See on tugevam kui teras, kergem kui metallisulamid ja suudab näiteks kuule peatada. Siiski on see “supermaterjal” tehtud põhiliselt uudsel viisil töödeldud ja kokku pressitud puidust. Puit on komposiit, milles pikad tselluloosi kiud on seotud ühtseks materjaliks ligniiniga. Lisaks sellele sisaldab puit ka peenikesi torusid, mis moodustavad puidu kapillaarsüsteemi. Sellist süsteemi töödeldi kõigepealt soolalahusega, mis […]
Eesti teadlaste töö jõudis maailma mainekaimasse füüsikaajakirja Physical Review Letters
Tartu Ülikooli ning Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudi teoreetikute artikkel selgitas ülivarajase universumi mudelite klassifikatsiooni ning ilmus ajakirja 14. aprilli numbris. Artikli autorid on Laur Järv, Mihkel Rünkla ja Margus Saal Tartu Ülikooli füüsikainstituudi teoreetilise füüsika laborist ning Kristjan Kannike, Luca Marzola, Antonio Racioppi, Martti Raidal ja Hardi Veermäe Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudi kõrgete […]
Tumeaine osake jäi ka seekord detekteerimata
Kosmoloogia ütleb, et galaktikate tekkimise ja evolutsiooni seletamiseks peab 80% Universumi ainest olema tumeaine. Tumeaine ei mõjuta kuidagi valgust, nii et tumeainet ei saa näha (sellest ka nimi). Tumeaine tekitab gravitatsiooni. Osakestefüüsikud üritavad leida osakest, millest tumeaine koosneb. Seni edutult, sest neil päevil oma töö lõpetanud LUX tumeaine detektor ei suutnud detekteerida nõrgalt interakteeruvaid massiivseid osakesi […]
Nagu virvatuluke
Paremalt, läbi metallist toru, tuleb infrapuna (ja seega silmale nähtamatu) laseri kiir. See kiir koondub väikeseks täpiks ja tekitab õhu molekulidest plasma. Plasma omakorda kiirgab valget, suunatud valgust. Foto: Zhijun Xu, Nankai Ülikool.
Üksik valguse lainepikkus tapab ravimitele resistentseid baktereid
Haigust tekitavaid baktereid tuleb tappa. Aga keeruline on leida meetodeid, mis oleks vajalikul määral selektiivsed. Näiteks operatsioonidel kasutatakse haigust tekitavate bakterite hävitamiseks UV lampe, aga ultravalgus võib ka patsiendi kudesid kahjustada. Kolumbia ülikooli teadlased leidsid lihtsa meetodi – kui kasutada tavalise, 200-400 nm lainepikkusi sisaldava ultravalguse asemel vaid 207 nm lainepikkusega valgust kiirgavat ultravalguse allikat, […]
Väiksemad ja vägevamad mikroläätsed
Suttgardi Ülikooli teadlased õppisid 3D printima keerukamaid ja väiksemaid mikroläätsi, kui see seni võimalik oli. Pildil on elektronmikroskoobi pilt valguskaablist (pildil punane), mis läheb läbi 200 mikromeetrise läbimõõduga süstla. Valguskaabli otsas on üks selline uudse tehnoloogiaga kasvatatud mikrolääts. Selline süsteem töötab ka kui mikroskoobi objektiiv – katses on läbi 125 mikromeetrise läbimõõduga ja 1,7 meetri pikkuse valguskaabli […]
Gravitatsioonilainetest, täpsemalt
Teisipäeval, 16. veebruaril 2016, kell 16:15 TÜ Physicumis, Ravila 14c – A106 (suur auditoorium). Gravitatsioonilained esmakordselt registreeritud NB Üritusest on kavas ka otseülekanne UTTV-s (http://www.uttv.ee/) Gravitatsioonilainete olemasolu ennustas Einstein juba 1916. aastal, pool aastat peale üldrelatiivsusteooria postuleerimist. Gravitatsioonilainete otsest detekteerimist on füüsikud üritanud ligi pool sajandit. 11. veebruaril 2016 esitas LIGO eksperiment veenvad tõendid massiivsete […]
Gravitatsioonilained detekteeritud!
Gravitatsioonilained on nüüd avastatud ja sellega leidis tõestuse A.Einsteini üldrelatiivsusteooria üks olulisemaid ennustusi! Detekteerijaks oli LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ja see toimus juba 14.septembril 2015.a. Nüüd on ilmunud ka vastav publikatsioon ja asjast anti ametlikult teada. TÜ füüsika instituudis toimub tuleval teisipäeval, 16.02 seminar, kus gravitatsioonilainetest ja nende avastamisest räägitakse. Seniks saab lugeda ametlikku […]
Suverõõmud
Ristikuleht ujub päiksepaistelisel ilmaga mõne sentimeetri paksusel veekihil. Basseini põhjal paistab ristikulehe vari. Kas selle varju kuju üllatab?
Marsikulgur Curiosity kõik silmad näevad jälle teravalt
Antakse teada, et Marsikulgur Curiosity ChemCam nime kandva instrumendi kaamera suudab end jälle Marsi kaljudele fokusseerida. Selle kaamera ülesandeks ei ole maalaste tarvis pilte teha. ChemCam (Chemistry & Camera) ülesandeks on Marsil leiduvate kivimite keemilise koostise kindlaks tegemine. Mis on ühist Marsikulguril, juhitaval termotuumareaktsioonil ja põlevkivi kaevandamisel? Võib öelda, et kõigis neis protsessides kas kavandatakse […]
Mitu olekut on ainel?
Rahvusvaheline teadlaste töörühm uuris rubiidiumiga dopeeritud fullereeni (C60) ja avastas sellel ainel seninägematu metallilise oleku. Erinevate meetoditega tehtud mõõtmised näitavad, et selles olekus on ainel olemas nii elektrijuhile kui ka dielektrikule (mittejuhile) iseloomulikud omadused. Teadlased nimetasid uue oleku Jahn-Telleri metalliks. Töö võeti ette kupraatide jt ebaharilike ülijuhtide ülijuhtivusmehhanismide paremaks mõistmiseks. Juuresolevalt pildilt peaks meile meelde […]
Tilkadest saab moodustada korrastatud mikrostruktuure
Poola teadlased on näidanud, et veetilgad võivad suuremate õlitilkade sees üllatavaid struktuure moodustada. Nähtuse rakendustena nähakse ravimine transporti inimeses ja bioloogiliste kudede loomisel. Kolloid on see, kui suure diameetriga osakesed (1nm kuni 1mikromeeter) on pihustatud lahustisse. Teisalt on kolloidosakesed on nii väikesed, et valgusmikroskoobiga neid ei näe ning kolloidid näivad homogeense, st ühtlase süsteemina. Samas […]
Planeetide teke raadioteleskoobis: HL Tauri
Toronto Ülikooli teadlaste analüüs tõestab, et 2014.a. oktoobris raadioteleskoobiga ALMA (Atacama Large Millimeter Array) salvestatud ja siis palju kõneainet pakkunud pilt väga noorest tähest nimega HL Tauri (lühendatult HL Tau) võib tõepoolest näidata planeetide tekkimise protsessi selle tähe ümber. Üldiselt arvatakse, et planeedid moodustuvad pärast tähe teket seda ümbritsevast gaasipilvest. Eestikeelne wikipedia ütleb: “[Gravitatsioonilise] kokkutõmbumise […]
NASA sond Messenger saatis oma viimased pildid Merkuurist
Niisiis, neli aastat ümber Merkuuri tiirelnud USA kosmoseagentuuri sond Messenger lõpetas oma töö ja kukkus alla. Missioon oli erakordselt edukas, kestis kolm aastat kauem kui planeeritud ning andis teadlastele ohtralt uurimismaterjali. Üks kõige kaunimaid pilte, mis Merkuuri kohta saadi, on näha allpool. Sellele klikkides avaneb täisvaade, mis on eriti detailirohke. Aga mis on õigupoolest pildil? […]
Kuidas tabada molekule ergastatud olekutes?
