NASA Cassini kosmoselaev leidis Saturni kuu Titani „troopikas“ pikaajalisi metaanjärvi ja -lompe. Üks neist troopilistest järvedest paistab olevat umbes poole Utah’is asuva Suure Soolajärve suurune, sügavusega vähemalt 1 meeter. Cassini andmete analüüsi tulemusel tehtud avastus on ootamatu, sest mudelite abil on eeldatud, et pikaaegsed veekogud saaksid eksisteerida vaid Titani poolustel. Käesolev avastus avaldati teadusajakirjas Nature. […]
1,5 gigavatti energiat termaalkorsten-elektritornist
Taas on hakatud tähelepanu pöörama ,,päikesetornidele” (ing. k. Solar towers). Hiljutiste uudiste kohaselt püüab firma nimega Clean Wind Energy OÜ ehitada elektri tootmiseks 914 meetri pikkust torni. Kui torn töötab, on firma ekspertide sõnul suudaksid nad elektrivõrku müüa 1100 kuni 1500 megavatt-tundi elektrienergiat. Päikeseenergia tornid on üks ebatavalisemaid ideid tulevikuenergia vallas. Täpsemalt peaks neid nimetama […]
Teadlased leidsid uue viisi süsiniknanotoru põhiste seadmete probleemide ületamiseks
Me kõik oleme juba kaua ja kannatlikult oodanud, et süsiniknanotorud meie arvuteid tõsiselt muudaksid. See päev pole küll veel käes, kuid Stanfordi Ülikooli teadlased teevad selles suunas tõsiseid edusamme. Läbimurdeid nanotorude kasutamisel on viimaste aastate jooksul tulnud ühtlasel sammul, kuid siiski leidub selle tehnoloogia kasutamisel mitmeid suuri takistusi. Näiteks võib välja tuua selle, et nanotorude […]
Uus meetod kunstlike kudede kokkusobitamiseks
Koetehnika on juba kaua aega olnud paljutõotav valdkond uute organite ehitamiseks, et asendada kahjustatud maksasid, veresooni ja teisi kehaosi. Üheks peamiseks takistuseks on aga kudede kasvatamine laboris kolmemõõtmeliste kujunditena, mitte lamedate kihtidena. Nüüd töötasid uurijad MIT-Harvardi Terviseteaduste ja Tehnoloogia instituudist välja uue meetodi selle takistuse ületamiseks. Selleks kapseldasid teadlased elusad rakud kuupidesse ja korrastasid need […]
Ülimalt hüdrofoobne pind aitab teadlastel õhu ja vee abil optilisi displeisid valmistada
Teadlased on aastaid proovinud matkida viisi, kuidas lootose leht vett tõrjub. Soomes asuva Aalto Ülikooli juhitud rahvusvaheline teadlastegrupp töötas hiljuti välja täiesti uue viisi, kuidas vaid vee abil pindadele kirjutada ja kirjutatut kuvada. Antud protsessis kasutatakse ära lootosest inspireeritud kahestruktuurset vett-tõrjuvat kuid veega kaetud pinda. Ülima hüdrofoobsuse saavutamiseks peab pind sisaldama mikroskoopilisi pinnastruktuure, mis hoiavad […]
Isekorrastuvad nanokuubid järgmise põlvkonna antennide ja läätsedena
Teadlased töötasid hiljuti välja meetodi, mis võimaldab metalli nanokristallidel iseeneslikult suuremateks keerulisemateks materjalideks organiseeruda, pakkudes võimalusi järgmise põlvkonna antennide ja läätsede valmistamiseks. Need metalli nanokristallid on kuubikujulised ning organiseeruvad iseeneslikult justkui Tetrise klotsid suuremateks struktuurideks, omades üksteise suhtes täpseid orientatsioone. Antud uurimus kuulub uude uurimusvaldkonda – nanoplasmoonikasse – kus teadlased püüavad töötada välja materjale, mille […]
Antiikse efekti kasutamine elektri tootmiseks jääksoojusest
Nähtus, mille avastas ligi 2300 aasta eest üks Kreeka filosoof, on aluseks uuele seadmele, mille eesmärgiks on toota elektrit sellest tohutust kogusest jääksoojusest, mis igal aastal elektri tootmisel tekib. Selle seadme nimeks on püroelektriline nanogeneraator. Georgia Techi teadlane Zhong Lin Wang ja kolleegid selgitasid, et ligi 50 % USA-s aasta jooksul toodetud elektrienergiast läheb raisku […]
Magnetilised suvapöördusmälud (MRAM)
Referaadi autor: Jarkko Ingi Sissejuhatus Tänapäeval on inimestel vaja talletada, kasutada ja töödelda väga suurel hulgal erinevat informatsiooni. Andmehulgad kasvavad iga päevaga ja nende talletamiseks on vaja järjest suurema mahuga, võimsamaid, kiiremaid ja kompaktsemaid mälusid. Selle tarbeks töötatakse pidevalt välja järjest uusi lahendusi ja mälu liike. Selles referaadis räägitakse ühest neist mälu liikidest, milleks on magnetiline […]
San Fransico MRS teaduskunsti võistluse esiauhind läks kaelkirjakule
Kaelkirjakut meenutaval fotojäädvustusel on tegelikult nikli, alumiiniumi ja süsiniku segu sulaprotsessi tulem. Sulami tardumisel moodustus niklist ja alumiiniumist sammas (kaelkirjaku kere). Sulamist välja tõrjutud süsinik kristalliseerus samba pinnale grafiitkatteks. Edasisel jahtumisel tekkisid grafiitkattesse metall aluspinna soojuspaisumisteguri erinevuse tõttu kortsud. Kortsud meenutasid aga California Ülikooli doktorandile Shaahin Aminile kaelkirjaku nahamustrit. Teadlane jäädvustas moodustise pildile, töötles seda […]
Avastati kõrgtemperatuurse ülijuhtivuse füüsikalisi tagamaid
Teadlased selgitasid, et kõrgtemperatuurne ülijuhtivus algab materjali ulatuses hajutatud nanolaikudena, mis levides kogu materjali ülijuhiks muudavad. Cornelli Ülikooli ja Tokyo Ülikooli teadlaste avastus võimaldab paremini mõista keerulist pseudopotentsiaali tekkimise nähtust kõrgtemperatuursetes ülijuhtides. Tegemist võib olla olulise sammuga edasi kõrgtemperatuursete ülijuhtide arengus. Cornelli Ülikooli teadlaste J.C. Séamus Davise, loodusteaduste professori J.G. White’i ja Tokyo Ülikooli füüsikaprofessori […]
Teadlased tegid kolmemõõtmelise filmi äädikakärbse embrüo arengust
[vsw id=”MefTPoeVQ3w” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Uus EMBL (The European Molecular Biology Laboratory) teadlaste valmistatud mikroskoop võimaldas filmida äädikakärbse embrüo arengut kahekümne ja poole tunni jooksul, pärast mida roomas mikroskoobi alt välja vastne. „Video näitab kahe ja poole tunni vanuse äädikakärbse embrüo arengut vastseks. Kõik embrüonaalse arengu etapid on jälgitavad, kolmes mõõtmes,“ kommenteeris EMBL teadlane Lars […]
Mikroskaalas grafiidis kaob hõõrdumine pea täielikult
Superlibisevuse (ingl k superlubricity) nime all tuntud nähtuses võivad kaks tahket pinda liikuda üle üksteise peaaegu täielikult ilma hõõrdumiseta. See nähtus ilmneb, kui tahketel pindadel on kristalliline struktuur ning nende võrestikud on pööratud nii, et hõõrdejõud nullitakse. Superlibisevust vaatlesid teadlased esmalt 2004. aastal grafiidis ning siiani on kõik superlibisevuse eksperimentaaltõendid saadud nanoskaalas ning vaakumi tingimustes. […]
Veenuse üleminek Päikesest
Kolmapäeva, 6. juuni varahommikul sai alates päikesetõusust vaadelda haruldast sündmust – Veenuse üleminekut Päikesest. Pildid on tehtud Toome kiriku Põhjatornist hommikul kella 7-8 vahel. Vaatamata väga pilvisele hommikule on Päike ja Veenus nähtav läbi pilvede. Eelmine Veenuse üleminek Päikesest toimus 2004 a. Jaak Jaaniste artiklist leiab selgituse, miks üleminekud on nii haruldased. Artikli saab lugeda […]
Teadlased valmistasid grafeeni abil kiirema ja tundlikuma fotodetektori
Marylandi Ülikooli Nanofüüsika ja Materjaliteaduste Keskuse teadlased töötasid välja uut tüüpi kuuma elektron-bolomeetri – tundliku infrapunavalguse detektori, mida saaks kasutada suures hulgas rakendustes alates keemiliste ja biokeemiliste relvade kaugdetekteerimisest ning turvaskaneeringu tehnoloogiatest kuni keemiliste analüüsideni laboratooriumites ning universumi uurimiseni tänu parandatud teleskoopidele. UMD teadlased töötasid antud bolomeetri välja grafeeni kaksikkihi abil. Tänu grafeeni unikaalsetele omadustele […]
Kas igas mustas augus peitub uus Universum?
