aatomite ehk prootonite ning positiivse või negatiivse laenguga atomaarsete ioonide vahendusel. Washingtoni Ülikooli teadlased valmistasid ainulaadse prootonitel töötava elusmaterjaliga suhtlemisvõimelise transistori. Töö avaldati teadusajakirjas Nature Communications. Inimestes ja loomades aktiveerivad prootonid närvitalitluse ja on […]
Grafeenmullikestest läätsed
Grafeeni tööpõld on lai. Briti teadlased töötavad väikeste grafeenist mullikeste kallal, mille tulevikurakenduste hulka võib kuuluda muudetava fookuskaugusega inimsilma matkiv optiline lääts. Esimese sammuna näitasid teadlased, et mulli kõverust saab valise elektrivälja abil moonutada. Grafeen on ühe aatomkihi paksune süsinikupõhine materjal, millel on plejaad ainulaadseid mehaanilisi ja elektrilisi omadusi. Materjali saab ühes sihis pikemaks venitada […]
Maailma suurim kergete tuumade liitumise katseseade on jälle töös
Euroopa teadlased alustasid taas JET (Joint Eurpean Torus) kergete tuumade liitumise katsejaamas tööd. Maailma suurima omalaadse seadme tööseisak kestis 22 kuud, mille käigus tehti katse seadistuses mitmeid tehnilisi täiendusi. JET-i teadlaste töö sisuks on võimalikult ohutu ja looduspuhta inimkonna kasvavat energiatarvet rahuldava energeetikalahenduse välja töötamine. JET projekt on kasvulava rahvusvahelisele ITER (Thermonuclear Experimental Reactor) eksperimentaalsele termotuumareaktsiooni-reaktorile. […]
Ferroelektrikud võivad alandada arvutite võimsustarvet
Kalifornia Berkeley Ülikooli teadlased avastasid materjalide kombinatsiooni, mis alandab minimaalset kondensaatori laengu säilitamiseks vajalikku pinget. Teadussaavutus võib vähendada elektroonikaseadmete energiatarvet ja soojuskadusid. Mida võimsam on arvuti, seda rohkem soojust see kiirgab. Soojuskadude vähendamiseks on vaja kiiret protsessorit. Protsessori alusosise transistori minimaalne tööpinge on viimased 10 aastat püsinud 1 V juures, mis piirab kiiremate protsessorite valmistamist. […]
Ameerika radiatsioonigeneraatorite töörekord
Kaks Ameerika Ühendriikide tähtsamat teaduslikku kiirgusallikat saavutasid ümmarguse juubeli. Pildil on kujutatud kiirendi Saturn, Sandia labori kõrge võimsuse ja muudetava kiirguspektriga röntgenkiirte allikas, mis hiljuti tähistas paralleelselt sama labori kiirgusallikaga Hermes III oma 4000-nda impulsi väljastamist. Seadega simuleeritakse näiteks tuumarelvade mõju millitaartehnoloogiale. Lisaks külastavad teadusasutust muud teadlased, kelle teadustöös võimsaid impulss-röntgenkiiri vaja läheb. Pildil on […]
Terahertsise sagedusega leviva kiirguse ohjamine grafeeni abil
Terahertsise (1012 Hz) sagedusega leviv tugevalt infrapunane valgus on inimsilmale nähtamatu. Sellest hoolimata on tegemist kasuliku sagedusalaga, mida saab kasutada näiteks lõhkeainete ja uimastite tuvastamiseks. Ameerika Berkeley Laboratiooriumi (Berkeley Lab) valmistasid esimestena grafeenseadme, millel on terahertsiste elektromagnetlainete suhtes tugev, aga ka häälestatav, koste. Seade põhineb miljondiku meetri paksustel grafeenribadel. Ribade laiuse ja nendes asuvate laengukandjate […]
Kägardatud paberi keerukus
Massachusettsi Ülikooli teadlased Narayan Menon ja Anne Dominique Cambou on ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences avaldanud artikli, milles kirjeldavad oma uurimustööd paberi kortsutamisest. Esmapilgul veidrana tunduva teadustöö tulemusena on aga selgunud hulk huvipakkuvaid asjaolusid. Paberinutsakate pildid on tehtud röntgen-mikrotomograafia abil, mis on sarnane seade haiglas kasutatavatele kompuutertomograafidele. Objektist võetakse kiht kihi haaval […]
Avastati eksootiline kvantkristall
Looduses eksisteerib kahte sorti tahkiseid. Ühed neist tekivad vedelike kokku surumisel, teised aga vedelike siserõhu vähendamisel. Esimene variant on igapäevaelus hästi tuntud, näiteks kuiva jää varal (loe siit). Teine vairant avaldub näiteks tiheda elektronide kvantvedelikuna metallides või ioonidena valges kääbuses või neutrontähes. Nüüd ennustati, et eksisteerib veel kolmaski mateeria vorm, mis kombineerib mõlemad eelmainitud omadused. […]