Aatomid ja molekulid astuvad keemilistesse reaktsioonidesse ergastatud seisunditest, millel on väga lühike eluiga ning mida ei ole seni olnud võimalik katseliselt uurida. Nüüd on Masakazu Yamazaki (Tohoku Ülikool, Jaapan) töörühm saanud selliste, vaid pikosekundeid kestvate seisundite kohta infot, mõõtes neilt hajunud elektronide energiaid. Tulevikus loodavad uurijad saada 3D kujutisi ergastatud olekutes molekulide elektronpilvedest ning uurida […]
Ühe elektroni sünkrotronkiirgus aitab määrata neutriino massi?
Teadlased on suutnud ära mõõta üksiku magnetväljas ringorbiidil liikuva elektroni kiirguse. Eksperimendis, mida tuntakse ka Projekt 8 nime all ja milles osales 27 teadlast kuuest teadusasutusest USA-st ja Saksamaalt, mõõdeti väga täpselt ära üksiku elektroni kiirguse sagedus, mis omakorda annab täpse hinnangu elektroni energiale. Kui elektroni energia mõõtmise täpsust õnnestuks veel parandada, saaks sellistest eksperimentidest […]
Loodi mikroskoopiline, muudetava lainepikkusega plasmonlaser
USA teadlased on loonud laseri, mis on ühtaegu väga väike ja reguleeritava lainepikkusega. Loodud laser on vaid mõne nanomeetri paksune, see koosneb läbipaistvate plaatide vahele asetatud ja värvainega ümbritsetud kulla nanoosakeste ruudustikust. Uue laseri abil loodetakse efektiivsemalt jälgida vähiuuringutes kasutatavaid biomarkereid. USA teadlaste loodud seadme skeem on alumisel pildil. Kollased täpid on seal kulla nano-osakesed, […]
Nanotorudest saab ka ahju ehitada
Paljude komposiitmaterjalidest valmistatud detailide valmistamisel ja parandamisel on vaja neid kuumutada. Kui töödeldavad esemed on väga suured või on nad juba kusagile külge kruvitud (näiteks lennukile), siis võib kuumutamine olla vägagi kulukas ja aeganõudev protsess. Ka energia tarbimise poolest – tüüpiliselt tuleb sellisel töötlusel esmalt üles soojendada ahi, alles pärast seda saab asuda detaili kallale, […]
603 km/h: uus rongide kiirusrekord
Jaapanis, Mount Fuji lähistel asuval eksperimentaalrajal (Yamanashi Maglev Test Line ) püstitati uus rongide kiirusrekord, uueks rekordiks on 603 km/h. Eelmine rekord oli 590 km/h. SCMaglev’iks nimetatav süsteem, kus rekord püstitati on täielikult elektromagnetiline – rongide sisse on paigutatud ülijuhtivad elektromagnetid ning “rööbasteks” on juhtmepoolid. Video sellest sündmusest leiate allpool. Mõned märksõnad: SCMaglev süsteemis sõidavad […]
Veetilk CD plaadil
Pildile on jäänud veetilk CD plaadi tagaküljel. Aga kus on valgusallikas? Ja mida me saame selle pildi põhjal öelda valgusallika kohta?
Veel üks põhjus suve oodata: kohtumine Pluutoga 14.juulil
Sellest on eestikeelses meedias juba ka mitut puhku juttu olnud – 14.juulil 2015 möödub endisest planeedist Pluuto vaid mõnekümne tuhande kilomeetri kauguselt New Horizon nime kandev NASA kosmosesond. Oodata on huvitavat pildimaterjali ning ohtralt andmeid teadlastele Kuiperi vöö objektide uurimiseks, vt näiteks: http://www.astronomy.com/news/2015/04/nasas-new-horizons-nears-historic-encounter-with-pluto http://www.astronoomia.ee/vaatleja/7286/new-horizons-teel-pluutole/ Ootame ka meie andmeid. Ja lisame siia pildi New Horizon asukohast. […]
Kupraatülijuhid ei ole enam rekordi hoidjad
Kui seni on kõige kõrgema kriitilise temperatuuriga (164K) ülijuhtideks olnud kupraadid, siis nüüd on sellele positsioonile tõusmas kõrgel rõhul (200GPa) vesiniksulfiid, mis muutub ülijuhiks juba 190K juures. Selline avastus on pikk samm toatemperatuursete ülijuhtivate materjalide poole. Uued teoreetilised arvutused näitavad, et vesiniksulfiidi ülijuhtivust on võimalik seletada tavapärase ülijuhtivuse teooria raames, st elektronide paaride moodustumise kaudu. Kui […]
Vaiguga süsinikdioksiidi püüdma
Klaus Lackner Arizona Riiklikust Ülikoolist tutvustas uudset sünteetilist materjali, mis seob süsinikdioksiidi tuhat korda efektiivsemalt kui puud. Arizona Riiklikus Ülikoolis on olemas spetsiaalne Negatiivse süsinikdioksiidi emissiooni keskus (Center for Negative Carbon Emission), mis just selle temaatikaga tegeleb. Töörühm loodab, et tulevikus hakatakse selliste materjalidega atmosfäärist süsinikdioksiidi eemaldama. Loodud materjal on küll odav, aga kas see […]
Kuidas jagada ainelainet?
Paul Hamilton ja tema kolleegid California Ülikoolist on leidnud uue mooduse, kuidas jagada aatomite ainelaineid kaheks koherentseks kimbuks. Uus meetod baseerub optilise resonaatori omadustel ning selle rakendamisel ei ole vaja kasutada suure võimsusega lasereid – avaldatud töös kasutatakse tseesiumi aatomite kaheks kimbuks jagamisel 90 mikrovatise väljundvõimsusega laserit. Kahe koherentse ainelaine interferents on kõige täpsem meetod […]
Kvantosakeste pilvedel võib olla mitu temperatuuri üheaegselt
Temperatuur on väga kasulik kehade omadus. See võimaldab meil öelda midagi statistiliselt tabavat meie ümber ringi kihutavate osakeste energia kohta ilma et me teaksime, kuidas täpselt need osakesed liiguvad. Nüüd on Viini Tehnoloogiaülikooli ja Heidelbegi Ülikooli teadlased uurinud, kuidas toimub kvantosakeste pilve tasakaalulisse olekusse minek ja kas ka selliste süsteemide kohta saab kasutada statistilisi suurusi, […]
Kuidas kosmoses asju külmas hoida?
Joel Plawsky koos kolleegidega Rensselaer’i Polytehnilisest Instituudist New York’is on leidnud, et mõned vedelike voolamisega seotud protsessid ei kulge kosmoses, st mikrogravitatsiooni tingimustes üldsegi nii, nagu maapealsele kogemusele tuginedes arvatava võiks. Et vedelike voolamine kapillaarides on väga oluline kosmoseaparaatide seadmete jahutussüsteemides, siis omab see uurimus väga praktilist tähendust. Meie saame ühe näite põhjal teada, miks on […]
Mis on pildil?
