Enamik teadaolevaid ülijuhte töötavad absoluutse nulli lähedastel temperatuuridel. Ent osad materjalid muutuvad ülijuhtivaks juba temperatuuril 70 K (kelvin). Selliseid materjale nimetatakse kõrgtemperatuurseteks ülijuhtideks. Pekingi Hiina Teaduste Akadeemia teadlane Liling Sun uuris koos kaastöölistega kõrgtemperatuursete ülijuhtide perekonna vastset võsukest raud-seleniidi, ning avastas selle seninägemata topeltsiirde ülijuhtivasse olekusse progresseeruvalt kõrgematel rõhkudel. „Rõhk on hõlbus viis materjali elektrijuhtivuse […]
Maailma väikseimad bitid
Rühma saksa teadlaste poolt ajakirjas Spectrum der Wissenschaft 2011. aasta Jaanuari numbris avaldatud artikkel ,,Maailma väikseimad bitid” (Die kleinsten Bits der Welt) annab hea ülevaate mäluefektiga takistite ehk memristoride saamisloost ja selles uurimisvaldkonnas toimuvast. Memristorides nähakse üht võimalust andmevahetusprotsesside kiirendamiseks infosüsteemides ja arvutite energianälja vähendamiseks. Memristori idee ongi lühidalt väljendudes takistusoleku mäletamine – ühe või […]
Saksa teadlased valmistasid väikese metallstruktuuri integreeritava termoelektrilise generaatori
Saksa teadlased integreerisid esmakordselt sulametalli termoelektrilise generaatori. Seadmeid on võimalik paigaldada näiteks suurte koormustega töötavatesse komponentidesse, muuhulgas hammasratastesse ning kuullaagritesse, aga ka tuumareoaktori seintesse jälgimaks võimalikke radioaktiivseid lekkeid. Lisaks oleks võimalik tuvastada pingeid teraskonstruktsioonides, näiteks sildades. Varjupoolena võib sensor põhjustada metalli struktuuris nõrkusi. Seadme leiutasid Saksamaa Bremeni Ülikooli ning Fraunhoferi Instituudi teadlased. Nende valmistatud termoelektrilised […]
Šveits ehitab kosmose puhastamiseks „koristussatelliidi“
Maad ümbritseb enam kui poolest miljonist osast koosnev kosmoseprügi pilv. Prügi hulka loetakse nii bussi-suurused tühjad kosmosesüstikute välispaagid kui ka väikesed värvikübemed. Ülisuurtel kiirustel tiireldes avaldavad ka kõige väikesemad osakesed suurt ohtu töötavate satelliitide jaoks, mis väljendub ülikõrgetes kindlustusmaksetes. Kosmoseprügi ohustab ka Rahvusvahelist Kosmosejaama. Iga kord, kui kaks tiirlevat objekti kokku põrkuvad, murduvad nad omakorda […]
Meetod võimsamate elektriautode valmistamiseks
Põhja-Carolina Osariigi Ülikooli teadlased avastasid viisi, mille abil PVDF nimeline polümeer võimaldab kondensaatoritel salvestada ja vabastada suures koguses energiat väga kiiresti. Antud avastus võib viia võimsamate ja kiiremate elektriautode valmistamiseni. Kondensaatorid on akudega väga sarnased, sest nad salvestavad ja vabastavad energiat. Kondensaatorid kasutavad energia salvestamiseks keemiliste reaktsioonide asemel aga eraldatud laengukandjaid. Laetud osakesed võimaldavad energial […]
Teadlased valmistasid vikerkaarevärvilise polümeeri
Buffalo Ülikooli insenerid töötasid välja ühesammulise odava meetodi, mille abil saab valmistada erakordsete omadustega polümeeri: ühest vaatepunktist vaadatuna on polümeer vikerkaarevärviline, peegeldades mitme erineva lainepikkusega valgust. Valgusfiltrina kasutades saaks seda materjali rakendada uuritava objekti ,,tõelist värvi” näitavate käeshoitavate multispektraalsete kuvaseadmete valmistamisel. ,,Sellisel kaasaskantaval tehnoloogial oleks rakendusi mitmel alal, alates kodu renoveerimisest (seinavärvide sobitamine) kuni biomeditsiiniliste […]
Nanomaterjalide valmistamise uus meetod
Jyväskylä ja Harvardi Ülikooli teadlased avastasid uue meetodi, mille abil nanomaterjale valmistada. Arvutisimulatsioonide abil õnnestus uurijatel ennustada, et pikkadest ja peenikestest nanoribadest saab moodustada nanotorusid ka lihtsalt väänamise abil. Uurimuse alusidee on lihtne ja kergesti seletatav: vääna oma seljakoti sanga otsasid ning vaata, mis juhtub. Oma olemuselt klassikaline mehhanism on robustne ja kehtib nii makro-, […]
Kvaasikristallides võib moodustuda uus eriskummaline nanopiirkond
Rahvusvaheline uurijate meeskond avastas kvaasikristallides esineva uut tüüpi struktuurilise anomaalia. Kvaasikristallil on mõned kristallisarnase materjali omadused, kuid see on keerulisema struktuuriga ainulaadne aine. Avastuse teinud teadustöö meeskonda, kuhu kuuluvad ka teadlased Jean Lamouri Instituudist Prantsusmaal, juhtis USA Energia Osakonna Ames’i Laboratooriumi vanemkeemik Pat Thiel, kirjutab Physorg.com. Kristallide puhul viitab „defekt“ igale kõrvalekaldele täiuslikust struktuurilisest sümmeetriast. […]
Insenerid valmistasid veel ujuvad päikesepaneelid
Itaalia insenerid töötasid välja veel ujuvad päikesepaneelid. Antud disain lahendab päikesepaneelide ülekuumenemise probleemi ning võimaldab lisaks paneelidel päikese asukoha järgi orienteeruda. Standardseid päikesepaneele kritiseeritakse tihti, sest need rikuvad vaadet ning on ülekuumenemise tõttu vähemefektiivsed. Ujuv-Jälgiv-Jahutav (The Floating Tracking Cooling Concentrator, FTCC) süsteem töötati välja kasutamata tehisveekogudes või karjäärides kasutamiseks. Päeva jooksul hoiab vesi paneelid jahedana […]
Nanolitograafia
Nanolitograafia on nanotehnoloogia haru, mis tegeleb nanoelektroonika komponentide valmistamisega. Selliseid komponente kasutatakse mikroprotsessorites, mäludes, rakendusotstarbelistes mikroskeemides (integrated circuits). Tänu litograafia tehnoloogiate arengule on pooljuhttööstust saatnud edu, mida kinnitab ka Moore’i seadus. Üldiselt on nanostruktuursete pindade valmistamiseks kaks lähenemisviisi: ülevalt-alla (top-down) ja alt-üles meetod (bottom-up), kuid kasutatakse ka kahte meetodit kombineerivaid tehnoloogiaid. Ülevalt-alla meetodid Ülevalt-alla meetodid […]
Maailma väikseim transistor koosneb vaid ühest aatomist