Roosa keraamika
NASA Glenni uurimiskeskuses asub üks maailma neljast plasma aurufaas-sadestus seadmest. Seadme abil on võimalik tekitada vastupidavust nõudvatele detailidele üliõhukesi ja keerulise sisestruktuuriga keraamilisi kihte. Varasemate tehnoloogiatega sadestati paksemad ja lihtsama struktuuriga kihid. PS-PVD (Plasma Spray-Physical Vapor Deposition) tehnoloogia rakendamiseks on vajalik vaakumkeskkond, mis saavutatakse vastavate pumpade abil. Aurustava plasma leegi temperatuur on kuni 10 000 kraadi […]
USA-s valmis venitatav OLED
Kalifornia Los Angelesi Ülikooli UCLA teadlased valmistasid esimestena hästi venitatava orgaanilise valgust kiirgava dioodi OLED-i (organic light emitting diode, loe siit). Seade on 1 x 2 cm suur ja koosneb polümeerse struktuuriga süsinik nanotoru elektroodist, mis on kihiti kantud sinist valgust kiirgavale plastikule. Järgmise põlvkonna venitatav elektroonika on veel lapsekingades ja pakitseb tehnilistest […]
Nanotermomeetrid elavas rakus
Teadlased kasutasid esmakordselt elusrakkude temperatuuri mõõtmiseks kvanttäppe (quantum dots). Avastati, et rakkude sees ei kehti seniarvatud 37 C temperatuuri ainuvalitsus. Töös kasutati nanotermomeetritena kvanttäppe, mis on olemuselt väga väikesed pooljuhtkristallid. Väiksuse tõttu on need võimalik viia elusa raku sisse. Temperatuuri muutudes kiirgab kristall eri lainepikkustega footoneid. Teadlased on ammu arvanud, et erinevate rakkude sees on […]
Hiina ja USA koostööna avati uus neutriinodetektor
Hiinas valmis kahe suurriigi, Hiina ja USA, koostööna Daya lahe äärde neutriinodetektorite kompleks. Seni suurima Hiina väliskoostööprojekti raames ehitatud teadusasutuses hakatakse otsima neutriino laengute fluktuatsiooni „segunemisnurka“ („mixing angle“), tähisega θ13. Koostöös osaleb 19 Hiina ja 16 Ameerika ülikooli. Neutriinod osalevad vaid gravitatsioonilises ja nõrgas vastastikmõjus, mille tõttu on neid raske tuvastada. Kosmilised neutriinod jõuavad Maale […]
Kvantoptilise side uued kestvusrekordid
Kvantkommunikatsioon on üks võimalikke täiesti turvalise andmeside pidamise viise. Pikemate vahemaade vahelise kvantkommunikatsiooni võtmeks on kahe aatomsüsteemi seotud kvantolek (loe siit). Kvantpõimitus (quantum entanglement) on väga habras olek, mida on seni suudetud hoida vaid sekundi murdosa jooksul. Niels Bohri Instituudi (NBI) teadlased suutsid aga lüüa kõik senised rekordid, hoides seotud põimolekut kuni tund aega. Uurimus […]
Metamaterjalidele lihtsad asendused
Teadlaste püüdlused luua negatiivse murdumisnäitajaga materjale on seni päädinud keerukate metamaterjalidega. Viini Tehnikaülikooli teadlased saavutasid sarnased tulemused harilike metallide abil. Valguse murdumise nähtust on võimalik vaadelda asetades kõrre täidetud veetopsi. Õhu ja vee pinnal leviku suunda muutev valgus loob vaatlejale illusiooni murdunud kõrrest. Murdumise ulatust kirjeldab murdumisnäitaja. Teadlased on aastaid üritanud luua materjale, millel on negatiivne murdumisnäitaja. Sellised materjalid […]
Kuu võib olla seniarvatust oluliselt noorem
1972. aastal Apollo 16 missiooni poolt Maale toodud Kuu kivimite värske analüüs näitab, et Maa kaaslane on seniarvatust oluliselt noorem. Avastuse tegi rahvusvaheline teadlaste töörühm, millesse kuulusid Ameerika Ühendriikide ja Taani teadlased. Töörühma tulemused avaldati hiljaaegu teadusajakirjas Nature. Käibeloleva teooria kohaselt tekkis Kuu noores päikesesüsteemis proto-Maa ja planeedisarnase taevakeha kokkupõrkel. Kokkupõrke energia oli piisavalt suur […]
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 […]
Kärbuvad nanotoru-elektrood ühendused