Kõik teavad, et laseri kiirt me vaakumis kõrvalt vaadates ei näeks. Valgus peab milleltki peegelduma või hajuma, et valgus ka vaatleja silma satuks. Kui õhk on tolmuvaba, siis tuleb laseri kiire ette panna näiteks tükk paberit, et näha selle asukohta. Optika labori on selline paberitükk väga tarvilik abivahend. Pildi leidsime Ameerika Optika Seltsi (Optical Society […]
Uurijad panevad “vähivastaste kuulide” ohutuse proovile
Uute vähiravimeetodite väljatöötamine ei ole ainult bioloogide ja geneetikute pärusmaa. Ka füüsikutel, keemikutel ja materjaliteadlastel on siin oma kaalukas sõna kaasa rääkida. Üks võimalikke meetodeid vähirakkude hävitamiseks on juba rohkem kui sajand tagasi Paul Ehrlich’i poolt välja pakutud idee ravimist, mis võitleb vaid haigete rakkudega, jättes terved rakud puutumata. Selliste ravimite prototüübid on juba ammu […]
Hapnik ümber galaktikate?
Hubble kosmoseteleskoop on salvestanud pildid, mis tunduvad Maarotist optikule täiesti hämmastavad. Kokku kahekümne galaktika ümbert on leitud ioniseeritud gaasi filamendid, mis tasapisi valgust kiirgavad ja paistavad meile roheliste helendavate piirkondadena. Allpool on toodud kaheksa nendest galaktikatest. Hämmastav tundub sealjuures just seletus, mis nähtusele pakutakse. Kõigepealt olid gaasi pilved, täiesti nähtamatud. Siis kiirgas galaktika keskmes olev […]
Uudne 8 südamikuga optiline fiiber annab suurema ülekandekiiruse
Tavaliselt räägime, et kui internet tuleb läbi fiiber-optilise andmeside, siis küllap on see ka piisavalt kiire. Aga andmemahud aina suurenevad ja täna otsitakse aktiivselt võimalusi, kuidas optilistest fiibritest veel rohkem kiirust välja pigistada. See võib esmapilgul üllatavgi tunduda, aga kiiremaid ühendusi vajatakse ka näiteks naabertubades paiknevate arvutite vaheliseks andmesideks – suuremate arvutisüsteemide puhul on tavaline, […]
Grafeen: esimesed kümme aastat ja “parem” elektripirn
Grafeen avastati veidi rohkem, kui kümme aastat tagasi Manchesteri ülikoolis. Grafeeni hämmastavad omadused tõid kaasa buumi selle uurimises, ennustati kõige erinevamaid rakendusi. 2007.a. kirjutasime: “2004. aastal Suurbritannias avastatud ja teadaolevalt kogu universumi kõige õhem materjal grafeen on teadusringkondadesse toonud tõelise buumi. Uus materjal võib juba 5-10 aasta pärast hetkel mikroelektroonikas valitsevale ränile tõsist konkurentsi pakkuda. […]
Kandiline vesi?
Ühendkuningriikide, Saksamaa ja Hiina teadlaste töörühm on pannud vee kahe grafeeni lehe vahele ja leidnud, et vesi moodustab seal üsnagi ebaharilikke struktuure. Katsetega loodetakse selgitada vee ebaharilikku käitumist süsiniknanotorudes ja teistes nanostruktuursetes materjalides, mis võib viia paremate filtreerimis- ja destilleerimisseadmete loomiseni. Vesi on enamusele meist kõige tavalisem asi maailmas – läbipaistev, lõhnatu, värvitu, maitsetu ja […]
Kuidas leida eluks sobilik eksoplaneet?
Kõik on kuulnud eksoplaneetidest. Kõik kes teavad, mismoodi neid planeete otsitakse ja leitakse, kui palju neid meie galaktikas üleüldse olemas olla või kuidas neid uuritakse võivad alljärgneva ka lugemata jätta. Aga kõigile teistele … Eksoplaneetide avastamiseks kasutatakse alljärgnevaid meetodeid: Dünaamiline – tähe radiaalkiiruse perioodilised muutused; Fotomeetriline – perioodilised tähevarjutused. Sellel meetodil on NASA satelliit Kepler on leidnud 1019 […]
Kuidas Curiosity Marsi kive uurib?
Neil päevil anti teada, et marsikulgur Curiosity on leidnud Marsil lämmastikku, kasutades selleks proovide analüüsimise instrumenti SAM (Sample Analysis at Mars). Huvitav on see, et lämmastik leiti lämmastikoksiidina (NO3). Kui see ka ei kinnita arvamust, et Marsil võis kunagi elu olla, saame siiski tõdeda, et oksiidina esinev lämmastik on elusorganismidele kasutatav, kuna lämmastiku aatomeid on sellest ühendist võimalik […]
Veel kord 2014. aasta füüsika ja keemia Nobeli preemiast
2015.a. füüsikapäevade Nobeli loengu pidasid Jaan Aarik (TÜ) ja Jaak Kikas (TÜ). Kaks professorit, kaks preemiat, füüsika ja keemia. Jaan Aarik räägib pooljuhtidest ja LED’idest, Jaak mikroskoopidest. Mõlemad ettekanded nõuavad kuulajalt arvestatava hulga eelteadmisi, samas alustavad kõigile arusaadavatest asjadest.
Millised on suurimad ehitusjärgus teadustaristud Euroopas
Avalikul seminaril „Moodsa füüsika rakendused” esines ka Tartu ülikooli professor, akadeemik Ergo Nõmmiste ettekandega “Suurimatest ehitusjärgus teadustaristutest Euroopas”. Jutuks tulid: ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), ehk rahvusvaheline eksperimentaalne termotuumareaktor. Laser vabadel elektronidel ehk röntgenlaser, ehitatakse Hamburgi, DESY-sse. Saadakse femtosekundilisi röntgenimpulsse. Elektronid kiirendatakse peaaegu valguse kiiruseni, misjärel nad läbivad undulaatorid ning kiiratakse röntgenimpulss. ESS European Spallation Sourve, Euroopa […]
Süsiniknanotorudel baseeruvate päikesepatareide efektiivsus kasvas kaks korda
Juba mõnda aega on üritatud luua tervenisti süsinikul baseeruvaid päikesepaneele. Arvatakse, et tegemist paljulubava alternatiivlahendusega tänapäeva kallitele fotogalvaanilistele seadmetele. Nüüd on Mark Hersami juhitud töörühm loonud uut tüüpi süsiniknanotorudel põhineva päikesepatarei, mis on oma eelkäiatest kaks korda efektiivsem. Arvatavasti on kõik teadushuvilised süsiniknanotorudest kuulnud – need on ühe aatomi paksusest süsiniku lehest (ehk grafeenist) “keeratud” […]
Osakeste laserkiirendid saavutasid enneolematu võimsuse
Osakeste kiirendite rolli teaduse ja tehnoloogia arengus on raske üle hinnata. Viimatistest arengutest võiks ehk meenutada Higgsi bosoni avastamist. Aga vähemalt sama olulised on sünkrotronkiirguse allikad või vabaelektron-laserid – tänapäevaseid materjaliuuringuid ei ole ilma nende tööriistadeta võimalik ette kujutada. Viimastel aastatel on tavapäraste osakeste kiirendite kõrval arendatud tehnoloogiat, kus osakesi kiirendab laseri impulss (laser wakefield acceleration). […]
Kui õhk ei ole valgusele enam läbipaistev
Väga intensiivsele valgusel ei ole õhk enam läbipaistev keskkond. Käesolevat pilti tuleb lugeda paremalt vasakule, st valgus, antud juhul ülilühike valgusimpulss, tuleb paremalt. Esimene tähtis koht pildil on väike sinakas täpike, see on mikroplasma pall, mis tekib valgusimpulsi ja õhu vastasmõjus. Pildistamisel on plasmapallilt tekkinud valguse ees poolviltu hoitud paberilehte, st fotograaf on pildistanud paberilehte […]
Uudset nanoosakest näeb kuuel erineval moel
Inimese sisse on keeruline näha. Ka otseses mõttes – kasutuses on väga erinevaid meetodeid elusorganismi uurimiseks, aga ükski neist ei ole täiuslik. Ja paljud meetodid nõuavad mõne spetsiifilise kontrastaine manustamist patsiendile. Nüüd on leitud nanoosake, mida saab kasutada kuue erineva meetodi kontrastainena. Kõnealuste nanoosakeste (vt pilti) läbimõõt on 74 nanomeetrit ja neil on tuum, mis […]
Kuidas jagada Cooper’i paare?