Meie Universum võib asuda musta augu keskmes. See võib küll kummaliselt kõlada, kuid tegelikkuses võib see osutuda parimaks selgituseks selle kohta, kuidas universum tekkis ning miks on see selline nagu see on. Mõningad teadlased on seda teooriat viimaste aastakümnete jooksul uurinud. Kuigi tavapärane Suure Paugu teooria on vägagi edukas, leidub selle raames mitmeid vastamata küsimusi. […]
Valmistati orgaanilised õhumullidest mikrorobotid
[vsw id=”ccBvZ3rPDeo” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Vahel on teaduses otstarbekam millegi uue leiutamise asemel kasutada looduses olemasolevaid võimalusi. Manoa Hawaii Ülikooli Aaron Ohta juhitud laboris valmisid orgaanilised laserkiire abil juhtiavad õhumullidest mikrorobotid. Soollahuses olevate mullide liigutamiseks kasutati 400 mW võimsusega (millivatt, 10-3 W) ja 980 nm (nanomeeter, 10-9 m) lainepikkusega infrapunalaseri kiirgust. Soollahus on hea soojusjuht, […]
Akustiliste mõõtmistehnika uus põlvkond
Suurbritannia NPL (National Physical Laboratory) laboratooriumis sooritati footonkorrelatsioon-spektroskoopia lasertehnika abil esimesed vabade väljarõhkude (acoustic free-field pressures) mõõtmised. Mõõteviis jälgib otseselt õhuosakeste kiirust ja õhurõhku ning kajastab seda Paskalites (1Pa = 1 N/m2). Mikrofonide paremat kalibreerimist võimaldav meetod on arenduses laiema eesmärgiga luua paremaid akustilisi standareid edaspidiste optikameetodite- ja rakenduste jaoks. Uus mõõteviis kasutab kaht laserit, […]
Soome teadlased leidsid selgituse liughõõrdumisele
Hõõrdumine on üks rakendusfüüsika võtmenähtustest, mille päritolu on uuritud mitme sajandi vältel. Praeguseni arvati, et mehaaniline kulumistakistus ja vedelikega määrimine mõjutavad hõõrdumist, kuid liughõõrdumise põhipäritolu on seni teadmata. Nüüd esitas Soome teadlane Lasse Makkonen selgituse liughõõrdumisele tahkete objektide vahel. Tema teooria kohaselt sõltub hõõrdumise määr kõnealuste ainete pinnaenergiast. Hõõrdumisel on märkimisväärne mõju paljudele igapäevastele nähtustele, […]
Elektrontransport värvipõhistes päikesepatareides
Euroopa teadlased uurisid elektronide voolu orgaaniliste fototundlike värvide süsteemides ja titaaniumipõhistes ainetes. Teadustöö tulemused on eriti olulised ühe tulusa päikesepatarei klassi effektiivsuse tõstmiseks ning sel on potentsiaalselt lai rakendusala nanotehnoloogias ja puhta energia teaduses. Värvile tundlikud päikesepatareid sõltuvad õhukese fototundliku värvi kihi ladestamisest elektrit juhtivale alusele, näiteks poorsele titaanoksiidi nanoosakestest kihile. Samal ajal kui värvile […]
Aine, mis kahaneb venitamisel
Uued metaained, mis kahanevad pinge all ja paisuvad kokkusurumisel, võivad peagi saada reaalsuseks tänu USA teadlaste tehtud teoreetilisele tööle. Uurijad väidavad, et aineid, mis esmapilgul paistavad rikkuvat füüsikaseadusi, võib olla võimalik toota hetkel kättesaadava tehnoloogia abil. Metaained on sünteetilised ained, mida kavandatakse tihti looduses mitteesinevate omadustega. Mõnedel kõige tuttavamatel neist on veidrad optilised omadused, näiteks […]
Tule kustutamine kosmoses
[vsw id=”4z61_fSBYRg” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Kosmoses tulekahju kustutamine ei pruugi sugugi lihtne olla. NASA töörühm FLEX (Flame Extinguishment Experiment) eesotsas Forman Williamsiga on aga just seda uurima asunud. ISS pardal süüdatakse mikrogravitatsiooni keskkonnas tulesid ja uuritakse nende käitumist. Kosmoses põlevad gaasid madalamatel temperatuuridel ja tarbivad vähem hapnikku ning on seetõttu raskemini ohjeldatavad. „Mureks on […]
Füüsikud arendasid koerakkude uurimiseks uue meetodi
New Yorgi Ülikooli füüsikud arendasid välja meetodi, mis modelleerib rakkudevahelist nakkumist ning võimaldab parandada müügilolevate bioloogiliste süsteemide omadusi. Bioloogiliste rakkude pinnaomadustega sarnane süsteem valmistati Jasna Brujići laboris, kes on New Yorgi Ülikooli füüsikaosakonna ning Orgaaniliste Materjalide Keskuse dotsent. Õli ja vee lahusesse valmistatud süsteemis matkis kompresseeritud õlitilkade vaheline nakkumine kudede mehaanilisi omadusi. Uus teadmine võimaldab […]
Uus arvutus aitab vastata küsimusele aine moodustumise kohta
Teadusajakirja Physical Review Letters internetiväljaandes raporteeritakse rahvusvahelise teadlaste projekti uurimustööst, milles kirjeldatakse subatomaarsete osakeste – kaaonite – lagunemisprotsessi seaduspärasusi enneolematu detailsusega. See on oluline teave, mis võib aidata vastata põhilistele küsimustele universumi alguse kohta. Projektis osales teiste seas füüsikaprofessor Thomas Blum. Uurimustöö käigus kasutati maailma kiireimate superarvutitega läbimurde-tehnikaid selleks, et laiendada 1964. aastal Nobeli preemia […]
Sünteetilised nanojäätmed ei kao
Üliväikesed tseeriumoksiidi osakesed ei põle ega muutu kuumuse tõttu jäätmete tuhastamise jaamas. Uus Šveitsi teadlaste poolt läbi viidud uurimustöö tõestas, et need osakesed jäävad puutumatutena põlemisjääkidesse või tuhastussüsteemi. Maailmas tuhastatakse igal aastal üle 100 miljoni tonni jäätmeid. Kuna nanoosakesi kasutatakse muuhulgas ehitusmaterjalides, värvides, tekstiilides ja kosmeetikas, satuvad ka nanoosakesed tuhastusjaamadesse. Seni polnud aga uuritud, mis […]
LHCb eksperimendi tulemused seavad osakeste standardmudeli kahtluse alla
Hiljuti avaldatud artiklis andis LHCb eksperiment (loe siit) teada tulemusest, mis viitab järjekordsele võimalikule kõrvalekaldumisele osakeste standardmudelist. Teoreetikud töötavad nüüd nähtuse täpse matemaatilise kirjeldamisega ja ootamatute tulemuste võimaliku mõju selgitamisega standardmudelile. Osakeste standardmudel suudab suure täpsusega ennustada oskeste lagunemiskiirusi. Enamikel juhtudel on teoorias ennustatud väärtused praktikas kinnituse saanud ja seejärel artiklites kajastust leidnud. Seekord näib, […]
Uued teadmised tähetekkega seotud jugadest
Astronoomid arvasid varem, et tähe tekkimine põhines üldjoontes aine järkjärgulisest kogunemisest ning kompresseerumisest gravitatsioonivälja toimel. Nüüd see enam nii ei ole. Tähe tekkimine on kompleksne protsess, mille käigus moodustub muuhulgas akretsiooniketas ning ilmaruumi ainet paiskav ketta tasandi normaalisuunaline bipolaarne juga. Ümbritseva keskkonnaga interakteeruvad joad aitavad noortel tähtedel üha koguneva aine mahu juures stabiilselt kasvada. Noorte […]
Hämmastav pilt väikseimast võimalikust viierõngalisest struktuurist