New South Walesi Ülikooli teadlased valmistasid seni väikseima – tegelikult väikseima, mida üldse ehitada saab – transistori. Seade koosneb vaid üksikust fosfori aatomist. Uurimust juhtinud teadlase Michelle Simmonsi sõnul pole tegu mitte olemasolevate tehnoloogiate paremaks muutmise vaid pigem tulevikutehnoloogia väljatöötamisega, kirjutab ScienceDaily.com. ,,See on ilus näide sellest, kuidas ainet saab aatomskaalas kontrollida, et valmistada reaalne […]
Teadlased leidsid uue viisi grafeeni oksüdeerimiseks
Northwesterni Ülikooli teadlased töötasid välja uue viisi grafeeni keemiliseks muutmiseks – samm, mis võib meid viia lähemale kiiremate, õhemate ning painduvate elektroonikaseadmeteni. Enne grafeeni imeliste omaduste reaalset rakendamist peavad teadlased õppima, kuidas selle elektrilisi omadusi kontrollida. Erinevalt sellistest pooljuhtidest nagu on räni, puudub grafeenil keelutsoo, muutes materjalist läbi mineva elektrivoolu väljalülitamise keeruliseks. Seetõttu pole puhas […]
Galaktikatevaheline ruum on täis tumeainet
Tokyo Ülikooli uurijad Universumi Füüsika ja Matemaatika Instituudist kasutasid suureskaalalisi arvutisimulatsioone ja hiljutisi vaatlusandmeid gravitatsioonilisest fokuseerimisest, et paljastada galaktikatevahelise tumeaine jaotumise seaduspärasusi. Uues uurimustöös järeldatakse, et galaktikatel pole kindlaid „ääri“. Selle asemel on neil tumeainest äärepiirkonnad, mis ulatuvad lähedalasuvate galaktikateni. Seega pole galaktikatevaheline ruum tühi, vaid täidetud tumeainega. Uurimustöö avaldati teadusajakirja The Astrophysical Journal veebruarikuu […]
Kvantarvuti võtab kuju: Yale’i Ülikoolis tehti kvantbittide oleku määramises edusammud
Yale’i Ülikooli teadlased on astunud olulise sammu lähemale tervikliku kvantarvuti loomisele. Kvantarvutite tehnoloogia üks suuremaid lubadusi on tänapäevaste arvutitega võrreldes oluliselt kiirem arvutusvõimsus. Sel kuul teadusajakirjas Nature avaldatud artiklis demonstreerisid Yale’i Ülikooli teadlased kvantbiti oleku määramatuse tuvastamise ning parandamise meetodit, mis kompenseerib kvantbittide häiritusaldist olekut. Arvutusprotsessi jooksul in situ vigade parandamise tehnoloogia arendamine on oluline […]
Geko jalgadest inspireeritud kleepuv seade suudab hoida üleval suurt televiisorit
Geko jalad on juba aastaid biolooge hämmastanud, nüüd aga valmistasid Massachusetts Amhersti Ülikooli polümeeridele spetsialiseerunud teadlased ning bioloogid koostöös seadme nimega Geckskin, mis suudab hoida ligi 320 kilogrammi vastu siledat seina. ,,Geko suudab oma jala kergesti seinale kinnitada ning sealt lahti võtta ilma, et pinnale jääks mingit kleepuvat ainet,” sõnas üks uurimuse läbiviijaid Duncan Irschick. Need […]
Kosmoserobot surus astronaudi kätt ja viiples „Tere!“
NASA robot Robonaut 2 ehitati astronautide igapäevaelu lihtsustamiseks kosmoses. Robot tervitas oma inim-komandöri käepigistuse ja hääletu teatega: „Tere, maailm.“ Ajaloolise inimese ja masina vahelise käepigistuse tegid esimestena kosmoses NASA humanoidrobot nimega Robonaut 2 ja USA astronaut Daniel Burbank Rahvusvahelises Kosmosejaamas (International Space Station). „Võib öelda, et see oli tugev käepigistus,“ väitis Burbank. „Väga kena töö on […]
Eksperiment näitas, et aatomituum võib läbipaistvaks muutuda
DESY teadlaste rühm tegi Dr Ralf Röhlsbergeri juhendamisel uurimustöö, kasutades kõrge heledusega sünktrotron valgusallikat (high-brilliance synchrotron light source) PETRA III-e. Uurijatel õnnestus muuta aatomituumi röntgenkiirte abil läbipaistvateks. Samal ajal avastasid nad uue viisi, kuidas realiseerida optiliselt kontrollitavat valguslülitit, mida on võimalik kasutada valguse manipuleerimiseks valguse abil. See oleks tähtis koostisosa tulevaste tõhusate kvantarvutite tarbeks. Uurimustöö […]
Süsiniknanotorude realistlikud rakendused
Süsiniknanotorud (CNTs – carbon nanotubes) on uudishimust ajendatud uurimustööks väga veetlev uurimisobjekt. Aga kas neid on lõpuks võimalik kasutada ka laiatarbe seadmetes? Süsiniknanotorude võimalikud rakendused seadmetes tulenevad üheseinaliste nanotorude (SWNT – single wall nanotube) märkimisväärsetest omadustest, nagu näiteks teadaolevalt kõrgeim Youngi moodul, kõrgeim soojusjuhtivus, ballistiline elektronide transport ja kõrge küljesuhtega (aspect ratio) struktuur. Tänaseks on […]
Süsinikplastil põhineva nanoelektroonika tärkavad tehnoloogiad
Loodus ei ole süsinikku (C) mitte juhuslikult valinud elu alustalaks. Puhas süsinik võib eksisteerida paljudel erinevatel kujudel: teemandina, tahmana, grafiidina, grafeenina, fullereenidena ja nanotorudena. Kuna süsiniku aatomi väliskihis on kokku neli elektroni, siis grafiidi struktuuris on elektronide kujul ka vabasid laengukandjaid ja see teebki grafiidi ja selle analoogide grafeeni (üksik grafiidi kiht), süsiniknanotorude (rulli keeratud […]
Pronksist Matrjoška: metall metalli sees
Nukk nuku sees, mille ümber on veel üks nukk – nii selgitas Thomas Faessler omaloodud molekuli struktuuri. Oma suurte pindade tõttu võivad need struktuurid käituda ülitõhusate katalüsaatoritena. Justkui kuulus Vene mänguasi, ümbritseb 12-st vase aatomist kest ühte tina aatomit. Seda kesta katab omakorda 20 tina aatomit. Professor Faessleri teadustöö grupp Müncheni Tehnikaülikooli Anorgaanilise Keemia Instituudist […]
„Tumedad plasmonid“ edastavad energiat
Mikroskoopilistel kulla nanoosakestest kanalitel on võime edastada elektromagneetilist energiat, mis algab Rice’i Ülikooli teadlaste sõnul valgusena ning levib „tumedate plasmonite“ kaudu. Ameerika Keemiaühingu teadusajakirjas Nano Letters hiljuti avaldatud artiklis näidatakse, kuidas isegi korratuid, vaid 150-nanomeetri jämedustes rivides olevad nanoosakeste kogumikke on võimalik muuta lainejuhtideks. Need võivad edastada signaale mitme suurusjärgu võrra paremini kui oldi eelnevate […]