Antakse teada, et Soome ja Venemaa teadlastel on läinud korda nn Cooper’i paare moodustavad elektronid ruumiliselt eraldada nii, et võivad tekkida omavahel kvantmehaaniliselt seotud elektronide paarid. Sellised, nn põimolekus elektronid on vajalikud näiteks kvantarvutite ehitamisel. Eksperimendis kasutati kahte grafeenist tehtud kvanttäppi. On olemas mittejuhid, pooljuhid, juhid ja … ülijuhid. Ülijuhtide elektritakistus on null või nullilähedane. […]
Supernoova gravitatsiooniläätses
Gravitatsiooniläätse tekkimist kirjeldab üldrelatiivsusteooria, sellest teooriast arusaamiseks tuleb omajagu vaeva näha. Aga me võime ka leppida analoogiaga ning uurida kosmoses toimuvat optikast pärit arusaamisega. Sest gravitatsioonilääts muudab valguse liikumise suunda sarnaselt, nagu seda teeb tavaline optiline lääts (vt esimest pilti). Füüsikalised mehhanismid on loomulikult erinevad – optikas murdub valgus reaalsetes, käegakatsutavates läätsedes, galaktikad kõverdavad oma […]
Sai valmis esimene Extreme Light Infrastructure (ELI) laser
2018.a. saab valmis Extreme Light Infrastructure (ELI) nime kandev taristu Tšehhis, Ungaris ja Rumeenias, kuhu koondatakse tipptasemel laserid teadusuuringute läbiviimiseks. Neil päevil anti teada, et Kalifornias asuvas Lawrence Livermore riiklikus laboratooriumis on kokku pandud üks neljast laserist, mis annab “esimese valguse” Prahasse ehitatava ELI kiirekanalite (ELI beamlines) kompleksi suure väljundvõimsusega laserikiirde. Milline see laser on? […]
Eesti-Soome kiirekanal materjaliteaduse uuringuteks
MAX-IV sünkrotronkeskus teaduskeskus Lundis, Rootsis on uus sünkrotronkiirguse allikas, mis pakub võimalusi uuringuteks väga erinevates valdkondades nagu fundamentaalfüüsika, materjali-, bio- ja nanoteadused ning meditsiin. Eesti kiirekanal on planeeritud ehitada uuele 1.5 GeV energiaga kogujaringile. Seda kasutatakse kui ülipehme röntgenkiirguse allikat, mis võimaldab uurida uute materjalide elektroonseid omadusi Mis on sünkrotron? Sünkrotronid on elektronide kiirendid, mida […]
Röntgen salvestas 3D pildi viirusest
Bioloogid tahavad teada, milline on nende uuritavate bioloogiliste objektide struktuur. Üks hea füüsikute poolt pakutav meetod on röntgenkristallograafia – kui valgustada röntgenkiirgusega suuri, korrapäraseid kristalle, siis tekivad difraktsioonipildid, mille põhjal on võimalik objekti struktuur kindlaks teha. Selliselt on teada saadud kümnete tuhandete proteiinide, nukleiinhapete jm bioloogiliste molekulide struktuur. Aga see meetod ei tööta, kui uuritavad […]
Kui laser lõhub laseri
Laserikiir võib näppu kõrvetada. Sellistest näpueksperimentidest on ka hästi teada, et mida suurem intensiivsus, seda ohtlikum kiir. Samamoodi on laserikiire läbipaistvast keskkonnast läbiminekul – suurte intensiivsuste korral võib laserikiir keskkonda kahjusta. Vastavat teadust nimetatakse mittelineaarseks optikaks ning see on väga palju kordi keerulisem, kui koolist tuttav valgusõpetus. Nüüd alljärgnevast pildist: Näidatud on laseri südameks olev […]
Mis on pildil?
See pilt on tavaelust, aga natuke ka mitte. Proovige aru saada, milline on olnud stseen, mida fotograaf on pildistanud? Vihje on pildi allkirjas. Aga ära annab seletada ka kõik kõverused …
Üliõhukesed läätsed suudavad nüüd tekitada ka värvilisi kujutisi
Optilisi läätsesid me oleme kõik näinud. Fotoaparaadi objektiivis on nad suheliselt suured, mobiiltelefonides palju väiksemad. Juba mõnda aega on olemas ka üliõhukesed läätsed paksusega vaid mõned mikromeetrid (nimetagem neid tasaläätsedeks), mida on võimalik kasutada eriti miniatuursetes seadmetes. Seni jäid sellised läätsed hätta värvilise valgusega. Nüüd on suudetud valmistada tasaläätsed, mis suudavad koondada erineva lainepikkusega valgust […]
Imeline teadus
Lõhe tavakodaniku ning mõnest spetsiifilisest valdkonnast arusaamiseks tarvilike teadmiste ja arusaamade vahel on tavaliselt üüratu. Ja mida aeg edasi, seda hullemaks läheb.
Laserrelvasüsteemide täiustamine jätkub
Laserrelva põhiidee on ju tegelikult iidvana – legend räägib, et juba Archimedes kasutas nõgusa peegliga koondatud päikeseenergiat, et vaenlase laevastikku hävitada. Mida üks laserrelvgi muud teha saab, kui koondada väga intensiivne valgus sihtmärgile, üritades seda sel teel kahjustada. Neil päevil tuli teade, et Boeing on võitnud 29,5 miljonit dollarit maksva lepingu laserrelva laserikiire stabiliseerimise süsteemi […]
Kas teadsid, et ka neutronkiirgust kasutades saab asju pildistada?
Neutronkiirgus on vabade neutronite voog, mis tekib tuumalagunemise või tuumasünteesi (tekke) protsessi käigus ja reageerib ettejäävate tuumadega, moodustades uusi isotoope, mis omakorda võivad kiirgust tekitada. Neutronkiirgusega saab uurida üliväikeses mõõtkavas ainete ehitust (struktuuri)– objektilt väjunud neuronite energiate ja liikumissuundade järgi tehakse kindlaks mõõdetava objekti sisestruktuur (kasutatakse kristallograafias, vedelate- ja tahkete ainete füüsikas, bioloogias, tahkiste keemias, […]
Imeline taevas
Mõnikord on Päike ümbritsetud heleda ringiga, mille sisemine äär võib olla punane ja välimine sinine. Nurk ringjoone ja selle keskpunkti vahel on 22°, mistõttu kutsutakse seda 22° haloks. (Seda nurka saab kergesti mõõta. Selleks tuleb käsi välja sirutada ning sõrmed niimoodi laiali ajada, et peopesa jääb väljapoole. See taevaosa, mis jääb sirgele joonele pöidla ja […]
Läbimurre “õhulaserite” tekitamises?