Mikrograaf mõõnadest ja kühmudest kuldelektroodide pinnal pärast tunniajast 1.7 V (volt) pinge rakendamist. Kaht elektroodi ühendab süsinik-nanotorudest (SüNaToru – tõlkija keelend) elektrijuht. NIST (USA National Institute of Standards and Tehcnology) välja arendatud töökindlustestid aitavad kindlaks teha uudse nanomaterjali sobivust järgmise põlvkonna elektroonikaseadmetele. Vaskjuhtmed vahendavad voolu ja signaale pea kõikides integreeritud elektriahelate osades. Ühest vigasest juhist […]
Uudised LHC-st vihjavad Higgsi bosoni olemasolule
Paar nädalat tagasi lõi EPS (European Physical Society) kokkutulekul Prantsusmaal laineid teade, et värskemad andmed Suurest Hadronite Põrgutist (Large Hadron Collider, LHC) võivad viidata kauaotsitud Higgsi bosoni avastamisele. Mikromaailma osakeste interaktsiooni seni edukalt kirjeldanud standardmudeli (loe siit) kohaselt on Higgsi boson osake, mis annab kõikidele teistele osakestele massi. Ühtlasi on tegemist viimase ennustatud, aga seni […]
Puidu uurimine ultraheli termograafia abil
Fraunhoferi Puiduuringute Instituudi (Fraunhofer Institute for Wood Research) teadlased on puidu kvaliteedi kontrollimiseks arendanud uue meetodi. Kõrge võimsusega ultraheli termograafia võimaldab silmale nähtamatuks jäävad puu süü suhtes piki- või ristipraod avastada ja kaardistada. Ka oksakohad ja detailide delamineerumine on jälitav. Heli võnkumised, enamasti sagedusega 20 kHz (kiloherts, 103 Hz), kantakse üle puitdetaili, mille tulemusena hakkavad […]
Teadlased tõestasid Maad ümbritseva antiprootonite vöö olemasolu
Itaalia teadlased on PAMELA satelliidi andmete põhjal tõestanud, et atmosääri ülakihtides ümbritseb Maad kosmilisest kiirgusest põhjustatud antiprootonite vöö. Rooma Ülikooli teadlaste Piergiorgio Picozza, Tor Vergata ja nende kolleegide töö avaldati ajakirjas arXiv. Põhiliselt prootonitest, elektronidest ja heeliumi tuumadest koosnev Päiksest ja muudest vähemtuntud allikatest pärinev kosmiline kiirgus põhjustab Maa atmosfääri jõudes selle ülakihi aatomitega põrkudes […]
Edusammud kõrgtemperatuursete ülijuhtide füüsika teoorias
Kõrgtemperatuursed ülijuhid on leidnud laialdast kasutust, näiteks magnetresonantstomograafia seadmetes. Füüsikalise arusaamiseni ei ole aga selle huvitava nähtuse kirjeldamisel jõutud. Suure sammu uute teadmiste suunas on astunud Califronia Ülikooli (UCSC) teadlased. Töö avaldati 29. juuli Physical Review Letters-is. Töö koosneb kahest artiklist, millest esimene kirjeldab uut teooriat nimega „Väga korreleeritud fermivedelikud“ (Extremely correlated Fermi liquids). Teine […]
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 […]
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. […]
Valmistati haruldane elektriliste ja magnetiliste omadustega materjal
Ameerika Ühendriikide Brookhaveni Rahvusvahelises Laboratooriumis vaadeldi seninägematut aine magnetiliste ja elektriliste omaduste kooseksisteerimist. Seda haruldast kombinatsiooni sisaldavaid materjale nimetatakse multiferroidideks. Multiferroidsed materjalid võivad saada tulevikus määravaks uue põlvkonna energiasäästlike mälu- ja loogikakiipide, aga ka sensortehnoloogiate arengus. Koostöös Leinbizi Tahkiste ja Materjalide Instituudi teadlastega avaldati tulemused Physical Review Letters-is. Ferromagneetikutel esineb püsiv magnetmoment, piltlikult mõtestades on […]
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 […]
Radioaktiivne kuuvulkaan
Värskete Kuu pinna piltide analüüs näitab, et Maa kaaslase pimedalt küljelt varem avastatud kõrge radiatsiooni allikas on vulkaanilist päritolu. Kuu pinnalt leitud kuumas täpis on kõrge tooriumi konsentratsioon. Huvipakkuv moodustis asub kahe väga suure ja vana kraatri Comptoni ja Belkovichi puutepunktis, mis avastati esmakordselt 1998. aastal ühe Kuu kaaslase gammaspektromeetri abil. Avastusele pandi nimeks Comton-Belkovichi […]
Kvasarite energiaallikaks on mustade aukude liikumine