Teadlased valmistasid ning pildistasid väikseima võimaliku viierõngalise struktuuri, mis on inimese juuksekarvast umbes 100 000 korda õhem – selle kuju on ilmselt üpriski kergesti äratuntav. Molekuli pildistamiseks kasutasid teadlased kavalat kombinatsiooni sünteetilisest keemiast ja kõrgtehnoloogilisest fototehnoloogiast. Antud ühend põhineb üksikul grafiidi kihil ehk grafeenil ning on üks mitmest sellisest ühendist, mida saaks rakendada paljudes huvitavates […]
Teadlased valmistasid vesinikuga dopeeritud vanaadiumoksiid-nanojuhtmeid
Vanaadiumoksiid (VO2) on teadlastele huvipakkuv materjal, sest on ühtaegu isolaator ning metall ja sobib nii akna kattekile kui optilise lülitite valmistamiseks. Nüüd avastasid Rice’i Ülikooli teadlased uue viisi oksiidi elektriliste omaduste muutmiseks dopeerides materjali vesinikuga. Vanaadiumi leidub muuhulgas karastatud terastes. Metalli oksüdeerimisel moodustuvad kristallid, mis meenutavad pikki ristkülikukujulisi kastikesi. Vanaadiumi aatomid joonduvad kasti äärtesse, moodustades […]
Teadustöö grafeeni ja boornitriidi kaksikkihtmaterjali valmistamisest võib tähendada läbimurret transistoritööstuses
Grafeen on materjal, mis võib lahendada üha kiirema ning väiksema elektroonika nõudluse, milles ränitehnoloogia oma fundamentaalseid piire kompab. Grafeen on planaarne materjal, mis koosneb heksagonaalselt organiseeritud süsiniku aatomitest. Materjali intensiivse uurimise taga on materjali oluliselt huvi pakkuvad elektroonilised omadused, näiteks on grafeentransistori teoreetiline lülituskiiruse piir ränist 100 korda kiirem. Grafeenkiipide valmistamine on aga osutunud keerukaks […]
Solaarlennuki reisis ilma tõttu viivis
Šveitsi vaid päikesepaneelidest jõudu ammutava solaarlennuki reisi jätkamine esimese kontinentidevahelise lennu vahepeatuses lükkus tugeva tuule tõttu edasi, vahendasid ürituse organiseerijad esmaspäeval. Lennuk maandus Madriidis reedel, esimesel vahepeatusel kütusetankevabal teekonnal Marokosse. Pärast tehnilist ülevaatlust ning piloodivahetust oli plaanis Solar Impulse’i (loe siit) reisi Rabati suunas jätkata esmaspäeval. „Täna oli varajasim võimalik väljumiskuupäev, ent ootame parimaid ilmastikutingimusi. […]
Teadlased püüdsid vikerkaare lõksu
Teadlastel õnnestus püüda lõksu vikerkaar, aeglustades valguse peaaegu seisakuni, kasutades selleks 25 000 nähtamatuks tegevat katet, millest igaüks on õhem kui juuksekarv. Viimastel aastatel on teadlased demonstreerinud suurel hulgal erinevaid kattetehnoloogiaid. Valgust saab vaatleja jaoks nähtamatuks tegevast materjalist kas ümber juhtida või kustutada. Enamasti on sellised varjestused kas väikesed või vaid kindlat värvi valguse või […]
Kas klassikaline elektrodünaamika seadus on erirelatiivsusega kooskõlas?
19. sajandil välja töötatud klassikalise elektromagnetismi seadusi kasutavad teadlased tänapäevani. Nende hulka kuuluvad Maxwelli neli seadust koos Lorentzi seadusega, mis kirjeldab laetud osakesele elektri- ja magnetväljas mõjuvaid jõude. Arizona Ülikooli optikateaduste professor Masud Mansuripur väidab aga, et Lorentzi jõu seadus ei ole erirelatiivsuse ja impulsi jäävusega kooskõlas ning peaks seetõttu hüljatama. Teadusajakirjas Physical Review Letters […]
Kvanttäppidest metamaterjalidel põhinevad uued tehnoloogiad
Teadlased proovivad nanostruktureeritud metamaterjalide abil valmistada uusi optilisi tehnoloogiaid, mis muudaksid võimalikuks üliefektiivse valgusedastuse ning mille võimalikud rakendused ulatuksid uutest fotoelementidest kuni kvantarvutiteni. Antud metamaterjal – hõbeda ja titaanoksiidi kihid koos tillukeste komponentidega, mida nimetatakse kvanttäppideks –muudab dramaatiliselt valguse omadusi. Valgus muutub ,,hüperboolseks,“ suurendades seejuures kvanttäppidest väljuva valguse hulka. Selliseid materjale saaks rakendada päikesepaneelides, valgust […]
Jupiteri kuu Europa on veerikkam kui Maa
Pildil on kujutatud Maa koos kogu selle veega ning võrdluseks Jupiteri kuu Europa ning kogu selle vesi. NASA Galileo satelliidi andmete põhjal arvavad astronoomid, et Euroopa jäise pealiskihi all lainetavad globaalsed ookeanid sisaldavad tõenäoliselt 2-3 korda rohkem vett kui Maa ookeanid. Ja see 2-3 korda rohkem pole mitte proportsionaalselt rohkem, vaid koguruumala kohta. Seega on […]
Liikumapanev valguskiir tõmbab väikseid objekte enda poole
Valguse haardekiired, mis objekte enda poole tõmbavad, ei ole enam kõigest ulmekirjandus. STAR Andmesalvestusinstituudi teadlane Haifeng Wang koos kolleegidega demonstreeris, et haardekiirt saab väikeses skaalas tõepoolest realiseerida. Haardekiired on ulmeteaduses tuntud ideeks. Selliseid valguskiiri kujutatakse tihti objekte vaatleja poole tõmbavat, rikkudes näiliselt füüsikaseadusi. Nüüd aga demonstreerisid teadlased sellise seadme realiseeritavust. ,,Meie töö demonstreerib, et üksikul […]
Grafeenipõhise fotoelemendi uus efektiivsusrekord
Sportlaste puhul pole doping hea asi, kuid Florida Ülikooli füüsikaosakonna teadlaste sõnul on dopeering uute grafeenipõhiste fotoelementide väljatöötamisel võtmerollis, tänu millele saavutati ka uus efektiivsusrekord. Grafeenipõhised fotoelemendid on odavamate ning vastupidavate päikesepatareide valmistamisel energiatööstuse suureks lootuseks. Varasemad katsed grafeeni kasutada on andnud tulemuseks vaid kuni 2,9 protsendilise energiamuundamisefektiivsuse. Florida Ülikooli teadlasterühmal õnnestus aga saavutada rekordiline […]
Klambrihaarade optimaalne nakkepikkus
Teadusloome artiklitulemustele eelnev katsete sooritamine võib olla vägagi aeganõudev ja nüri protsess. Eheda näitena kulutasid Georgia Tehnikainstituudi teadlased enam kui kümne tundi klammerdaja klambrihaarade kärpimisele ja nende pikkuse peenhäälestamisele. Teadusrühma eesmärk ei olnud siiski labiilne aja kulutamine, vaid u-kujuliste esemete omavahelise käitumise uurimine. Nii võidakse paremini aru saada näiteks linnupesade ja tulisipelgate elavate veeparvede konstruktsioonist. […]
„Faasivahetusega“ aines on rohkem ruumi andmetele
Johns Hopkinsi inseneride poolt juhitud teadlaste rühm avastas tavapärase mäluaine seni teadmatud omadused, sillutades teed uut tüüpi mäluseadmete, filmiketaste ja arvutisüsteemide arendamisele, mis talletavad andmeid kiiremini, kestavad kauem ning võimaldavad oluliselt suuremat mahutavust kui hetkel kasutatavad andmesalvestusvahendid. Teadustöö tulemused avaldati teadusajakirja Proceedings of the National Academy of Sciences internetiväljaandes, vahendab Phys.org. Uurimustöö tegemisel keskenduti odavale […]
Uus paber grafeenist ja valgukiududest