Nanokestadest „sosistavad“ galeriid täiustavad õhukesi päikesepaneele
Mõnes õõnsas poolkupli-kujulises ruumis esineb huvitav akustiline efekt: kui keegi sosistab ruumi ühes otsas, kuuleb ruumi teises otsas olev inimene igat sosistatud silpi. Heli kandub üle poolringi-kujulise ruumipinna peaaegu kadudeta. Seda nähtust teatakse „sosistava“ galeriina. Teadusajakirjas Nature Communications avaldatud artiklis kirjeldab Stanfordi inseneride meeskond, kuidas nad valmistasid üliväikeseid õõnsaid fotogalvaanilisest nanokristallilisest ränist kerasid. Lisaks kirjeldavad […]
Üliõhukeste polüpürroolkilede moodustumine kuldelektroodil
Elektrit juhtivaid polümeere on viimaste aastakümnete jooksul intensiivselt uuritud kui uut liiki orgaanilist materjali, millel on metallidele ja pooljuhtidele omased elektrilised ja optilised omadused ühendatud tavapolümeeride selliste omadustega nagu suhteliselt lihtne süntees ning hea vormitavus ja töödeldavus. Polüpürrooli (PPy) peetakse üheks elektrit juhtivate polümeeride klassikaliseks esindajaks, tänu tema vastupidavusele erinevates keskkondades ja võimalusele saada selle […]
Antikehade abil valmistatud peegeldumisvastane kate
Hiina Vabariigi (Taiwan) teadlased kasutasid koi silmi katva peegeldumisvastase katte analoogi valmistamiseks antikehade abi. Antikehad on suured Y kujulised orgaanilised immuunsüsteemi valgud (loe siit). Antud orgaanilise pinnakatte matket kasutatakse päikesepaneelide ning ekraanide katmiseks. Antikehade kasutamine võimaldab jätta vahele samme, mis on muidu pooljuhtseadmete töötlemisel väga mahukad ning kätkevad ohtlike kemikaalide kasutamist. Kokkuvõttes on võimalik keskkonnasõbralikum […]
Teadlased avastasid uue energiaallika
MIT ja RMIT teadlased sooritasid hiljuti läbimurde energiasalvestuses ja -tootmises. Nende toodetud energia hulk on võrreldes energiaallika suurusega ligi neli korda suurem kui on võimalik olemasolevate parimate liitium-ioon patareidega. Uurimuse läbi viinud teadlased mõõtsid hoopistükkis nanotorul kulgeva keemilise reaktsiooni kiirust, kui nad avastasid, et reaktsioon tootis energiat, kirjutab Physorg.com. Nüüd kasutavad teadlased Dr Kourosh Kalantar-zadeh […]
Varjatud nanostruktuuride kaardistamine
Võimet materjali kindlaks määrata ja nende omadusi ennustada peetakse eluliselt oluliseks, eriti nanotehnoloogia laienevas vallas. Elektron- ja aatomjõumikroskoopia abil on võimalik kategoriseerida aatomeid õhukestes aine lehtedes ning jämedamates näidistes väikestel aladel. Palju keerulisemaks on aga osutunud nanostruktuuride kaardistamine suurtes jämedates objektides. Tavaliselt kuvandatakse kõvasid bioloogilisi objejte, näiteks luid, röntgenkiirte abil. Röntgenkiirtel on aga piiratud suurusega […]
Leiti ideaalne viis magnetomaduste manipuleerimiseks
Teadlased leidsid viisi, kuidas muuta materjalides aatompaigutust ja muuta nende magneetilisi omadusi ülilühikeste terahertsiliste laserimpulssidega ilma materjali kuumutamata. Ehkki see saavutus on hetkel pelgalt teadusalane huvi, väidavad uurijad, et see uus lähenemine võib lõpuks aidata kaasa ülikiirete, madala energiavajadusega arvuti mälukiipide või andmevahetusseadmete välja arendamisele. Töötades SLAC’i Riiklikus Kiirendilaboratooriumis lineaarse koherentse valgusallikaga (Linear Coherent Light […]
Kvantfüüsikud selgitavad põimituse ja mittelokaalsuse vahelist suhet
Asher Peres, üks kvantinformatsiooniteaduse rajajatest, lõi 1999. aastal hüpoteesi, et positiivse osalise ümberpaigutusega (positive partial transpose) kvantseisundid ei saa kunagi viia mittelokaalsuseni. Uus Bristoli Ülikoolis läbi viidud uurimustöö võib selle pikaaegse hüpoteesi ümber lükata. Mis puutub ruumi ja aega, trotsib kaasaegne füüsika meie intuitsiooni. Einsteini relatiivsusteooria kohaselt on aeg ja ruum on omavahel tihedalt seotud […]
Teadlased ennustavad uut tüüpi jää olemasolu
Cornelli teadlased lähevad julgelt sinna, kus ükski veemolekul veel olnud pole – mis puutub rõhkudesse, mida Maal ei esine. Teadlased uurisid Cornelli Neil Ashcrofti sõnul materjalide elektrilisi omadusi, kus materjal muutub isoleerivast olekust elektrivoolu juhtivaks või metalliliseks. Nad kombineerisid tänapäevaseid arvutustehnika võimalusi ja „keemilist intuitsiooni“ selleks, et uurida vee uusi faase – täpsemalt jääd ülisuurtel rõhkudel, […]
Valmistati pooljuhtseadmetega integreeritud optiline fiiber
Southamptoni Ülikooli teadlased valmistasid koostöös Penni osariigi Ülikooliga integreeritud pooljuhtseadmetega kuni 3 GHz taktsagedusel töötava optilise komposiitfiibri. Fiibri võimalike rakenduste hulka kuuluvad muuhulgas uue põlvkonna telekommunikatsiooniseadmed, paremad laserid ning optoelektroonilised tehnoloogiad. Teadlaste uurimustöö tulemused avaldatakse ajakirjas Nature Photonics. Optilist signaali on sageli vaja tõlkida masinatele arusaadavasse digitaalkeelde, binaarsesse ühtede ja nullide jadasse. Tõlkimine toimub muundurites, […]
Valmistati juhitava töörežiimiga grafeentransistor
Grafeen on väga hea juhtivusega materjal ning sobib seetõttu elektroonikakomponentide valmistamiseks. Grafeenseadmete probleemiks on aga seni olnud seadmete tööoleku muutmise vähene praktilisus. Pidevas tööolekus olev mikroseade raiskab energiat ning välistab integreeritud kiipide valmistamise, sest lekkevoolude tõttu põleks seade lihtsalt läbi. Nüüd on aga teadlased probleemi lahendusele sammukese võrra lähemal, olles valmistanud toatemperatuuril töötava sisse-välja lülitatava […]
Läbimurre andmesalvestuses