Kuidas saada teada, milline on õhu koostis mõne korstna läheduses või kilomeetrite kõrgusel maapinnast, kui teil ei ole kasutada lennukeid, õhupalle või taevatreppi? Selgub, et õhumolekulid saab panna laserina kiirgama ja seda ka kauge maa tagant, laserivalguse neeldumise kaudu saab omakord teada atmosfääri koostise. Alexandre Laurain ja tema kolleegid Arizona ülikoolist on leidnud mooduse, kuidas […]
Kas termotuumareaktor peab nii suur olema?
Tuumasüntees (ing. k. fusion ) on füüsikute huviobjektiks olnud juba üle poole sajandi . Alates möödunud sajandi keskpaigast on loodetud, et paarikümne aasta jooksul lahendab see inimkonna energiaprobleemid. Paraku on tööstuslike seadmeteni endiselt pikk tee. Üldiselt on peetud kõige perspektiivikamateks tokamak (ven. k. тороидальная камера с магнитными катушками) tüüpi reaktoreid. Praeguseks on neid ehitatud sadu, […]
Kuidas näha väga kiireid laetud osakesi?
Kui laetud osake, näiteks elektron, liigub läbi dielektriku kiirusega, mis on suurem valguse kiirusest selles keskkonnas, siis tekib kiirgus, mida nimetatakse selle avastaja järgi Cherenkovi kiirguseks. Näiteks vees paiknevate tuumareaktorite kiiratav sinine valgus on justnimelt Cherenkovi kiirgus ja selle järgi on võimalik beeta-kiirguse olemasolu kindlaks teha (vt pilti). Sellist, kiirete laetud osakeste poolt tekitatud kiirgust […]
Miks on Higgs’i boson nagu täringud?
Higgsi bosoni avastamise aegu kirjutas Andi Hektor Horisondis: “Hurraa! Mõõtmistulemused näitavad, et uus ATLAS ja CMS mõõdavad signaali olulisusega 5-sigma. Mhh, ühmatab nüüd mitteosakestefüüsik! Mida see peaks tähendama? Mitteosakestefüüsikute keeles tähendab see tõenäosust umbes 1/1000000, et tegu ei ole uue osakesega. Osakestefüüsikud on kokku leppinud, et sellist olukorda nimetatakse osakese avastuseks.” Mis on see salapärane […]
Rohelise laseri valgus
Rohelise laseri valgus läheb läbi kolme klaasi, vasakult paremale. Esimeses klaasis on canola õli, teises on vesi, kolmandas oliivõli. Õlis osa kõrge energiaga (rohelisi) footoneid neeldub ning kiirgub madalama energiaga footoneid (fluorestsents), canola õli annab oranzi, oliiviõli punase fluorestsentsi. Veeklaasis näeme rohelist kiirt, mis on lihtsalt rohelise valguse hajumine vees.
LHC kaks aastat kestnud remont hakkab läbi saama
Suur Hadronite Põrguti (Large Hadron Collider ehk LHC) lülitati välja 14. veebruaril 2013, pärast kolm aastat kestnud tööd. Sellest alates on sajad insenerid ja tehnikud parandanud ja täiustanud LHC kiirendeid ja eksperimente, et valmistada need ette tööks kõrgematel energiatel. LHC taaskäivitamine on planeeritud käesolevale, 2015.aastale. Plaanis on eksperimendid, kus põrkuvate osakeste energia on 13TeV (6,5 […]
Suured holograafilised ekraanid ei ole enam ulme
Holograafia ei ole tegelikult surnud, kujutlus holograafilistest avataridest, kes meie asemel koosolekul istuvad või koju kätte toodud ruumilisest maailmast toidab endiselt terve armee teadlaste ja inseneride meeli, kunstnikest, disaineritest ja müügimeestest rääkimata. Seda küll, et kuuekümnendatel suurte lootustega alustatud arendused jäid toppama tehnoloogia taha, see lihtsalt ei olnud veel piisavalt kaugele arenenud. Nüüd on teadlased […]
Tumeaine leitud ka Linnutee südames
Rahvusvaheline astronoomide meeskond on leidnud uusi tõendeid selle kohta, et Linnutee keskmes on märkimisväärses koguses tumeainet. See tulemus kinnitab teadlaste seniseid hinnanguid, edasises töös loodetakse tumeaine jaotus meie galaktikas veel täpsemalt kindlaks teha. Esimesed vihjed tumeaine olemasolule said teadlased galaktikate pöörlemise uurimisest. Selgus nimelt, et galaktikad pöörlevad palju kiiremini, kui võiks ennustada eeldades, et neid […]
Valmistati materjal, millel on negatiivne murdumisnäitaja nähtavas spektri piirkonnas
Ajakirja Nature väljaandest Scientific reports saime lugeda, et esmakordselt on saadud ja ära mõõdetud nähtavas piirkonnas negatiivset murdumisnäitajat omav materjal. Töö on tehtud Hiina teadlaste poolt ja selle rõhk on just materjali valmistamise meetodil. Ja õige ka – oleme ju siinsetelgi veergudel mitut puhku rääkinud, kui keeruline on spektri nähtavasse piirkonda sobivaid metamaterjale valmistada. Juuresolev […]
Retsept metamaterjalide valmistamiseks
Metamaterjalid on huvitavad, ei ole probleem neile rakendusi välja mõelda alates ideaalsest valguse neelajast lõpetades superläätsedega. Aga nende valmistamine on väga keeruline. Siiski, vahel on valmistamise protsess ja selle tulemus üsna lihtsalt hoomatav. Käesoleval juhul on Jaapani ja Taiwani teadlased valmistanud metamaterjali mis erinevalt varasematest on isotroopne, st selle omadused ei sõltu langeva valguse suunast […]
Söövitusmeetod aitab 2-D struktuuridest luua 3-dimensionaalseid
Tänapäevases kaugsides kannab valgus digitaalset informatsiooni kilomeetrite taha vaid sekunditega. Kohandatud optilised materjalid kontrollivad valgussignaale. Teadlased Berliini, Louvain’i ja Karlsruhe Tehnoloogia Instituutidest esitavad ajakirjas Advanced Functional Materials meetodit footonkristallide tootmiseks. Nende optilised omadused on paika pandud mikromeetri suuruste struktuuridega. Antud meetod on kiire, odav ja lihtne ning kasutab osaliselt iseorganiseeruvuse printsiipi. „Materjalide optilisi omadusi saab […]
Põgenevate kivide mõistatus lahendatud?