Toidu ja pehmete materjalide teaduse professor Raffaele Mezzenga juhtis teadlaste meeskonda, mis valmistas grafeenist ja valgu peenkiust uue nanokomposiidi, milles on ühendatud mõlema koostisosa parimad omadused. Raffaele Mezzenga demonstreeris teadusuudisteportaalile Phys.org ettevaatlikult ringikujulisi läikivmusti lehti. Väikest paberitükki vaadates võib vaevu kujutleda, et see koosneb uudsest enneolematute ja ainulaadsete omadustega nanokomposiiti. Uue „paberi“ valmistamisel laoti üksteise […]
Täiustades defekti
Tugevatel metallidel on kombeks olla vähem painduvad – kui just selleks metalliks pole vase eriskummaline vorm, mida teatakse nano-kaksikkristall vasena. Selle metalli kristallilises struktuuris esineb mitmeid teineteisele lähedal asetsevaid katkestusi muidu korrastatus aatomvõres. Ehkki neid nimetatakse defektideks, tõstavad katkestused metalli tugevust ilma selle painduvust vähendamata. See omadus muudab metalliahvatlevaks mitmete rakenduste tarbeks, näiteks pooljuhtseadmete ja […]
Värske pilt Marsilt
Taoline vaade avaneks marsonaudile, kui ta seisaks Endeavour kraatri äärel ja vaataks selle sisse. Panoraampildi jäädvustas 22. mai päikesetõusul 2004. aasta 25. jaanuaril Marsile maandunud NASA kulgur Oppurtunity, mis on siiani aktiivne ja sooritab teaduslikke mõõtmisi. Kraatri läbimõõt on 22 kilomeetrit. Pilt on kompositsioon mitme eri valgusfiltriga sooritatud fotojäädvustustest. Sõsarkulgur Spirit, mis maanuds kolm nädalat […]
Valmistati nähtamatu fotodetektor
Stanfordi ja Pennsylvania Ülikooli teadlaste uurimuses selgus, et vastupidiselt intuitsioonile võib mingi pinna katmine peegeldava metalliga selle nähtavust vähendada. Teadlased valmistasid uue tehnoloogia abil nähtamatu valgusdetektori. Pengyu Fan kaasautorlusel valminud uut seadet kirjeldav artikkel avaldati teadusajakirja Nature Photonics maikuises numbris. Fan on Stanfordi Ülikooli materjaliteaduse doktoriõppe tudeng, kes töötab artikli vastutava autori professor Mark Brongersma […]
Konverents Mesosüsteemid teoorias ja rakendustes
22. mail 2012.a. toimus Füüsika Instituudis, Riia 142 konverents ”Mesosüsteemid teoorias ja rakendustes” ( Centre of Excellence: Mesosystems: Theory and applications ). Antud konverentsil tutvustasid ühte tippkeskusesse kuuluvad eesti teadlased Tartu Ülikoolist, Tallina Tehnikaülikoolist ja Tallinna Ülikoolist oma tegemisi nii teoori kui ka rakenduste vallas. Konverentsi avas Füüsika Instituudi direktor Marco Kirm ja prof. Vladimir […]
Röntgenlaser avastas kompleksete oksiidmaterjalide uusi omadusi
Rahvusvaheline teadlaste rühm täheldas Stanfordi Ülikooli SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) keskuse LCLS (Linac Coherent Light Source) valgusallika abil seninägematuid elektronide käitumisi kompleksetes materjalides. Tulemus on oluline samm edasi nn. tugevalt korrelleeritud materjalide uurimises, mille ebatavalised omadused ja tulevikuhõngulised rakendused põhinevad elektronide kollektiivsel käitumisel. Materjalide tööprintsiipide mõistmisel loodavad teadlased lõppeks modelleerida uusi innovaatilisi materjale, näiteks […]
Arendati välja uus aineklass: pentamood-metaaine
Professor Martin Wegneri juhitud teadustöö meeskond Karlruhe Tehnoloogiainstituudist realiseeris uue aineklassi, tootes stabiilse kristallilise metavedeliku – pentamood-metaaine ( ing.k. pentamode metamaterial). Uute nanostruktureerimismeetodite abil on nüüd esmakordselt võimalik neid aineid realiseerida iga väljamõeldava mehaanilise omadusega. Teadustöö tulemused avaldati teadusajakirjas Applied Physics Letters. Võib kujundlikult väita, et Rubicon ületati viimase paari kuu jooksul DFG Funktsionaalsete Nanostruktuuride […]
Aega ümber defineerides
Tseesiumi aatomi võngetel põhinevad aatomkellad arvestavad aega hämmastava täpsusega ning defineerivad sekundi täpse pikkuse. Tseesiumkellad pole aga enam kõige täpsemad – see tiitel anti üle USA Riiklikus Standardite ja Tehnoloogia Instituudis (NIST) asuvale optilisele kellale, mis on võimeline arvestama aega sekundi täpsusega 3,7 miljardi aasta jooksul. Enne, kui see uudne täpsus saaks sekundi pikkust ümber […]
Samm edasi hübriidsete kvantseadmeteni
Euroopa Liidu poolt toetatavad teadlased tegid hiljuti edusamme hübriidsete kvantsüsteemide (hybrid quantum system , HQS) väljaarendamisel, kombineerides selleks erinevaid kvanttehnoloogiaid. Kvantfüüsikal on mitmetes meetodites ja tehnoloogiates kasutamisel tohutu potentsiaal. Selleks, et kvantfüüsika aga teaduslikest uurimustest kaugemale jõuaks, tuleb erinevad süsteemid üksteisega ühendada, säilitades samal ajal nende kvantloomust. Hetkel selline tehnoloogiline põhi puudub, kirjutab Physorg.com. Selle probleemi […]
Mikroskoopilised juhtmed ämbliku võrguniidist
Teadlased on aastaid uurinud ämblike võrguniidi märkimisväärseid mehaanilisi omadusi. Keskmiselt 2-5 mikromeetrise läbimõõduga niit on silmale pea nähtamatu, ent on samas proportsionaalselt väga tugev ning võib algpikkusest venida kuni neli korda pikemaks. Samuti on ilmselt kõik pööningul kolanud inimesed tuttavad ämblikuvõrgu heade nakkeomadustega. Ameerika Florida osariigi Ülikooli teadlased katsid aga niidi kolmes eri katses joodi, […]
Topoloogilised isolaatorid pakuvad toatemperatuursele spintroonikale uusi arenguteid
Alles mõne aasta eest Lawrence Berkeley Rahvusvahelises Laboratooriumis avastatud tugevad 3D topoloogilised isolaatorid on nüüd üle maailma kujundamas tahkisefüüsika laborite uurimissuundi. Näiliselt lihtsatel pooljuhtidel on avastatud paljutõotavad omadused. Näiteks võib ette kujutada head elektrijuhtivusega ainet, mille ristläbilõike keskmes asub isolaatortsoon, umbes nagu vasega kaetud tennisepall. Topoloogilise isolaatori pind ei ole nagu harilikul metallil. Selle pinnaelektronide […]
Uus nanostruktuur pikendab patareide eluiga
Juba rohkem kui kümme aastat on teadlased proovinud liitium-ioon patareide omadusi parandada, proovides ühte grafiidist klemmi asendada ränist klemmiga, mis suudab salvestada 10 korda rohkem laengut. Pärast kõigest paari laadumis- ja tühjenemistsüklit ränistruktuur aga laguneb, muutes patarei kasutuks. Nüüd õnnestus aga Stanfordi Ülikooli ja SLAC’i materjaliteadlase Yi Cui juhitud uurimusrühmal sellele lahendus leida: kavalalt valmistatud […]
Grafeenist ja kvanttäppidest valmistatud ülitundlik fotoandur
Hispaania teadlastel õnnestus valmistada grafeenist ja kvanttäppidest fotoandur, mis on teistest omasugustest miljard kurda tundlikum ning mis võib tähendada grafeenipõhiste valgussensorite ja päikeseelementide uut ajastut. Alustades ideest, et grafeenist – ühest süsiniku aatomkihist koosnevast tuntud imematerjalis – saaks valmistada häid fotoandureid, järeldasid teadlased, et puudu on vaid süsteem, mis suurendaks valguse neeldumist, mis on ainus […]