Rahvusvaheline teadlasterühm demonstreeris uut magnetilist andmesalvestusmeetodit, mis võimaldab andmeid salvestada tuhat kordi kiiremini kui olemasolevad kõvaketta tehnoloogiad. Teadlased avastasid, et andmeid saab salvestada ka ainult soojuse abil – idee, mis varem tundus täiesti kujuteldamatu. Uurijate sõnul ei muuda antud avastus mitte ainult magnetilisi salvestusseadmeid kiiremaks, vaid ka energiasäästlikemaks, kirjutab Physorg.com. ,,Selle asemel, et kasutada magnetilisele […]
Kvantmehaanika võimaldab täiesti turvalist pilve-arvutustehnikat
Uurijatel õnnestus ühendada kvant-arvutustehnika võimsus kvant-krüptograafia turvalisusega. Nad näitasid, et kvantmehaanika põhimõtteid rakendades on võimalik saavutada turvalist pilve-tehnoloogiat. Teadlased viisid läbi eksperimentaalse kvant-arvutustehnika esitluse, mille käigus sisendandmed, andmetöötlus ja väljund jäid kvantarvutile teadmatuteks. Rahvusvaheline teadlaste meeskond avaldab eksperimendi tulemused teadusajakirja Science järgmises numbris. Arvatakse, et kvantarvutid mängivad tuleviku andmetöötluses tähtsat rolli, kuna nad ületavad klassikalisi […]
Teadlased valmistasid täpsema kaardi Linnutee magnetväljadest
Teadlased Mereväe Uurimistöö Laboratooriumist (Naval Research Laboratory) kuuluvad rahvusvahelisse meeskonda, kes ühendasid oma raadio-vaatlused andmebaasi ning lõid seni suurima täpsusega kaardi Linnutee galaktika sisesest magnetväljast. Max Plancki Astrofüüsika Instituudi poolt juhitud teadlaste meeskond kasutas omaloodud andmebaasi ning rakendas kaardi valmistamiseks informatsiooniteooria tehnikaid. Uurimustöö grupi liige Tracy Clarke selgitas järgmist: „Nende uute tehnikate rakendamisel on võtmeteguriks […]
Teadlased valmistasid madalaima energiaga vahtstruktuuri
Vahtstruktuurid on teadlaste huviorbiidis olnud juba mitmeid aastaid. Esmakordselt õnnestus teadlastel aga nüüd valmistada Weaire-Phelani vaht, mis on praeguste andmete kohaselt ühesuguse ruumalaga mullidest koosnev madalaima energiaga struktuur. Füüsik Joseph Plateau uuris vedelikumullide geomeetriat juba ligi kahe sajandi eest. Esimese teoreetilise ,,ideaalse vahu” struktuuri pakkus välja Lord Kelvin 1887. aastal. 1994. aastal tänu arvutisimulatsioonidele avastatud […]
Lauskoherentsete röntgenkiirte tootmise lävepakul
SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) teadlased on Echo-7 projekti raames teinud olulisi edusamme koherentse röntgenlaserkiire tekitamise suunas. Röntgenkiirte lainepikkusel opereerivast laserist saaksid kasu mitmed tipptehnoloogiad, muuhulgas laserspektroskoopia. Maksimaalse efektiivsuse saavutamiseks peab aga laine olema sarnaselt optilise spektri laseritele täiesti koherentne. Teadustöö tulemused avaldati mainekas teadusajakirjas „Physical Review Letters“. Echo-7 projekt tärkas 2009. aastal SLAC teadlase […]
Sünkroonlendav minikopterite parv
[vsw id=”YQIMGV5vtd4″ source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] ASIMO sarnaste üksikute ülirobotite kõrvale on teadusmaailmas kerkimas intelligentsed robotiparved. Pennsylvania Ülikooli GRASP (The General Robotics, Automation, Sensing, and Perception) labori teadlased arendasid välja süsteemi väikeste kvadrokopterite (quadcopters) parve juhtimiseks. Miniatuursed neljarootorilised kopterid suudavad hoida erinevaid lennuformatsioone, läbida takistusribasid ning sooritada parvesisest sünkroniseeritud liikumist. Robotparved võivad tulevikus näiteks sooritada […]
Katiood-vahetuse meetodil kvantkristallide paremad omadused
Lawrence Berkeley Rahvusvahelise Laboratooriumi direktor Paul Alivisantos ja Illinoi Ülikooli keemik Parshant Jaini on koos kaasteadlastega avastanud põhjuse, miks katioon-vahetamise meetodil valmistatud nanokristallid on seni olnud halvad valguskiirgurid. Probleem seisneb avastuse kohaselt valmiskristalli koostisdefektides. Töörühm näitas, et probleemidest aitab vabaneda soojus. “Nanokristallide kuumutamisel 100 oC-ni suutsime ebapuhtused eemaldada ning väljastatava valgusvoo 30 tunniga 400 kordistada,” […]
Tahkiste superfluorestsents
Rice’i Ülikooli teadlased Tim Noe ja Junichiro Kono tekitasid laboris kõrge intensiivsusega laserimpulsside, tugeva magnetvälja ning madala temperatuuri abil viieteistkümnes dopeerimata üksteisest GaAs vahekihtidega eraldatud InGaAs kvantkaevus samaaegse superfluorestsentsi (loe siit). Teadlaste töö avaldati sel nädalal ajakirjas Nature Physics. Eksperiment sooritati NHMFL (National High Magnetic Field Laboratory) laboratiooriumis Floridas. Nähtuse toimumiseks vajalikul madalal 5 K […]
Modelleeriti geko varvaste metamaterjalil ning valgusel põhinev analoog
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 […]
IBM-i teadlased valmistasid süsinik nanotorudest 9 nanomeetrise läbimõõduga transistori
Antud uudis ei räägi küll väikseima olemasoleva transistori loomisest, kuid IBM-i teadlased valmistasid senini väikseima süsinik nanotorudest koosneva transistori. Oma üheksa nanomeetrise läbimõõduga on see väiksem kui ränitransistorite seni arvatud võimalik väikseim füüsiline piir. Lisaks tarbib antud seade vähem energiat ning kannab rohkem laengut kui olemasolev tehnoloogia. Kuigi süsinik nanotorudest valmistatud transistore on juba aastaid […]
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 […]
Veelgi huvitavam grafeen
Imematerjal grafeen paljastas veel ühe oma hämmastavatest omadustest – Manchesteri Ülikooli teadlased avastasid, et grafeen on ülimalt vett läbilaskev. See leid annab grafeeni potentsiaalile üllatava lisa: seda saab kasutada ka alkolohi destilleerimisel. Teadusajakirjas Science ilmunud artiklis kirjeldab professor Sir Andre Geimi juhitud töörühm, kuidas grafeenipõhised membraanid on kõigile gaasidele ja vedelikele läbistamatud. Vesi aurustub aga […]
Kas antiaine kaalub rohkem kui aine?