California ja Nevada kuivanud järvede põhjas vedelevate kivide taga on tihti pikad vaod, mis algavad kivi juurest ja võivad ulatuda kümneid meetreid üle kõvaks kuivanud kõrbepinnase. Kivid ise kaaluvad kuni 300 kilo. Mis neid jälgi tekitab? Kas kivid üritavad Las Vegase kasiinodesse murda? Või käib mõni veidrik neid lükkamas? Igal juhul peab jälgede tekitamine keeruline […]
Fluorestseeruvad nanotorud – uus aken aju ehitusse
Stanfordi Ülikooli teadlased töötasid hiljuti välja maailma esimese mitteinvasiivse pildistustehnoloogia, mis suudab tuvastada hiire aju veresoontes asuvaid kuni mikromeetrise läbimõõduga struktuure. Meetodis süstitakse hiire ajusse ühekihilisi süsiniknanotorusid (ingl. k. single-walled carbon nanotubes) ja detekteeritakse nende kiiratavat valgust. Veresoonte struktuuri ja seal oleva vere voolamist on erakordselt oluline teada näiteks insuldi, dementsuse ja ajukasvajate ravimisel. Tänapäeval tugineb ajust kujutise saamine peamiselt […]
Kuidas näevad välja tõelised laserkuulid?
Laserkuulid on ulmefilmides üsna sagedane nähtus. Aga tegelikkuses? Poola füüsikud T.Fok, Y.Stepanenko ja W.Wegrzynski on oma teravatise laseri justeerimise käigus võtnud vaevaks ja teinud video sellest, kuidas sellise ülivõimsa laseri tekitatud valgusimpulss (“valguskuul”) lendab. Video (vt allpool) näib üsna arusaadav – tõepoolest, midagi helendavat liigub piki koridori. Aga siin on nii mõndagi seletamist. Esiteks, ükskõik […]
Propeller katki?
Kui satute järgmisel korral propelleritega lennukiga sõitma, siis lõbustage ennast ja kaasreisijaid sellega, et pildistate või filmite oma nutitelefoniga lennuki propellerit. Sest tulemus arvatavasti üllatab – pildile võib jääda just selline täiesti mittesümmeetriline objekt. Võib isegi tekkida kartus, kas lennukiga on kõik korras. Sellise kõvera pildi põhjuseks ei ole siiski mitte katkine propeller vaid mobiiltelefoni […]
Rahvusvaheline valguse aasta 2015 on alanud!
Täna, 19.01.2015 avatakse Pariisis, UNESCO peakorteris rahvusvaheline valguse aasta 2015. Rahvusvahelina valguse aasta toimub Ühendatud Rahvaste Organisatsiooni egiidi all ning on ellu kutsutud valguse ja optiliste tehnoloogiate rolli teadvustamiseks meie igapäevaelus ja inimkonna tuleviku kujunemisel. Võib julgesti öelda, et ilma valguseta ei oleks elu, ilma valguseta ei oleks meil võimalik infot saada ja vahetada. Kui […]
„Maavärinatuledest” avastatakse uus füüsika
Kui tektoonilised plaadid nihkuvad – üksteise vastu hõõrdudes ja maavärinaid põhjustades –, on nende vahel tavaliselt määrdena toimiv pulbriks hõõrutud kivide kiht. Karen Daniels uurib Põhja-Carolina ülikooli laboratooriumis väikeseid plastkettaid, mis libisevad üksteise peal sarnaselt Maa tektooniliste plaatidega. Daniels ja tema kolleegid uurivad, kas plastkettad ja võib-olla plaatide vahel leiduvad graanulid tekitavad liikumisel akustilisi signaale. Nüüd on […]
Kosmosetelskoop Hubble paljastab seninägematud detailid kosmilistes sammastes
Me kõik oleme imetlenud öist tähistaevast, kuid selle hingemattev ilu jääb enamasti paljale silmale varjatuks. Seevastu kosmosetelskoop Hubble on võimeline paljastama kunstilisi detaile tähistaeva objektidest. Täpselt 20 aastat tagasi tegi Hubble esimese pildi kolmest kosmilistest tolmusambast, mis on üks osa kuulsast Kotka udukogust. Tähistamaks Hubble teleskoobi 25ndat aastapäeva, vaatles Hubble seda objekti uuesti, paljastades detaile, […]
Kõverjooneliselt levivad Airy valguskuulid
Andreas Valdmann, Peeter Piksarv, Heli Valtna-Lukner, Peeter Saari TÜ Füüsika Instituut, Riia 142, Tartu 51014, Eesti Difraksioon on nähtus, mis alates valguse lainemudeli abil seletuse saamist on ootuspärane ja lausa paratamatuna näiv. Näiteks on difraktsioon põhjuseks, miks Maalt Kuu poole suunatud peenikese laserkiire läbimõõt kasvab teel sihtmärgini kilomeetritega mõõdetavaks, hoolimata sellest, kui hästi on laser […]
Uus nähtamatuks tegev seade töötab hajutavas keskkonnas
Saksa teadlased leiutasid uue nn nähtamatuks tegeva mantli, mis varjab objekte hajutavas keskkonnas, näiteks sogases vedelikus. Sama tehnoloogiat kasutades on tehtud ka mantleid, mis varjavad objekte kuumuse eest. Kuigi sellise seadme võimalikud rakendused on piiratud, võib teadlaste sõnul kasutada seda näiteks esteetilise kuid vargakindla klaasi valmistamisel. Nähtamatuks tegev mantel töötab, juhtides valguse objekti ümbert mööda […]
Laser jäljendab valguse abil bioloogilisi neuroneid
Õhukestest pooljuhi kihtidest valmistatud pisike laser funktsioneerib täpselt nagu bioloogiline neuron, leidis grupp prantsuse füüsikuid. Teadlastel õnnestus näidata, et nende ,,mikrosammastest” (“micropillar”) laser kiirgab valgust kohe, kui selle sisend muutub vaid minimaalselt – just nagu neuron. Järjestikused kiirgamised peavad lisaks olema üksteisest ajaliselt eraldatud, mis on samuti bioloogiliste neuronite üheks olulisimaks omaduseks. Inimaju koosneb ligikaudu […]
Uued tugevad superkondensaatorid
Ameerika Ühendriikide teadlased töötasid hiljuti välja tahkiselise superkondensaatori, mis on võimeline töötama ka sellele mõjuvate suurte jõudude ja vibratsioonide korral. Erinevalt traditsioonilistest superkondensaatoritest, ei delamineeru antud seade sellele mõjuvate suurte jõudude korral. See uus seade võib viia mitmete praktiliste rakendusteni, seehulgas lihtsalt efektiivsematest seadmetest kuni taastuvenergia salvestamiseni. Erinevalt akudest, mis töötavad tänu keemilistele reaktsioonidele, salvestavad […]
Kasvuhoonegaasi CO2 kasutamine plastide materjalina.
Leverkusen, 14. mai 2014 – Kasvuhoonegaasi süsinikdioksiidi võib kasutada plastide peamise materjalina. Pärast edukat katsefaasi ja paljutõotavat turuanalüüsi plaanib Bayer MaterialScience oma Dormageni tootmiskohas investeerida 15 miljonit eurot tootmisliini ehitamisse, mis hakkab kõrgkvaliteetse vahtpolüuretaani prekursori tootmiseks kasutama süsihappegaasi. Liini keskmine aastane tootmisvõimsus on 5000 tonni. Loataotlus esitatakse Kölni kohalikule omavalitsusele järgmise paari nädala jooksul. Projekti […]
Kas libisev liiv aitas egiptlastel püramiide ehitada?