Mustad augud ei püsi paigal, olgu nad üksi või paariti. Lisaks ümber telje pöörlemisele võivad nad ringi liikuda kodugalaktika tasandis. Brighami Noorte Ülikooli (Brigham Young University) astrofüüsikute kohaselt pärineb kvasaritele energia osaliselt just mustade aukude liikumisest. Kvasarid leiduvad massiivsete galaktikate keskmes, ülisuurte mustade aukude ümbruses. Nende spekter on mõõdetav terve elektromagnetlainete spektri ulatuses, omades seejuures […]
Pool Maa soojuskiirgusest on radioaktiivset päritolu
Ligi 50% Maast eralduvast soojusest pärineb radioaktiivsete elementide, näiteks uraani ja tooriumi, lagunemisest. Sellisele järeldusele jõudis rahvusvaheline Jaapanis asuva KamLAND (loe siit) detektori tulemusi analüüsinud füüsikute meeskond. Maa-sisestest lagunemisprotsessidest pärit antineutriinode voogu mõõtva seadme andmed on varasemate radioaktiivse soojuskiirguse teooriatega heas kooskõlas. Töö tulemused võimaldavad edasi arendada Maas tekkiva soojuse mudelprotsesse. Geofüüsika teooriate kohaselt levib […]
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 […]
Jaapani tehislaul
Jaapani Kagawa Ülikooli teadlased on valmistanud inimese hääleaparaati matkiva seadme. Keele, ninaõõne, häälepaelte ja resonantstoruga varustatud tehiskõri on suuteline akustilise tagasiside abil õppima hääldust. Üheks teadustöö väljundiks on robotile laulu selgeks õpetamine. Esialgsed pisut kentsakad laulukatsetused on videoportaalis YouTube näha siin. Teadustööga lähemaks tutvumiseks on avatud kodulehekülg.
Valgusimpulsside elektroonika metallteravikel
Max Plancki Kvantoptika Instituudis juhiti esmakordselt elektronide emissiooni metallteravikult femtosekund-laserite abil. Elektronide emissiooni juhtimine femtosekund-laserite (laserid, mis võimaldavad tekitada ülilühikesi 10-15 sekundilisi impulsse – tõlkija märkus) abil võimaldab aatomisiseseid protsesse vallandada atosekundilisel (10-18s) ajaskaalal. Peter Hommelhoffi juhitud uurimisgrupp on uut meetodit rakendanud tahkistele, näiteks üliteravatele metallteravikele. Teadlased näitasid, et laseri suhteliselt väikese intensiivsuse puhul on […]
Toatemperatuuril töötav kvantmälu
Inglismaa füüsikud leiutasid footonipõhise toatemperatuuril töötava kvantmälu. Läbimurre võib aidata valmistada kvantvahevõimendi (quantum repeater device), mis võimaldaks pidada kvantinformatsiooni kaugsidet. Footonitega andmeedastuse eeliseks on tõsiasi, et footonid võivad läbida pikki vahemaid astumata seejuures ainega vastastikmõjusse. Vähene interaktsioon keskkonnaga võimaldab kvantbittidel ehk kvibititel (quibit – tõlkija keelend) jääda teiste omasugustega paardunud olekusse, mis on andmeedastuses äärmiselt […]
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 […]
Avastati Universumi kaugeim kvasar
Euroopa astronoomide rühm on eesotsas ESOVLT (European Southern Observatory’s Very Large Telescope) ja hulga teiste teleskoopide abil leidnud seniavastatuist kaugeima kvasari. Kauge tähistaeva hele taevakeha on seniavastatutest varase Universumi heledaim. Avastust kajastav artikkel ilmub täna ajakirjas Nature. “Leitud kvasar on oluline otsetee varase Universumi loosse. Tegemist on väga haruldase leiuga, mis aitab meil supermassiivsete mustade […]
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, […]
Prootoni spinn-üleminek on jälgitav
Teel prootoni sisemaailma parema tundmise poole mõõtsid saksa teadlased esimest korda üksiku lõksustatud prootoni spinn-üleminekuid. Teadlaste töö on oluline samm edasi prootoni magnetiliste omaduste tundmaõppimisel. Arendatud tehnoloogia võimaldab mõõta ka antiprootoni spinn-üleminekuid. Teadmised antiprootonitest heidavad uut valgust aine ja tumeaine vahekorrale Universumis. Prootoni fundamentaalne omadus on omaimpulsimoment ehk spinn, mis käitub justkui väike püsimagnet. Spinn […]
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 […]
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 […]
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 […]