Kas antiaine käitub gravitatsiooniliselt teisiti kui aine? Kalifornia Ülikooli teadlased on võtnud oma eesmärgiks see välja uurida. Antud uurimuse tulemus võib kirjeldada, miks paistab antiainet universumis mitte olevat ning miks universum kiirenevas tempos paisub. Teadlased tegid laboratooriumis esimese sammu positrooniumi – positroni ja elektroni vahelise seotud oleku vabalangemise mõõtmisel. Positron on elektroni antiaineline versioon. Selle […]
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 […]
Grafeenist kvantpunktid
Rice’i Ülikooli laboratooriumis töötavad uurijad leidsid mooduse, kuidas luua tavalisest süsinikfiibrist grafeenist kvantpunkte. Need on üliväikesed ainelaigud, mille omadusi arvatakse kasulikud olevat elektroonilistes, optilistes ja biomeditsiinilistes rakendustes. Rice’i materjaliteadlane Pulickel Ajayan avastas koostöös Hiina, India, Jaapani ja Teksase Meditsiinikeskusega üheastmelise keemilise protsessi, mis on märkimisväärselt lihtsam kui seni väljakujunenud tehnikad grafeenist kvantpunktide valmistamiseks. Tehtud uurimustöö […]
Grafeeni kaksikkiht käitub kui isolaator
Kalifornia Ülikooli füüsikud tegid kindlaks grafeeni kaksikkihi (ingl. k. bilayer graphene, BLG) sellise omaduse, mis on uurijate sõnul võrreldav Higgsi bosoni leidmisega osakestefüüsikas. Grafeeni kaksikkiht saadakse, kui kaks grafeenlehte kindlal viisil üksteise peale asetatakse. Sarnaselt tavalise grafeeniga on ka BLG-l hea elektronjuhtivus, mis tuleneb ülisuurtest kiirustest, mille elektronid grafeenis liikudes omandavad, kirjutab Physorg.com. BLG omadusi […]
Täiuslik vedelik on nüüd veelgi täiuslikum
Osakeste kiirendites raskeioonide kokkupõrgete käigus tekkivat ülikuuma kvark-gluuon plasmat peetakse „maailma täiuslikemaks vedelikuks“. Eelnevad teooriad on välja pakkunud piiri vedelike „voolavusele“. Viini Tehnoloogiaülikoolis tehtud uurimustöö tulemused aga pakuvad välja, et seda piiri on võimalik ületada, tehes „maailma täiuslikema vedeliku“ veelgi täiuslikumaks. Viini Tehnoloogiaülikooli osakestefüüsikud on mõnda aega uurinud, kui voolavad võivad olla vedelikud. „Kõige täiuslikum […]
Peaaegu täiuslik: samm lähemal superläätse valmistamiseni
Superläätse abil võiks näha viirust veretilgas ning valmistada palju uusi, paremaid ja odavamaid elektroonikaseadmeid. Durdu Guney sõnul võiksid selle abil muutuda kõrgresolutsioonilised mikroskoobid sama tavapärasteks kui kaamerad meie mobiiltelefonides. Praeguseks pole keegi veel superläätse ehk nn. täiuslikku läätse valmistanud. Optilisi läätsesid piirab valguse omadus, nn. difraktsioonipiir, mistõttu ei saa ka parimatega neist näha vähem kui […]
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 […]
Ülijuhist elektrivoolu piiraja tagab Boxbergi elektrijaama elektrivarustuse
Esmakordselt paigaldati elektrijaama ülijuhtiv elektrivoolu piiraja, mis põhineb YBCO (üttrium-baarium-vask-oksiid) ribajuhtidel (strip conductor). Vattenfalli Boxbergi elektrijaamas kaitseb voolu piiraja elektrivõrku oma tarbimise eest, mis on kavandatud 12000 voldi ja 800 ampri tarbeks, vältimaks lühiste ja pinge haripunkti jõudmise tõttu tekkivaid kahjustusi. Karlsruhe Tehnoloogiainstituudiga koostöös välja arendatud ja Nexans SuperConductors’i poolt valmistatud uus tehnoloogia parendab vooluvõrgu […]
IBM teadlased valmistasid väikseima 3D kaardi Maast
Kaart, mis on tehtud pisikesele polümeeriribale, on kõigest 22 mikromeetrit lai ja 11 mikromeetrit kõrge. Et see perspektiivi panna, siis mahuks selle kaardi 1000 koopiat ühteainsasse soolaterakesse. Selle saavutuse eest said IBMi teadlased ka Guinessi rekordi omanikuks. Siiski polnud teadlaste eesmärgiks 15 minutit kuulsust, vaid pigem loodi see tilluke kaart, et demonstreerida läbimurret keerukate struktuuride […]
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 […]
Maine masin jäljendab tähe ülikuuma pinda
Kuna meil pole veel võimalik minna tähtedeni, võime tuua tähed Maale. Ülisuures röntgenkiirgust tootvas asutuses kuumutasid astronoomid ja plasmafüüsikud sigari suuruse gaasinäidise temperatuurini üle 9400oC, jäljendamaks valgete kääbustena tuntud tähtede pinnal valitsevaid tingimusi. Valged kääbused on hetkel astronoomilistes ringkondades kõrgendatud tähelepanu all, kuna uurijad kinnitasid hiljuti ühe sellise plahvatamist lähedalolevas galaktikas, tekitades IA tüüp supernoova. […]
Ferroelektrikute metalliline elektrijuhtivus nanoskaalas tõestati katseliselt
Oak Ridge’i Rahvusliku Laboratooriumi (Oak Ridge National Laboratory – ORNL) uurijad vaatlesid esmakordselt metallilist elektrijuhtivust ferroelektrilistes nano-domeenides. Tänu sellele avastusele võivad väljavaated elektroonikas olla veelgi paljutõotavamad. Elektriväljas oma polarisatsiooni ümber lülitavaid ferroelektrilisi aineid on juba pikka aega kasutatud mitmetes seadetes, näiteks ultraheli masinates ja sensorites. Nüüd avavad avastused ferroelektrikute elektrooniliste omaduste kohta uusi võimalusi nanoelektroonika […]
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 […]
Vaadates kvantmehaanikat palja silmaga
Cambridge’i teadlaste meeskonna ehitatud pooljuhtkiip viib elektronid kvantseisundisse, kiirates valgust, mis on piisavalt tugev palja silmaga nägemiseks. Kuna nende kvantseisundis ülivoolavat vedelikku on võimalik hõlpsasti ergastada valgustades seadet laserkiirtega, võib teadlaste edasiarendus praktiliselt viia ülitundlike detektorite väljatöötamiseni. Kvantmehaanika kui füüsikaline “mehhanism” näitab tavaliselt oma mõju vaid imeväikestele osakestele ülimadalatel temperatuuridel. Uurijate meeskond segas aga elektrone valgusega, sünteesimaks ülisuuri, […]