Täielikult kontrollitavad plasttransistorid
Kõrge mainega teadusajakirjas PNAS ilmus Linköpingi Ülikooli teadlase Loïg Kergoati kirjutatud artikkel, milles kirjeldatakse plastmassist transistorite ülitäpset kontrollimist. Magnus Berggreni juhitav Linköpingi Ülikooli (LiU) Orgaanilise Elektroonika Uurimisgrupp pälvis eelmisel aastal palju tähelepanu, kui Lars Herlogsson näitas oma doktoritöös, et täisfunktsionaalseid väljatransistoreid saab valmistada ka plastmassist, kirjutab Physorg.com. Kergoat, sama uurimisgrupi postdoktorant, näitas nüüd, et neid plastikust […]
TÜ füüsikatudeng sai kõrge rahvusvahelise tunnustuse atmosfäärifüüsika valdkonnas
TÜ kolmanda kursuse füüsikatudeng Riinu Ots pälvis NATO Science for Peace and Security poolt korraldataval konverentsil “International Technical Meeting on Air Pollution and its Application” toimunud noore teadlase konkursil kolmanda preemia. Otsus tehti teatavaks 10. mail Utrechtis (Holland) konverentsil, mis on järjekorras juba kolmekümne teine. Preemia teeb eriti hinnatavaks see, et konkurss on mõeldud noorteadlastele […]
Eesti osaleb ELi startiva atmosfääriuuringute õhulaeva PEGASOSe projektis
Möödunud nädalal käivitus Euroopa kliimateadlaste ühisprojekt PEGASOS, mille raames uuritakse, kuidas mõjutavad üksteist atmosfääri keemilised protsessid ja kliima muutumine. Projekti rahastab Euroopa Liit. See koondab 26 partnerorganisatsiooni 12 ELi liikmesriigist, Iisraelist, Šveitsist ja Norrast. Projektis osalevad ka Eesti teadlased. Loe edasi… http://forte.delfi.ee/news/teadus/eesti-osaleb-eli-startiva-atmosfaariuuringute-ohulaeva-pegasose-projektis.d?id=64374935 Need mainitud eestlased on Tartu Ülikooli Füüsika Instituudi teadlased, kes antud projektis osalevad […]
Lihtsus ja kvantkeerukus
Reaalsuse simuleerimine nõuaks kvantarvutil vähem mälu kui tavalisel arvutil, näitasid Bristoli Ülikooli teadlased oma hiljutises artiklis. Antud uurimus demonstreerib uut viisi, mille abil kvantfüüsikal põhinevad arvutid oleksid tavalistest arvutitest paremad, kirjutab Physorg.com. Kui esitada teadlastele keerukas süsteem, siis proovivad nad tavaliselt leida selle põhjaks oleva lihtsama süsteemi, mis seejärel loodusseaduste ja fundamentaalsete printsiipide abil sõnadesse […]
Matemaatiline müsteerium lahendatud
See võib küll olla kõige veidram sõõrik, mida sa näinud oled, kuid see lahendab pikaajalise geomeetrilise mõistatuse, mis matemaatikuid juba aastaid piinanud on. Topoloogia on matemaatika haru, mis uurib objektide geomeetrilist deformatsiooni. Topoloogia reeglite järgi on kindlat tüüpi lame ruut, mille vastasküljed on matemaatiliselt seotud, võrdne auguga sõõriku ehk toroidiga, sest üht saab kergelt teiseks […]
Teadlased leidsid uue viisi superluminaalsete impulsside genereerimiseks
Ameerika Ühendriikide Standardite ja Tehnoloogia Riikliku Instituudi (National Institute of Standards and Technology ehk NIST) teadlased töötasid välja uue viisi ,,superluminaalsete” valgusimpulsside genereerimiseks – mingis mõttes liiguvad need impulsid valguse kiirusest kiiremini. Antud meetod, mida nimetatakse nelja laine kombineerimiseks (four-wave mixing), moonutab valgusimpulside kindlaid osi ning liigutab neid edasi sinna, kus need oleks olnud, kui […]
Grafeeni akustiline alternatiiv
See võib kõlada küll veidi kujuteldamatuna, kuid kaks Hispaania füüsikut valmistasid grafeeni akustilise alternatiivi lihtsalt plastmasslehte puuritud kärjelise struktuuri abil. Daniel Torrent ja José Sánchez-Dehesa Valencia Polütehnilisest Ülikoolist väidavad, et nad täheldasid ,,Diraci koonuseid” – grafeenile iseloomuliku elektronriba omadust – helilainetes, mis plastiku pinnal levivad. Kuigi veel on vaja teha palju tööd, enne kui sellest […]
Prinditavate vedelate päikesepatareide arendamine
USC teadlased leidsid potentsiaalse tee odavate ja stabiilsete päikesepatareide loomiseni, mis on tehtud üliväikestest nanokristallidest. Need nanokristallid võivad eksisteerida vedela tindina ning neid võib puhastele pindadele värvina kanda või printida. Päikese-nanokristallid on umbes nelja nanomeetri suurused. See tähendab, et selliseid nanokristalle mahuks nööpnõela peale 250 000 000 000. Neid üliväikeseid nanokristalle on võimalik segada vedela […]
Samm lähemal täisoptilise arvutuseni
Valguse kiirus on universaalne kiirusepiirang, mistõttu optilised tehnoloogiad on kiirete arvutusseadmete valmistamisel väga huviäratavad. Kiudoptika võimaldab meil andmeid ülikiiresti edasi-tagasi saata, kuid praegu toimuvad meie CPU-des (Central processing unit ehk keskprotsessor) arvutused siiski veel elektrooniliste transistorite abil. Hea uudis on aga see, et Purdue Ülikooli teadlased valmistasid ränist optilise transistori, mis suudab edastada loogikasignaale – […]
Röntgenkiired näitasid molekulide paigutusi parema prinditava elektroonika tarbeks
Teadlased kasutasid röntgenkiiri, mille abil on võimalik näha prinditavas elektroonikas kasutatavate orgaaniliste ainete molekule. Seda tehes on uurijad nüüd võimelised määrama, miks mõned ained teistest on parema sooritusvõimega. Teadusajakirjas Nature Materials avaldatud teadustöö tulemused võivad viia odavamate ja tõhusamate prinditavate elektroonikaseadmete välja töötamiseni. „See töö on põnev, sest see näitab uute detailide kaudu, kuidas me […]
Kvantfüüsika jäljendab kõhedaid minevikusündmusi
Professor Anton Zeilingeri juhitud füüsikute meeskond Viini Ülikoolist ja Viini Kvantteaduse ja -tehnoloogia keskusest näitasid esmakordselt eksperimendi käigus, et otsus, kas kaks osakest olid põimunud või eraldatavas kvantseisundis, võib olla tehtud isegi peale seda, kui neid osakesi on mõõdetud ning need ei pruugi enam eksisteeridagi. Teadustöö tulemused avaldatati ajakirjas Nature Physics. Austria füüsiku Erwin Schrödingeri […]
Ferromagneetiline raudoksiid tinaoksiidi nanoosakestel võimalike spintrooniliste rakenduste tarvis
Kiirelt magneetuvaid ja nii magneetiliselt kui elektriliselt kiiresti ümberlülituvaid tahkeid materjalikihte on tarvis arendada uuelaadsete suhteliselt väikese energiatarbega ja samas suure tihedusega mälumaterjalide jaoks. Sellistes materjalides võiks salvestada infobitte elektriliselt, rakendades materjalile magnetvälja, või siis ka vastupidi, lugedes elektriliselt polariseeritud magnetmaterjali magneetumust. Peamine on esialgu siiski magnetiline salvestus ja elektriline lugemine… niivõrd kuivõrd võib neid […]
Mis on parim viis õunade hunnikusse ladumiseks?