Vana-Egiptuse kolossaalsete monumentide ehitajad võisid lisada kõrbeliivadele vett, et suurte kelkude vedamist kergemaks teha. Selline on rahvusvahelise füüsikute töögrupi järeldus, milleni jõuti erinevat tüüpi liivades oleva vee koguse ning hõõrdumise vahelist seost uurides. Uurimusest selgus, et Egiptuse kõrbetes leiduv liivatüüp muutub veega niisutamisel eriti livedaks – fakt, mis võis püramiidide ehitamiseks kasutatud suurte kivimürakate liigutamise […]
Futuristliku õhusõiduki esitlus – pardal on Bayeri materjalid
9. aprill 2014 Payerne, Šveits – visionaarne projekt on nüüdseks avalikustatud: teine päikeseenergial töötav lennuk Solar Impulse on valmis. Lennuk, millega lennatakse 2015. aastal esimest korda kütuseta ümber maailma, avalikustati kolmapäeval Payerne’is Šveitsis. Pardal on arvukalt uuenduslikke tooteid ja lahendusi Bayer MaterialScience’ilt, mis teevad lennuki eriti kergeks ja energiasäästlikuks, nende hulgas ka uus ja äärmiselt […]
Hübriidne plasma-katalüütiline reaktor ohtlike gaaside eemaldamiseks
Indrek Jõgi, Ants Haljaste, Matti Laan „Hybrid TiO2 based plasma-catalytic reactors for the removal of hazardous gasses“ Surf. Coat. Technol. 242 (2014) 195-199. Kateldes ja mootorites kütuste põlemisel tekkivad lämmastik- ja vääveloksiidid (NOx ja SO2) põhjustavad atmosfääri jõudes happevihmasid ja sudu ning on seetõttu ohuks nii inimeste tervisele kui ka keskkonnale. Seetõttu on nende ühendite […]
Leiti otsene tõend nii kosmilisele inflatsioonile kui gravitatsioonilainetele
Universum tekkis ligikaudu 14 miljardit aastat tagasi nähtusest, mida nimetatakse Suureks Pauguks. Selle alghetkeil paisus kaduvväikse sekundi murdosa jooksul Universum eksponentsiaalselt, kaugele meie parimate teleskoopide vaateulatusest. Ilus lugu, ent kuni selle nädala alguseni katselise tõenduseta. Esmaspäeval teatas Harvard-Smithsonian astrofüüsika keskus oma veebilehel ametlikus teadaandes, et on kosmilisele paisumisele (inflatsioonile) leidnud esimese otsese tõendi. Avastuse au […]
Hele täpp varju keskmes
Robert P. Crease võtab vaatluse alla lihtsa demonstratsiooni, mis on ühteaegu nii paeluv hariduslik vahend kui ka draamatiline õppetund ajaloost. ,,See on erakordselt lihtne demonstratsioon,” sõnab Hal Metcalf, lülitades samal ajal sisse väikese laserpointeri, tekitades seega 10m kaugusel asuvale seinale umbes 2mm diameetriga helerohelise täpi. Seejärel klammerdab ta ühe sirge naela hoidja külge ning asetab […]
Kas uus suund fotoonikas?
KBFI teadlased Urmas Nagel ja Toomas Rõõm koostöös Ungari, Jaapani ja Hollandi teadlastega on avastanud uue optilise nähtuse kasutades haruldast eksperimentaalset seadet Tallinnas, kus optiline spektroskoopia on ühildatud tugevate magnetväljadega. Avastus, mis võib olla aluseks uutele suundumustele fotoonikas ja infomatsioonitehnoloogias, on avaldatud ajakirjas Nature Communications. Materjalid, mida rühm uuris Ungari teadlase István Kézsmárki juhtimisel, on […]
Phsyicum
KBFIs käivitatakse unikaalne aatom- ja magnetjõu mikroskoop
19. detsemberil avati Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudis teadustööks unikaalne aatom(AFM)- ja magnetjõu mikroskoop (MFM) (Pildil). PPMS süsteemi (Physical Property Measurement System, Quantum Design) integreeritav muudetava temperatuuri (2–400 K) ja muudetava väljatugevusega (-14 kuni 14 T) kõrgresolutsiooni AFM-MFM seade on unikaalne ja tõhus tööriist materjaliteaduse probleemide uurimisel. Seade on konstrueeritud Šveitsi teadlaste rühma poolt Baseli […]
Nendele, kes huvituvad vaakumi probleemist…
Tänapäeva füüsika üheks alustalaks oleva kvantmehaanika järgi on olemas rida erinevaid panuseid vaakumi energia tihedusse ρvac. Võrreldamatult suurim nende seas on fundamentaal bosonite nullseisundi kvantfluktuatsioonide panus. Vastav energia tihedus on hiigelsuur ja on Plancki energia tiheduse ρvac =4.63 .10113 J/m3 suurusjärku, mis ületab ligikaudu 10120 korda vaadeldavat vaakumi energiatihedust. Kõik teised panused vaakumi energiatihedusse ρvac […]
Ferroelektrike ja inimaju arvutuslik ühisosa
Ameerika energeetikaministeeriumi Oak Ridge’i Riikliku laboratooriumi (ORNL) töörühm avastas ferroelektrilises materjalis stohhastilisi nähtusi, mis sarnanevad aju sünapside tööle. Ferroelektrikke iseloomustab omadus spontaanselt elektriliselt polariseeruda. Polarisatsiooni saab välise elektriväljaga muuta. Selliseid materjale kasutatakse näiteks elektriliselt muudetava mahtuvusega kondensaatorites. Ühe katse raames „joonistas“ ONRL töörühm nende valitud ferroelektriku pinnale skaneeriva tunnelmikroskoobi otsaga elektrilisi domeene ehk ühesuunalise polarisatsiooniga […]
Maailma väikseim FM raadiosaatja
Ameerika SEAS ülikooli professorite juhitud töörühm valmistas grafeenist nanomehaanilise ostsillaatori, mis võib edastada sagedusmoduleeritud raadiosignaale – teisisõnu leiutati maailma väikseim FM raadiosaatja. Tööd kajastav artikkel avaldati teadusajakirja Nature Nanotechnology 17. novembri veebiväljaandes. „Nii väikest raadiosaatjat saab praegu valmistada vaid grafeenist,“ ütles James Hone, üks artikli autoreist. „See on esimene oluline samm juhtmevaba andmetöötluse ning üliõhukeste […]
Marsil on graniiti
Teadlastel on nüüd üsna kindel tõendusmaterjal, et Marsil on graniiti. On kujunenud uus teooria, kuidas Maale külluslikult omane kivim punasel planeedil tekkida võis. Osutub, et Mars on geoloogiliselt hoopis mitmekesisem kui varem arvati. 2011. aastal lähetatud marsikulgur Curiosity avastas Syrtis Major vulkaani Nili Patera nimega parasiitkoonusest ohtralt päevakive, mis moodustavad Maal olulise osa graniidi koostisest. […]
Esmaspäeval läks teele järjekordne NASA marsisatelliit
Esmaspäeval alustas sõitu Marsi poole Ameerika kosmoseagentuuri NASA uusim tehiskaaslane Maven. Missiooni eesmärk on leida punasel planeedil ammu toimunud ulatusliku kliimapöörde põhjus. Maven jõuab plaani järgi sihtmärgini järgmisel sügisel, täpsemalt 22. septembril 2014. Teekond on enam kui 700 miljonit kilomeetrit pikk. Võiks öelda, et iga satelliidi läbitud kilomeeter maksab ligikaudu miljon dollarit, sest kogu missiooni […]
Tartu kunstnik joonistab planeete