Vihje Priit Ennetile
Saksa Kosmosekeskuse (DLR) pealpool pilvi päikeseenergia abil lendav lennuk tegi juba novembris esimese lennu, aga Eesti teadusajakirjanduses pole sellest tähelepanuväärsest sündmusest seni sõnagi. ELHASPA nimeline lennuk on eriline veel sellegi poolest, et ta võib mitu nädalat maandumata õhus püsida ning kuna lennukõrgus on üle 15 km ei häiri ta reisilennuliiklust. Asi pole siiski selles, et […]
Samm lähemal termotuumareaktsiooni kontrollimiseni
Kuumutussüsteemi abil õnnestus teadlastel esmakordselt hoida ära ebastabiilsuste teke efektiivsel ja alternatiivsel viisil, mis on tõenäoliselt kasulik termotuumareaktorite ehitamisel tulevikus. See on ITER reaktori ehitamises oluline samm edasi. Teadlastel õnnestus peatada ebastabiilsuste teke termotuumareaktoris. Kuidas? …Järgmisel joonisel on kujutatud selle energiaallika skeem. Kuigi sellise süsteemi kontrollimine on äärmiselt keerukas, on see vägagi paljulubav, kirjutab Physorg.com. Termotuumareaktsioonis püütakse […]
Kiireimad röntgenpildid imeväikestest bioloogilistest kristallidest
Rahvusvaheline teadustöö meeskond jäädvustas seni lühima saavutatud röntgenkiirte mõjuaja. Ülimalt põgus mõjuaeg 0,000 000 000 000 03 sekundit (30 femtosekundit) avab uusi võimalusi molekulaarsete protsesside kuvandamiseks röntgenkiirte abil. Proteiinide molekulaarset struktuuri determineeritakse röntgenkiirte mustrite mõõtmistulemuste kaudu: röntgenkiired hajuvad nendest proteiinidest moodustunud kristallidel. Molekulide korrapärane reastus kristallis loob tugevaid, mõõtmiseks vajalikke tippe difraktogrammides, mis on pildil näidatud […]
Ühemõõtmeliste nanostruktuuride kolmemõõtmeline vaade
Pooljuhtivast galliumnitriidist nanojuhtmed on paljutõotavad materjalid järgmise põlvkonna nano- ja optoelektrooniliste süsteemide tarbeks. Hiljuti avastasid McCormicki Insenerikooli teadlased nanojuhtmete uusi piesoelektrilisi omadusi, mis võib neid muuta senisega võrreldes veelgi kasulikemaks materjalideks end energiaga ise varustavates nanoseadmetes. Vaid 100 nanomeetrise läbimõõduga nanojuhtmeid peetakse tihti ühemõõtmelisteks. Uurijad Northwestern’i Ülikoolist teatasid aga hiljuti, et üksikud galliumnitriidist nanojuhtmed on kolmes […]
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 […]
Teadlased leiutasid osakestevaba hõbeda tindi
Illinoisi Ülikooli materjaliteadlased töötasid välja uue reageeriva hõbeda tindi, mille abil saab printida kõrgtehnoloogilisi elektroonikaühendusi üldlevinud odavatele materjalidele, nagu näiteks painutatavale plastmassile, paberile või tekstiilidele. Selliseid ühendusi saaks kasutada antennides, akudes, sensorites, päikesepatareides, kantavates seadmetes ja mujal. Uus tint on hõbeda atsetaadist ja ammoniaagist koosnev läbipaistev lahus. Hõbe jääb lahusesse kuni printimiseni, pärast mida vedelik […]
Kvanttäpid kui tuleviku valgusallikad
UT Dallase teadlased töötavad kõvasti, et mõista kvanttäppide loomust. Kvanttäppe saaks tulevikus kasutada mitmel viisil, alustades inimeha valgustamisest kõrgtehnoloogilistes meditsiinilistes rakendustes ja lõpetades energiaallikate efektiivsuse tõstmisega. Need pisikesed pooljuht-nanoosakesed omavad aga ka varjukülge – nad vilguvad ootamatult. Antud efekt on sarnane valgusti sisse ja välja lülitamisega, vähendades seega tunduvalt valguskiirguse efektiivsust, kirjutab Physorg.com. ,,Kvanttäppe peetakse […]
Grafeen paljastas oma magnetilise loomuse
Kas orgaaniline materjal võib käituda kui külmikumagnet? Manchesteri Ülikooli teadlased näitasid, et võib küll. Teadusajakirjas Nature Physics ilmunud artiklis uurisid teadlased Dr Irina Grigorieva ja professor Sir Andre Geim (üks 2010. aastal grafeeni uurimise eest Nobeli preemia saanud teadlastest) grafeeni magnetilisi omadusi, kirjutab Physorg.com. Oma puhtas olekus ei näita grafeen mingeid magnetilisi omadusi, mistõttu pihustasid […]
Avastati uued rasked ,,eksootilised” hadronid
Belle’i Eksperimendis avastati kaks ootamatut uut hadronit, mis sisaldavad b-kvarke. Neil uutel osakestel on elektrilaeng ning arvatakse, et need on ,,eksootilised” – mittestandardsed hadronid, mis sisaldavad vähemalt nelja kvarki. Varem on täheldatud mitmeid uusi ja ootamatuid eksootilisi hadroneid, mis sisaldavad c- ja anti c-kvarke. See avastus demonstreerib vähemalt neljast kvargist, nende hulgas ka b-kvark, koosnevate […]
Teadlased valmistasid ränil kasutamiseks ülipeene juhtme
New South Walesi, Melbourni ja Purdue Ülikoolide teadlased valmistasid väikseima ränil asuva juhtme – kõigest üks aatom kõrge ja neli aatomit lai. Uurijate sõnul on imepisikese juhtme juhtivusomadused samad kui vaskjuhtmetel. Katsed ja juhet aatom-aatomi haaval uurivad arvutimudelid näitasid, et juhtmete takistus on vaatamata oma väiksusele (juhe on ligi 20 korda õhem kui mikroprotsessorite vaskjuhtmed) […]
Subatomaarsete osakeste tants
Õige stimulatsiooni korral hakkavad prootonid ja neutronid helisema, kuid seda mitte nii, kui seda teeb kelluke, kui seda lüüa. Need subatomaarsed osakesed hakkavad liikuma veidralt tantsiskledes, kusjuures prootonid liiguvad ühes, neutronid teises suunas. Selle osakesteliikumise uurimine on aga keeruline teiste aatomituumas olevate liikumiste tõttu. Nüüd õnnestus aga teadlastel tänu Intensiivse Gammakiirguse Allikale (High Intensity Gamma […]
MIT tudeng ehitas isebalansseeriva elektrilise mootorratta
MIT tudeng Stephan Boyer ehitas elektrilise üksratta, mis pole mitte ainult isebalansseeriv, vaid ka tegelikult töötav sõiduk, mida ta ise koolis liikumiseks kasutab. Oma leiutist nimetab Boyer ise Bullet’iks (eesti. k. Kuul). Sõiduk pole palju suurem kui tavaline täismehaaniline üksratas, mis tähendab seda, et seda on kerge treppidest üles tõsta ning nii bussis kui ka […]