Puuviljamüüjad kasutavad turul õunu kuhjadesse ladumisel „intuitiivselt“ kindlat tüüpi paigutust: korrapärast kolmnurkse põhjaga püramiidi. Prantsuse-Saksa teadustöö meeskond näitas, et seda paigutust soositakse mehaanilise stabiilsuse tõttu. Teadusajakirja Physical Review Letters internetilehel avaldatud uurimustöö võib anda panuse korrastatud poorsete materjalide kavandamisse. Võtame näiteks õunad või marmorkuulid. Parim viis nende ladumiseks on püramiidi püstitamine kiht kihi kaupa. Nii kindlustatakse, […]
Metalloksiidid kui võtmetegurid odava rohelise energia saamiseks
Päikesevalguse energia rakendamine võib olla niisama lihtne kui metalloksiidide optiliste ja elektrooniliste omaduste häälestamine aatomi tasemel, valmistades kunstliku kristalli või „supervõre-võileiva“. Seda väidab Binghamtoni Ülikooli uurija teadusajakirjas Physical Review B avaldatud uurimustöös. „Metalloksiidid on odavad, neid leidub külluslikult ning nad on „rohelised“,“ sõnas Binghamtoni Ülikooli füüsik Louis Piper. „Nagu näitas uurimustöö, on metalloksiidid ka üsna […]
Kahksikkiht grafeentransistoril parem vooluvõimendustegur
Grafeeni uurimise üheks eesmärgiks on valmistada ränitehnoloogiaga võrreldes paremate füüsikaliste omadustega elektroonikaseadmeid. Sageduslikult on grafeentransistorid juba ränianaloogidest ees, ent vajaka jääb võimendusteguri arengus, mis on väga oluline näiteks raadiotehnikas. Nüüd on aga saksa ja itaalia teadlased valmistanud kaksikkiht grafeentransistori, millel on üksikkihtseadmetega võrreldes märgatavalt parem pingevõimendustegur. „Funktsionaalse pingevõimendustegurita on transistor samahästi kui kasutu,“ ütles Pisa […]
GMR-i avastamine, välja töötamine ja tulevik: Nobeli preemia 2007
Referaadi autor: Ivo Romet Juhendaja: Kaupo Kukli Teaduslik taust Esimesed uuringud magnetotakistusest magnetilises materjalis viidi läbi ligemale 150 aastat tagasi lord Kelvini poolt ja 40 aastat hiljem avastas J. J. Thomson elektroni. Kuigi mehhanism, mis vastutab anisotroopse magnetotakistuse (AMR) eest, erineb gigantsest magnetotakistusest (GMR), on siiski mõlemad tuletatud vastasmõjust, mis eksisteerib elektrone kandva voolu ja objekti […]
Küborg-merekarbid kui „elusad akud“
Loom-küborgid on juba alustanud tõusuteed, kuna teadlased muudavad elusolendeid elusateks akudeks, mis on võimelised energiaga varustama üliväikeseid luureseadmeid või sensoreid. Ühes laboris töötavad teadlased astusid nüüd sammu tulevikumaailma suunas, kogudes merekarbilt energiat selleks, et elektrimootorit energiaga varustada. Sama teadustöö rühm demonstreeris eelnevalt, kuidas küborg-teod võivad peremeesorganismina ellu jääda, võõrustades täielikult siirdatud biokütuse akut. Sel korral […]
Valmistati terahertskiirguse ribafilter ning polarisaator
Ameerika teadlased avastasid, et isolaatori ja grafeeni mitmikkihtmaterjal suudab efektiivselt varejstada tera- ning mikrolainekiirgust, lubades seejuures nähtaval valgusel komposiiti läbistada. Komposiiti on võimalik modifitseerida nii, et see neelab vaid kindla osa pealelangeva kiirguse spektrist, moodustades elektromagnetlainete ribapääsfiltri. Täheldatud efekti saaks kasutada näiteks häiretundlike elektroonikaseadmete varjestamiseks elektromagnetilise müra eest. Teadlaste sõnul on lisaks varjestamisele ning filtreerimisele […]
Teadlased ennustavad uut paradoksaalset laserefekti
Kaks lampi annavad rohkem valgust kui üks. Viini Tehnoloogiaülikooli teadlaste uurimuse tulemusena selgus, et see lihtne argitõde tingimata laserite puhul ei tööta. Teoreetilise avastuse kohaselt tekib töötava laseri kõrval teise laseri järk-järgulise töölelülitamise korral kiirte vahel kompleksne interaktsioon, mis võib viia mõlema laseri kustumiseni. Elektroonikat ning fotoonikat ühendavatele teadusdistipliinidele võib selline avastus olla väga oluline. […]
Grafeen kiirgab infrapunavalgust
Järjekordsed uudised grafeenist leiab teadusajakirjast Physical Review Letters, kus teadlasterühm väidab olevat leidnud grafeenil optilise võimenduse (ingl k optical gain) omaduse, mis tuleneb elektronide inversioonist pärast materjali valgustamist laseriga. Optiline võimendus tähendab seda, et materjali valgustamisel peegeldab see tagasi rohkem kui sellele algselt kiirati – väga kasulik omadus, kui juttu on sellistest optoelektrilistest seadmetest nagu […]
CMS eksperiment avastas uue barüonosakese
CERN teaduskeskuse kiirendi CMS eksperiment andis publitseerimiseks sisse artikli, milles selgitab uue ergastatud (bottom quark, põhjakvark, põhikvark) barüoni b-kvargi Ξ*b0 avastamise, mille statistiline keskväärtus eristub oodatud tasutafoonist enam kui viie standardhälbe võrra. Osakest vaadeldi prooton-prooton kokkupõrke tulemusena, mis toimus 2011. aastal CERN-i LHC kiirendis osakeste massikeskme energiaga 7 TeV (teraelektronvolt). Proov vastab krikusele 5.3 fb-1 […]
Päikesepaneeli kurrutatud pind tõstab efektiivsust
Princetoni Ülikooli teadlaste rühm avaldas teadusajakirja Nature Photonics veebiväljaandes, et on voltimise teel tõstnud fotogalvaanilise materjali elektritootlikkust 47 % võrra. Projekti juhi Yueh-Lin Loo sõnul on saavutuse taga paneelide pinnale tekitatud peenhäälestatud kurrutised, mis juhivad valgust ning parandavad selle neeldumist. “Tasasel pinnal valgus kas peegeldub või neeldub. Kurrutiste lisamine tekitab lainejuhi sarnase morfoloogia, mis põhjustab […]
Metamaterjalide uus katsemeetod
Ameerika valitsuse energeetikaministeeriumi Ames Laboratooriumi teadlased arendasid metamaterjali struktueerimisel ning omaduste modelleerimisel kasutatavate juhimaterjalide otsimiseks välja uue meetodi. Töö avaldati teadusajakirjas Nature Photonics. Metamaterjalidel on energeetikasektorile huvipakkuvaid omadusi. Tavamaterjalid murravad murdumistasandis valguse teisele poole pinnanormaali, samas kui metamaterjalid on suutelised valgust murdma samale poole normaali. Selliste vasakukäeliste materjalidega on võimalik teha tasaparalleelseid läätsesid. Metamaterjalid on lisaks […]
Hämmastav nanokunst
Sameer Walavalkar näeb ilu ka kõige väiksemates objektides. Seetõttu veedabki see Caltechi füüsik oma päevad nanostruktuure ehitades. Oma tööna valmistab ta väikeseid ränistruktuure, mida kasutatakse elektroonikas ja meditsiinitseadmetes. Walavalkari huviks on aga nanokunst. Ta kasutab fokusseeritud ioonkiirt, et söövitada substraati väikseid kuid detailseid pilte. Kui väiksed need aga on? Kui tema kunsti elektronmikroskoobi all vaadata, […]
Esimene nähtava Universumi tekkimise arvutisimulatsioon
Prantsusmaa Laboratoire Univers et Theorie (LUTH) teadlased sooritasid Jean-Michel Alimi juhtimisel esimese nähtava Universumi struktuuri tekkimise arvutisimulatsiooni, alates Suurest Paugust lõpetades nüüdisajaga. Simulatsioon võimaldas jälgida 550 miljardi osakese evolutsiooni. Tegemist on esimesega kolmest planeeritud eksperimendist, mis kannavad koondnimetust Deus. Simulatsioon viidi läbi uurimisasutuse GENCI uue superarvuti CURIE-ga, mis asub arvutuskeskuses TGCC (Tres Grand Centre de […]
3.2 miljardi piksliga kaamera
Ameerika SLAC Rahvusvaheline Kiirendilabori 3.2 miljardi pikslise lahutusvõimega LSST (The Large Synoptic Survey Telescope Camera) kaamera sai Ameerika valitsuselt heakskiidu. Seade hakkab jäädvustama senistest vaatlusprogrammidest laiemaid, kiiremaid ning sügavaimaid öötaeva pilte. LSST eesmärgiks on jälgida nähtavat öötaevast iganädalaselt, luues seninägematult suure avaliku andmebaasi, millesse salvestatakse ligikaudu 6 miljonit gigabaiti informatsiooni aastas, mis on ekvivalentne tavalise […]
Ad astra! Tähtede poole!