Tartu harrastuskunstnik Ahto Tali sai möödunud kuudel meedias tunnustada Tartu Herbert Masingu gümnaasiumis korraldatud näituse ”Maailma inimeste külastused” eest. Ahto joonistas kokku 1276 inimese portree ning jaotas need riikide kaupa, igast riigist kaks last, kaks täiskasvanut ning kaks eakat. Seega kokku ligikaudu 212 riiki. Eestist osutus valituks näiteks Mark Soosaar. Nüüd on kunstnik asunud joonistama […]
Kestev fotojuhtivus strontsiumtitanaadis
Washingtoni Osariigi Ülikooli töörühm avastas juhuslikult, et päev otsa valguse käes seisnud strontsiumtitanaadi juhtivus paranes 400 korda. Efekt, mis kestis pimendatud materjalis päevi, on keerukale kõrgtemperatuursele ülijuhtivusele igati praktiline konkurent. Avastusele komistas doktorant Marianne Tarun, märgates, et pimedast katsekeskkonnast päevaks välja jäetud SrTiO3 juhtivus oli hüppelised kasvanud. Taruni töörühm arvas esialgu, et materjal on rikutud. […]
Ülijuhist pildisensor, mis tuvastab pärisvärve
Pea iga inimloodud digitaalne pildiaparaat jäädvustab maailma mustvalgelt. Ava läbinud footonid ergastavad kaamera sensoris elektrone, tekib valgustatusega võrdne elektrilaeng. Kui sissetuleva footoni energia on sensori vastuvõtuläve piires, on tulemus alati sama: piksel muutub valgeks. Värvide kuvamiseks liidetakse, ka inimese silmas, mitu erineva optilise spektriosa mustvalget pilti. Mustvalgeid pilte tehakse üldiselt kaht moodi. Esiteks võib pildisensor […]
Nähtamatuks tegev mantel teeb varjatust elektromagnetilise majaka
Ameerika teadlaste töörühm avaldas arXiv.org eelktrükiserveris artikli, mille järgi võib nähtamatuks tegev mantel eseme muuta hoopis elektromagnetkiirgust pillavaks majakaks. Rakendust leidnud varjestustehnoloogiad on mõeldud kindla sagedusega kiirguse blokeerimiseks. Hiljutine uurimus näitas, et integreerides üle kogu elektromagnetspektri on varjesti kombineeritud hajumine alati suurem kui varjestamata originaalil: ese muutub nähtavaks enamatel sagedustel.Töörühm esitas probleemile kaks lahendust: esiteks […]
Kosmos massidesse – idufirmad ja androidsatelliidid
1957. aastal oli Arthur Frommeri Euroopas reisimise päevane eelarve 5 dollarit (u. 3,7 EUR). Samal aastal sooritas endise Nõukogude liidu hävituslendur Juri Gagarin esimese mehitatud kosmoselennu. Praegu saab sama raha eest Pariisis paremal juhul espressokohvi. Ent peaks kohv tahtjaisu külmaks jätma, võib 5 dollari eest lunastada ka kolm tundi mikrosatelliidi instrumentide kasutusaega. Sellist äri külma […]
Aasta 2014. toob maanteele laservalguse, kandjaks BMW i8
BWM suurima uurimisasutuse, FIZ (Forschungs- und Innovationszentrum) Müncheni korraldatud messil esitleti kaasaja võimsamaid autotulesid. Tulede valguse allikaks on parematest valgusdiood-autolampidest tuhat korda eredamad ning 60% energiasäästlikumad laserdioodid. Pooljuhtvalgustusajastu alguseni oli eredaim seaduslik auto valgusallikas ksenoonlamp, (HID lamp, High Intensity Discharge lamp), mis jõudis turule esmakordselt 1991. aastal BMW 7. seeria kupeemudeliga. Auto ksenoonlambi valgusvoog on […]
Soojusvarjestuse uus peatükk: vanaadiumdioksiid
Frederico Capasso juhitud Ameerika Harvardi Ülikooli töörühm avastas, et safiiralusele kasvatatud vanaadiumdioksiid (VO2) kiirgab alates kindlast üleminekutemperatuurist oodatust vähem soojuskiirgust. Vanaadiumdioksiid on termokroomiline materjal, mille optilised omadused sõltuvad temperatuurist. Termokroomi kasutamise argisem näide on vastavalt naha temperatuurile värvi muutev nn. tujusõrmus. Erinevalt enamikest keraamikutest on VO2 toatemperatuuril elektrijuht. Ainulaadse temperatuurisiirdega materjali on teatud kümneid aastaid, […]
Kuidas kann vile sai
Loed toas raamatut, on vaikus, ja äkki hakkab köögis kann vilistama. Selge, aeg teha teed. Ei midagi erakordset – või siiski. Osutub, et füüsikud ei osanud viimased sada aastat seletada, kuidas kannus vile tekib. 19. sajandil anti välja pöördeline tekst Heli Teooria (The Theory of Sound), autoriks Rayleigh’i kolmas parun John William Strutt. Trükises kirjeldatakse […]
California hakkab elektrit salvestama
California võttis esimese Ameerika osariigina vastu mandaadi, mis nõuab kolmelt suuremalt kohalikult energiaettevõttelt 2020. aastaks 1325 MW (106 W) võimsusega elektritalletuspargi rajamist. Elektriparkide ehitus peaks teostuma järk-järgult. 2014. aastaks tuleb saavutada 200 MW pügal. Seadus, mille väljastas California Avalike Teenuste komisjon (Public Utilities Commission), on osariigi vastloodud taastuva energia programmi olulisim lüli. Programmis on kirjas, […]
Metsakoristusjäägist saab odavama ning keskkonnasõbralikuma superkondensaatori elektroodi
Hiljuti teadusajalirjas Electrochimica Acta avaldatud artikli järgi võib puusöest tehtud superkondensaator anda välja sama palju elektrivõimsust kui kaasaja paremad süsinik-aktiveeritud superkondensaatorid, ent palju odavamalt ning keskkonnasõbralikumalt. „Superkondensaatorid sarnanevad vägagi patareidele,“ ütles Illinoisi Ülikooli Säästvate Tehnoloogiate keskuse insener ning artikli esiautor Junhua Jiang. Patareid toodavad elektromotoorjõudu keemilisest reaktsioonist. Superkondensaatorisse kogutakse energia seevastu ioonidega, mida hoiustatakse kondensaatori […]
Euroopa uusim tähevaatlussatelliit Gaia läheb L2 orbiidile
20. novembril läheb Kourou kosmodroomilt taevamusta poole teele Euroopa Kosmoseagentuuri ESA tähevaatlussatelliit Gaia. Missioon kestab plaanides viis aastat, mille jooksul kavatsetakse luua täpne Linnutee galaktika ruumiline kaart. See tähendab, et satelliit peab jälgima ligikaudu miljardi tähe asukohta ning liikumist – korduvalt. Lisaks taevakehade kinemaatikale tuletatakse Gaia vaatlusandmetest muu hulgas iga tähe temperatuur, heledus ning koostis. […]
Keraamika ja termofotogalvaaniku kombinatsioon on kasulik
Termofotogalvaanikute (thermophotovoltaic, TPV) idee on elanud enam kui 50 aastat. Ühe ränisiirdega fotoraku teoreetiline efektiivsuse maksimumpiir on 37,7 %, selle määrab Sockley-Queisseri piir (loe siit). Mitmik-ränisiirde maksimaalne efektiivsus on 87 %. Ent need numbrid on antud ideaaltingimuste jaoks. Termofotogalvaanilise päiksepaneeli efektiivsus oleks ka keskmise ilma korral üle 80 %. Hoolimata teooriast pole laborites termofotogalvaanikute efektiivsus […]