Nanoväänded: muudetava funktsionaalsusega grafeen-nanomaterjalid
Elektroonilised vidinad muutuvad üha väiksemateks, seda tänu aatomskaalas seadmetega. Mitmed teadlased usuvad aga, et selle kahanemise lõpp pole enam kaugel: ilma alternatiivita ränipõhistele tehnoloogiatele jääb elektroonikaseadmete suurus pidama. Üheks paljulubavaks alternatiiviks on aga grafeen – õhim materjal, mis inimesele teada. Puhas grafeen pole aga pooljuht, ent siiski saab seda muuta nii, et ilmneksid hämmastavad elektroonilised […]
Nutikas optiline ahi võib vähendada päikesepatareide tootmiskulu
Fotogalvaaniline tehnoloogia on üks puhtamaid elektri tootmise viise. Siiski on päikesepaneelide tootmisprotsess üsna energiakulukas, mistõttu on selles vallas piisavalt arenguruumi. Head asja on aga võimalik teha veelgi paremaks. Täpselt seda teevadki teadlased USA Riiklikus Taastuvenergia Laboratooriumis. Nad leidsid viisi, kuidas vähendada päikesepatareide valmistamiseks kuluva energia hulka ja muuta päikesepatareid ka tõhusamaks. See on võimalik optilise ahju […]
Molekulaarne vaibakudumine: kahemõõtmelised boorhappe „võrgustikud”
Stabiilsed kahemõõtmelised orgaaniliste molekulide võrgustikud on olulised koostisosad paljudes nanotehnoloogilistes protsessides. Vaid ühe aatomi jämeduste võrgustike kõrgekvaliteediline tootmine suurima võimaliku stabiilsusega on aga siiani olnud tõeline väljakutse. Nüüd aga lõid Müncheni teadlased seesuguseid võrgustikke boorhappe molekulidest. Füüsikute meeskond arendas doktor Markus Lackingeri ja professor Thomas Beini juhendamisel välja protsessi, mille abil saavad nad boorhappe koostisosadest […]
Füüsik valmistas Lego klotsidest LHC ATLASe eksperimendi mudeli
Suur Hadronite Põrguti on hiljuti pakkunud palju kõneainet teadaandega, et üks teadustöö meeskond leidis valgusest kiiremini leviva osakese. Nüüd ehitas projektist eemalseisev füüsik ATLASe eksperimendi mudeli koopia. See on osakeste detektor, mis täidaks nullpunkti rolli juhul, kui otsitavat Higgsi Bosonit kunagi vaadelda õnnestuks. Projekti ehitaja, füüsiku Sasha Mehlhase sõnul võttis ehitamine aega umbes 35 tundi […]
Laserlõksud püüavad kinni suuri aatomeid
Michigani Ülikooli füüsikud on võimelised hiigelsuuri Rydbergi aatomeid lõksustama laservalgusest „munakarpidesse“ 90-protsendilise tõhususega. See saavutus võib aidata arendada muude rakenduste seas ka kvantarvutustehnikat ja teraherts pilditehnikat. Kõrgelt ergastatud Rydbergi aatomid võivad olla 1000 korda suuremad kui nende põhiolekus vasted. Peaaegu ioniseeritutena klammerduvad nad kaugel asuvate elektronide külge, mis asuvad vaevu nende “käeulatuses”. Rydbergi atomite […]
Keerukate polümeerist rõngaste arhitektuur nanoskaalas
Teadlased avastasid viisi, kuidas loodus minimeerib energiakulu vedelikest moodustunud rõngastes. Nende rõngaste nanostruktuur koosneb kahest keemiliselt kokkusobimatust polümeerist, mis on ühendatud tugevate sidemetega või di-plokkidega ning on paigutunud ränipinnale. Allikas Teadusartikkel: „Dynamics of interacting edge defects in copolymer lamellae”
Uut tüüpi metall sügaval Maa all
Sügaval Maa sisemuses valitsev purustav rõhk ja kõrged temperatuurid pigistavad aatomid ja elektronid nii tihedalt kokku, et nende vastasmõju muutub. Maa sügavuse kasvades materjalid muutuvad. Uute katsete ja superarvutitega tehtud arvutustega avastati, et raudoksiid läbib sügaval Maa all valitsevatel tingimustel uut tüüpi ülemineku. Raudoksiid (FeO) on Maa alusmantlis ühe kõige laialdasemalt levinum mineraali, ferropericlase’i koostisosa. […]
Teadlased mõõtsid temperatuuri nanomeetri skaalas
Illinois’ uurijad arendasid välja uut tüüpi elektro-soojusliku nanosondi, mis on võimeline iseseisvalt pinget ja temperatuuri kontrollima, olles kontaktis nanomeetri-skaalas puutepunktiga. Integreeritud küttekehadega aatomjõumikroskoobi konsoolitippe on laialdaselt kasutatud polümeerkilede kirjeldamiseks elektroonikas, optilistes seadetes, ravimites, värvides ja katetes. Neid kuumutatud tippe kasutatakse ka teadustöid läbi viivates laborites, uurimaks uusi ideid nanolitograafias ja andmetalletuses. Samuti leiavad tipud kasutust […]
Efektiivsemad fotoelemendid tänu kvanttäppidele
Fotoelektriline tehnoloogia on sammu võrra lähemal tulevikule tänu Riikliku Taastuva Energia Laboratooriumi (National Renewable Energy Laboratory ehk NREL) teadlastele, kes demonstreerisid hiljuti kvanttäppidel põhinevat fotoelementi, mille väline kvantefektiivsus on üle 100 protsendi. Uus fotoelement kasutab protsessi, mida nimetatakse Mitme Eksitoni Genereerimiseks (Multiple Exciton Generation ehk MEG), mis toodab ühe neelatud footoni kohta rohkem kui ühe […]
Kui Maal oleks kaks kuud…
Idee kahe kuuga Maast on ulmekirjandusest juba korduvalt läbi käinud. Hiljuti aga on tärganud ideid reaalsest kahe kuuga Maast. Kuu kaugema külje omadused panid teadlased arvama, et kunagi tiirles Maa ümber ka teine kuu, mis hiljem praeguse kuuga kokku põrkas ning selle osaks sai. Alates 2006. aastast on teadlased jälginud pisemaid teiseseid kuusid, mis meie […]
Õhu negatiivsete ioonide koostise üks uuemaid uurimismeetodeid
Õhus või mõnes gaasisegus hõljuvate pisiosakeste kogumit võib nimetada aerosooliks. Osakesed võivad olla võrdlemisi suured (läbimõõdud kümnetes mikromeetrites) või palju väiksemad (nanomeetrites) Osakesed võivad olla neutraalsed või siis elektriliselt laetud. Aerosool mõjutab nii kliimat kui ka inimeste igapäevaelu, kusjuures paljud mõjud sõltuvad osakeste suurusest ja/või keemilisest koostisest[1,2,3]. Suurusest sõltub näiteks kui kaugele osake organismis levib, […]