Motiveerituna ideest, et järgmise 100 aasta jooksul ehitatakse kosmoselaev, mis jõuab tähtedeni, koostas grupp entusiaste konkreetse kava selleni jõudmiseks. Eelmises septemberis Maa teaduslikku edukust uurinud tulnukate kosmoselaev võis küll NASA Kennedy Kosmosekeskusele keskenduda, kuid nad oleksid ehk rohkem teada saanud, kui nad oleksid mõned sajad miilid lääne poole lennanud: Orlandos toimus 100 Aasta Kosmoselaeva (100 […]
Süsinikust nanotorud: „kauge Joule’i soojenemise“ veider maailm
Marylandi Ülikoolis töötav teadlaste rühm avastas uudse nähtuse: kui elektrivool läbib süsinikust nanotorusid, soojenevad lähedal asuvad objektid, samas kui nanotorud ise jäävad jahedaks. See nähtus meenutab rösterit, mis soojendab leivaviile ilma ise kuumenemata. Selle täiesti ootamatu uue fenomeni mõistmisel võib olla võimalik ehitada arvutiprotsessoreid, mis oleksid võimelised töötama suurel kiirusel ilma üle kuumenemata. „Me vaatlesime […]
Uut tüüpi kvant-ühendus
RIKENi Arenenud Teaduse instituudi uurijad kavandasid koos kolleegidega uut tüüpi kvantbiti, mida nimetatakse „faasi-lõhe kvantbitiks“. See uudne kvantbitt võimaldas läbi viia maailma esimese „koherentse kvant-faasi lõhe“ (coherent quantum phase slip ) demonstratsiooni. Teedrajav tulemus valgustab tabamatut fenomeni, mille olemasolu – saja-aastase ülijuhtivuse teooria loomulikku tulemust – on kaua spekuleeritud, kuid pole seni kunagi vaadeldud. Ülijuhtivus […]
Tulevikus võib olla võimalik näha mobiiltelefonidega läbi seinade
UT Dallase uurijate hiljutised tehnoloogilised vägiteod võivad meid viia sammu võrra lähemale koomisikangelaste supervõimete saavutamiseni. Teadlased kavandasid kujutisi formeeriva kiibi, mille abil võib tulevikus näha mobiiltelefoniga läbi seinte, puidu, plastiku, paberi ja teiste objektide. Uurimustöö meeskonna uurimustööga on seotud kaks teaduslikku edasiminekut: seni kasutamata elektromagnetilise spektri vahemiku ära kasutamine ning uus mikrokiiptehnoloogia, kirjutab Phys.org. Elektromagnetiline […]
Masstoodetavad robotputukad
Elegantsetest pop-up-lehtedega raamatutest ja origamist inspireeritud uus tehnika võimaldab peagi valmistada robotputukate kloone, mida on võimalik lehtede kaupa massiliselt toota. Harvardi Ülikooli inseneride kavandatud geniaalne kihistus- ja voltimisprotsess võimaldab lisaks mikrorobotitele ka kiirelt toota erinevaid elektromehaanilisi seadmeid. Uus tehnika asendab selliste seadmete valmistamisel üksluist ja aeganõudvat manuaalset protsessi. Prototüüpide jaoks lamineerisid insenerid kihtidena süsinikkiu, Kaptoni, […]
Neutrongeneraator kiibil
[vsw id=”VuTba3zaxWc” source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] SNL (Sandia National Laboratory) juhtivteadlane Juan Elizondo-Decanini arendas koos töörühmaga välja arvutikiibist inspireeritud uue mini-neutrongeneraatorite põlvkonna. Levinumad väiksemõõdulised kiirendipõhised deuteerium- ning triitiumsihtmärkidega generaatorid on silinderja toruga, võimaldades geomeetria tõttu elektrivälja hõlpsasti struktureerida ning ioonkiirgust kanaliseerida. Õhemad torud on 3-5 cm paksused. Uus tehnoloogia võimaldab aga valmistada generaatoreid, mille südamik […]
Tutvustame: orbiton
Tahkisefüüsikud armastavad kvaasiosakesi, ning nüüd on neil uus lemmik – orbiton. Vaid kümne aasta eest ennustatud orbiton on elektronide kollektiivne ergastus ühedimensionaalses tahkises. Selline ergastus käitub justkui üks elektron, millel on orbitaalne impulsimoment kuid puudub nii spinn kui elektrilaeng. Lisaks ühedimensionaalse tahkise ennustatud kolme elektronisarnase kvaasiosakese komplekti kinnitamisele võib antud avastus anda uut informatsiooni ka […]
Kõigest paberlehe paksune TV? Prinditav elektroonika muutus lihtsamaks
Kujuta ette, et omad vaid paberlehe paksust ja ja sama palju kaaluvat televiisorit. See saab kunagi tänu prinditava elektroonika tööstuse kasvule tegelikkuseks. Protsess, mis võimaldab materjale otseselt pindadele printida või rullida, moodustades elektrooniliselt funktsionaalse seadme, on juba orgaaniliste päikesepatareide ja orgaaniliste LED-ide tootmisel kasutusel. Kuigi eeldatakse, et investeeringud sellesse tehnoloogiasse kasvavad järgmise 10 aasta jooksul […]
Teadlased valmistasid nanoosakeste abil veekindla ja magnetilise paberi
Itaalia Tehnoloogiainstituudi teadlased, keda juhtis Roberto Cingolani, leiutasid viisi kuidas ühendada tavalise paberi tselluloosikiud nanoosakestega, saades tulemuseks uued omadused. Selline paber on näiteks veekindel, magnetiline, helendav või baktereid eemaldav. Antud protsessis segatakse üliparamagnetilised mangaanferriidi kolloid-nanoosakesed pabertooteid moodustavate tselluloosikiudude üksikmolekulide või monomeridega, saade vedelas lahuses tulemuseks polümeerid. Protsessis moodustub iga kiu ümber õhuke kest. Tulemuseks on […]
Esimene, kiire ja kiirem
PML’i Kvantmõõtmise osakonna teadlased said esmakordselt valguse kiirust ületavad valgusimpulsid mittelineaar-optilise efekti – nelja laine segunemise (four-wave mixing) abil. Uurijad tekitasid kaks valgusimpulssi, mille tipud levivad kiiremini kui valgus vaakumis. Laserijahutuse ja -lõksustamise töörühma uurija Paul Lett koos kolleegidega tutvustab teadusajakirja Physical Review Letters vastilmuvas numbris uut „kiire valguse“ genereerimise meetodit. Selle abil said nad […]
„Difraktsioonivaba“ valgusimpulsi moodustumine ringjal difraktsioonivõrel
Difraktsiooninähtusi, ehk valguse lainelisest iseloomust põhjustatud efekte, on tavaks uurida pidevas valgusväljas, st. valgusallikaga, mis kiirgab väga kitsas lainepikkuste vahemikus (tüüpiliselt alla 1 nm), sest sel juhul on difraktsioonipilt selge ja teravalt nähtavate heledus-tumedusribadega. Üheks huvitavaimaks ja kasulikke rakendusi leidnud difraktsiooninähtuseks on möödunud sajandi lõpus avastatud nn Bessel kimbud. Besseli valguskimbu levides säilib tema keskel olev […]
Boornitriidist dielektrikkiht tõotab õhemat elektroonikat