Kosmiline pärg
Just pühade ajaks jõudis teadlasteni pilt NASA Wide-Field Infrared Survey Exploreri ehk WISE missioonilt. Pildil näha olev sarnaneb jõulupärjaga. Allikas
ATLASe eksperiment avastas LHC eksperimendis uue osakese
Birminghami ja Lancasteri Ülikoolide teadlased analüüsisid ATLASe eksperimendi andmeid ning leidsid väidetavalt esimesed otsesed tõendid uuest osakesest LHC-s. Osake nimega chi b(3P) on uus meetod kombineerimaks ilu kvarki ja selle antikvarki nii, et need omavahel seostuksid. Nagu kuulsam Higgsi osakegi, on ka chi b(2P) boson, kirjutab ScienceDaily.com. Andy Chisholm, Birminghami Ülikooli doktorant, kes analüüsi kallal […]
Kuidas molekulid pärast valguse neelamist energiat liigutavad
Michigani Osariigi Ülikooli teadlased kasutasid ära sama põhimõtet, mille abil iluuisutajad käte lähemale tõmbamisel kiiremini pöörlevad, et mõista, kuidas molekulid pärast valguse neelamist energiat ümber liigutavad. Impulsimomendi jäävuse seadus on looduse üks põhiomadusi – midagi sellist, mida astronoomid kasutavad kaugete planeetide ümber tiirlevate satelliitide tabamiseks. 1927. aastal ennustati, et seda seadust tasuks rakendada keemilistele reaktsioonidele, […]
Komeet Lovejoy sööstis Päikesesse ning pääses puutumatult
16. detsembri hommikul tunnistas kosmoselaevade armaada midagi, mida eksperdid arvasid võimatu olevat. Komeet Lovejoy lendas läbi Päikese kuuma atmosfääri ja pääses sealt puutumatult. „See on täiesti hämmastav,“ sõnas teadlane Karl Battams. „Ma ei uskunud, et komeedi jäine koor võib olla piisavalt paks, et elada üle ülikuuma päikesekrooni sattumist tunniks ajaks. Komeet Lovejoy on aga endiselt […]
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 […]
Optilise kiu võimsust mõõtev prototüüp
Ameerika Ühendriikide Riikliku Standardite ja Tehnoloogia Instituudi (National Institute of Standards and Technology ehk NIST) teadlased demonstreerisid prototüüp-seadet, mille abil saab mõõta optiliste kiududega saavutatavat absoluutset optilist võimsust. Antud seade on maailma esimene fiibriga ühendatud krüogeenne radiomeeter, mis seostab optilise kiu võimsuse otse põhiliste elektriühikute ning riiklike standarditega. Seade kasutab mikroskoopilist süsiniknanotorude ,,metsa,” et mõõta […]
Uued tõendid keerukate molekulide olemasolust Pluuto pinnal
Uus ja ülitundlik spektrograaf nimega Cosmic Origins, mis asub Hubble’i Kosmoseteleskoobi pardal, avastas hiljuti Pluuto pinnalt tugeva ultraviolettkiirguse neelaja, viidates uue tõendina keerukate süsivesiniku ja/või nitriili molekulide olemasolule Pluuto pinnal. Selliseid keemilisi aineid võib tekitada päikesevalguse või kosmilise kiirguse vastasmõju Pluuto pinnajääga, mille koostise hulka kuulub metaan, süsinikoksiid ja lämmastik, kirjutab Sciencedaily.com. ,,See on huvitav […]
Soome teadlased leidsid viisi, kuidas kütuseelemente odavamalt toota
Soomes asuva Aalto Ülikooli teadlased töötasid kütuseelementide valmistamiseks välja uue ja tunduvalt odavama meetodi. Kütuseelementides kasutatav väärismetallist nanoosakese katalüsaator valmistatakse aatomkihtsadestamise meetodil, mis tähendab, et sel meetodil kütuseelemendi tootmine nõuab praeguste meetoditega võrreldes 60% vähem kallist katalüsaatorit. ,,See on oluline avastus, sest seni pole teadlased turul saadavate materjalide abil nii suurt säästlikkust saavutanud,” sõnas dotsent […]
Teemanti kasutamine tuleviku kvanttehnoloogiates
Macquarie’, Stuttgarti ja Ulmi Ülikoolide teadlased töötavad koostöös välja uusi sensoreid, mis põhinevad teemantstruktuuris leiduval tihtiesineval defektil, mida tuntakse lämmastiku-vakantsi (ingl. k nitrogen-vacancy ehk NV) nime all. Need sensorid mõõdavad nanoskaalas nõrkasid magnet- ja elektrivälju. Sellised sensorid võivad muutuda oluliseks tulevaste kvantinformatsioonseadmete ning elektriliste ja magnetiliste sensorite väljatöötamisel, kirjutab Physorg.com. ,,NV kese on eelistatav süsteem, mida me […]
Plii-happe aku saladus lahendatud
Keemikud lahendasid 150 aasta vanuse saladuse: mis annab plii-happe akule selle unikaalse võime hetkelise kiirusega tugevat vooluimpulssi tekitada. Plii-happe akud suudavad toota väga suuri automootori käimapanekuks vajalikke voolutugevusi tänu aku anoodi materjali, milleks on pliidioksiid, erakordselt suurele juhtivusele. Kuigi seda tüübi aku leiutati juba 1859. aastal, ei mõistetud siiani, miks pliidioksiid nii hea juhtivusega on, kirjutab […]
Korrosioon ja 3D nanostruktuurid
Hispaania teadlased leiutasid uue meetodi, mille abil saab valmistada õõnsaid keeruliste kujude ja koostisega nanoosakesi. Uus meetod, mis kombineerib kaks hästituntud korrosiooniprotsessi üheks sammuks, muudab pisikeste nanoosakeste kuju kohe pärast nende valmistamist. Tulemuseks saadavaid nanostruktuure võiks tulevikus kasutada kehasiseses ravimitranspordis, katalüsaatoritena ning isegi nanorobotite ehituskividena. Loe edasi: “Corrosion carves out 3D nanostructures” Teadusartikkel: “Carving at […]
Kvantkasse on raske näha
Kas paralleeluniversumid on olemas? Kuidas me seda teada saame? Need on ühed paljudest küsimustest, mida kvantfüüsika kohta küsitakse. Kanada Calgary ja Waterloo Ülikoolide ning Šveitsi Genfi Ülikooli teadlased avaldasid hiljuti teadusajakirjas Physical Review Letters artikli, milles selgitasid põhjusi, miks me tavaliselt kvantmehaanika efekte ei näe. ,,Kvantfüüsika töötab väikestes skaalades erakordselt hästi, kuid suurte skaalade puhul on […]