Tuleviku elektroonikakomponentide ideaaldielektrikuks võib saada üliõhuke heksagonaalse boorntiriidi (h-BN) kile, tänu materjalis toimuva tunnelleerumisefekti homogeensusele. Tulemused esitanud teadlasterühm uuris materjali käitumist tõkkekihina kahe juhi vahel. Avastati, et tunnelleerumisvool sõltub eksponentsiaalselt h-BN kihtide arvust. Sarnaselt grafeenile on võimalik boornitriidi aatomkihi paksuseid kilesid valmistada koorimise teel (exfoliation). Boornitriid on tehnoloogia vallas huvipakkuv materjal, sest sellest toodetavad kiled […]
Elektroonikaseadmete kihtstruktuuride uurimise uus meetod
Teadlased arendasid välja uue tehnika fotogalvaanilistes seadmetes, mikroelektroonikas ning mikroelektromehaanikas (MEMS) kasutatavate õhukeste kilede vastastikuse nakkejõu mõõtmiseks. MAPT (magnetically actuated peel test) nime kandev kontaktivaba tehnoloogia võib tulevikus aidata tagada elektroonikaseadmete planeeritud tööea kvaliteedikontrolli, ja aidata inseneridel paremini mõista termomehaaniliste pingete tekkimist elektriseadmetes. Kaasaegsed mikroelektroonilised kiibid on valdavalt kihilise struktuuriga, mille moodustavad vaheliti paigutatud isolaatori- […]
Lendav auto
Lendavad autod ei ole enam ulmefilmide pärusmaa. Ameerikas Massachussettsi osariigis on firma Terrafugia tuleval aastal müüki panemas lendautot nimega Transition. Masina tiivad on voltuvad nii, et lennukist saab tavaliikluses kasutatav auto, ning autost omakorda lennuk. Esimene õhusõit sooritati möödunud 23. märtsil. Lend kestis kaheksa minutit ja harikõrguseks saavutati 426 meetrit, võrdlusena lendavad liinilennukid ligikaudu 11 […]
Satelliit, mis edastaks päikeseenergiat Maale
NASA toetatav asutus Artemis Innovation Management Solutions sai raha, et uurida lähemalt nende poolt eelmisel suvel välja pakutud ideed – ehitada satelliit, mis koguks Päikeselt energiat ning kiirgaks selle Maale. Sellise satelliidi ehitamist on juba kümneid aastaid kaalutud, kuid senini pole keegi esitanud lahendust, mis ületaks kõik seadmega seotud probleemid. Esmalt NASA inseneri John Mankinsi […]
Kaasaskantav suurtel kõrgustel töötav tuuleturbiin
Suurtel kõrgustel töötavaid tuuleenergiasüsteeme uuritakse ja arendatakse jätkuvalt uute süsteemide ja lähenemiste kaudu. Uusima sellise seadme töötas välja Altaeros Energies, ettevõte, mis hiljuti testis Altaeros Lendavat Tuuleturbiini (Altaeros Airborne Wind Turbine – AWT). See on kümnemeetrise läbimõõduga heeliumiga täidetud köidikus prototüüp, mille pardal on turbiin. Prototüüp-turbiini on võimalik transportida ja haagisega paigaldada, mis muudab selle […]
“Häälestatavad” metalli nanostruktuurid kütuseelementide, akude ja päikeseenergia salvestamise tarbeks
Kütuseelementide ja akudes olevate elektroodide jaoks tahaksid insenerid toota poorseid metallkilesid, et võimaldada pinnaalal keemiliste reaktsioonide toimumist. Samuti võiksid metallkiled olla ülihästi elektrit juhtivad selleks, et elektrit laiali kanda, kuid see on osutunud pettumust valmistavaks väljakutseks. Cornelli keemikud arendasid nüüd välja meetodi, kuidas valmistada kuni 1000 korda eelnevate meetoditega tehtutest parema elektrijuhtivusega poorseid metallkilesid. Lisaks […]
Kiireim juhuslike numbrite generaator
Austraalia Riikliku Ülikooli uurijad arendasid välja maailma kiireima juhuslike numbrite generaatori, kuulates „vaikuse helisid“. Uurijad Austraalia Riiklikust Ülikoolist – professor Ping Koy Lam, Dr Thomas Symul ja Dr Syed Assad –häälestasid oma ülitundlikke valgusdetektoreid, et kuulata vaakumit – tühja ruumipiirkonda, kirjutab Physorg.com. Professor Lami sõnul arvati kuni tänapäevase kvantteooria avastamiseni, et vaakum on täiesti tühi, […]
Teadlased valmistasid mittemürgised painutatavad nanolehed
Cornelli materjaliteadlased töötasid välja odava ja keskkonnasõbraliku viisi valmistamaks kõigest nanomeetrite paksuseid oksiidkristallist lehekesi, mille omadused oleks kasulikud nii elektroonika kui alternatiivsete energiaallikate rakenduste jaoks. Millimeetri pikkused ning 20 nanomeetrise paksusega naatrium-koobalt oksiidi kristallid saadi tänu uuele meetodile, mis kombineerib traditsioonilise sol-geel sünteesi elektrilise väli-indutseeritud kineetilise lahti segava protsessiga. Just viimane protsess oligi see, mis […]
Teemantisse integreeritud kvantprotsessor
Lõuna-California Ülikooli teadlaste töörühm valmistas teemantkristalli sisse kvantarvuti, esimese omalaadse, mis kaitseb lülitusprotsesse mittekoherentse müra vastu. Kiibi mõõtmed on 3 x 3 mm, selles paikneva teemanttuuma mõõtmed aga 1 x 1 mm. Kiibis on kaks teemantkristalli lisandaatomitel põhinevat kvantbitti. Pildilolevas seadmes on üheks bitiks lämmastiku aatom, teiseks aga aatomi elektronkatte elektron. Müratõkkeks kiiritati elektroni mikrolainetega, […]
Keerulised ultraheli lained
Rahvusvaheline teadlasterühm mõõtis samaaegselt esmakordselt füüsika ajaloos helilainete impulsimomendi ning pöördemomendi. Leiti, et see suhe on selges kooskõlas heli- ja optiliste lainete teoorias ennustatuga. Teadlaste sõnul võib nende meetodist olla kasu ka meditsiini-pilditehnikas ning ravis. Optika ning akustika üks põhiprintsiipe ütleb, et lained kannavad impulssi ning võivad seega kehadele jõuga mõjuda. Sama oluline on ka […]
Uurimus: meie Päikesesüsteemi sarnased süsteemid võivad normiks olla
Hiljuti loendasid HARPS spektrograaf ja Kepleri satelliit meie Päikese sarnaste tähtede ümber asuvaid planeete, leides suurel hulgal selliseid süsteeme. Sellele järgnenud uurimus ning andmeanalüüs paljastas, et planeetide orbiidid sellistes süsteemides on tugevalt joondunud justkui ketasse – täpselt nagu meiegi Päikesesüsteemis. Kaks kõige efektiivsemat meetodit Päikesesüsteemi väliste planeetide leidmiseks on radiaalkiiruse meetod ning transiitmeetod. Radiaalkiiruse meetodis leitakse […]
„Kaks ühes“ seade kasutab reovett kütusena elektri tootmiseks ja reovee puhastamiseks
Teadlased kirjeldasid uut ja tõhusamat versiooni uuenduslikust, tavalise pesumasina suurusest seadmest. Selles kasutatakse linna reovees kasvavaid baktereid samaaegselt nii elektri tootmiseks kui ka reovee puhastamiseks. Teadlaste poolt esitatud raportis väideti, et kaks-ühes seadme kaubanduslikud versioonid võiksid olla õnnistuseks arengumaadele ja ka näiteks USA veepuuduses vaevlevatele piirkondadele. „Meie prototüübis on uuendused omavahel ühendatud nii, et seade […]