Professor Hoi-Kwong Lo juhendamisel arendas Toronto Ülikooli teadusrühm uue kvantkrüptograafilise sidemeetodi, mis seab raskuste ette ka kõige osavamad kräkkijad. Teadustöö avaldati hiljuti teadusajakirjas Physical Review Letters. Kvantkrüptograafia on ideaallähenduses muukimiskindel süsteem. Kvantkrüpteeritud andmesidet on võimatu häirevabalt pealt kuulata, sest iga kuulamine põhjustab signaalis fluktuatsioone, mida sidepidajad tuvastada saavad. Krüptograafiateaduses nimetatakse suhtlevaid osapooli Alice ja Bob, […]
Tänu grafeenile saab elektronmikroskoopia abil nüüd ka vedelaid objekte uurida
Uudiseid grafeeni erinevate kasutusvõimaluste kohta ilmub hämmastava regulaarsusega. Hiljuti avastaski üks teadlastegrupp, kuidas grafeeni kasutada sellise kihilise struktuuri loomiseks, mille abil saab elektronmikroskoobiga uurida ka objekte, mis asuvad vedelikus. Siiani on nn vedela keemia objektide uurimine elektronmikroskoobi abil rohkem kui keeruliseks osutunud. See tuleneb sellest, et sellised mikroskoobid nõuavad, et katseeksemplar asuksid vaakumis, kus see […]
Kvanttunneleerimise kontrollimine valguse abil
Cambridge’i Ülikooli Cavendishi Laboratooriumi teadlased kasutasid valgust, et aidata lükata elektrone läbi muidu läbimatu tõkke. Kuigi kvanttunneleerumine on osakeste laineliste omaduste südames, on see esimene kord, kui seda efekti valguse abil kontrollitud on. Osakesed ei saa tavaliselt läbi tõkete minna, kuid kui need on piisavalt väiksed, siis on see kvantmehaanikast tulenevalt võimalik. See nähtus leiab […]
Maailma tundlikuimad kaalud mõõdavad joktogrammides
Kuidas kaaluda aatomit kuni prootoni täpsuseni? Seda saab teha kaaludega, mis on nii täpsed, et mõõdavad väikseimat massiühikut ehk joktogrammi – kõigest üks septiljondik(1024) grammi. Ükski tavaline kaal selleks ei sobi – kõige väiksemaid masse saab kaaluda nanotorude abil, mis võnguvad nende peal asetsevate osakeste või molekulide kaalust tulenevatel erinevatel sagedustel. Kuni siiani on väiksemaks […]
Teadustööde jaoks üliväärtuslikud nano-tähtviljad
Rice’i Ülikoolis viidi läbi uurimustöö nanoosakestega, mis näevad välja nagu tähtviljad. Teadustöö viitab, et need osakesed on rakendatavad meditsiinilise pilditehnika ja keemilise tunnetuse vallas. Keemikute Eugene Zubarevi ja Leonid Vigdermani sünteesitud tähtvilja-kujulised kullast nanovardad võivad leida rakendust Raman spektroskoopias, pinnalt saadava signaali võimendamisel (ingl.k. surface-enhanced Raman spectroscopy). Uurimustöö avaldati teadusajakirjas Langmuir. Teadlased avastasid, et nende […]
Teadlased töötasid välja üliõhukesed päikesepatareid
Jaapani ja Austria teadlased esitasid kolmapäeval päikesepatareisid, mis on õhemad kui ämbliku niit ning nii painlikud, et neid saab ümber üksiku juuksekarva kerida. See õhukese kile seade, mis koosneb plastikfooliumile asetatud elektroodidest, on umbes 1,9 mikromeetri paksune – vaid kümnendik praegu olemasolevaist õhemaist päikesepatareidest, kirjutab Physorg.com. ,,Seadme kogupaksus on väiksem kui tavalisel ämblikuniidil,” kirjutasid teadlased […]
Ostsilleeriv geel käitub kui kunstnahk, võimaldades robotitel oma emotsioone väljendada
Varem või hiljem suudavad ka robotit ,,tunnetada.” Pittsburghi Ülikooli ning MIT teadlased demonstreerisid oma viimases teadusartiklis, kuidas mitteostsilleerivat geeli saab elustada sarnaselt meditsiinist tuntud kardiopulmonaarsele elustamisele. Oma uurimuses kasutasid teadlased 1990ndatel välja mõeldud Belousov-Zhabotinsky (BZ) geeli, mis igasuguse välise stiimulita võngub. Kindlate tingimuste korral käitub katseklaasis asetsev geel justkui süda. Teadlased panid ette, et eelnevalt mittevõnkunud […]
Räni ja Si/III-V pooljuhi kombinatsioonina efektiivsem laser
Integreeritud ränipõhiste fotooniliste kiipidega aktiivsed optilised fiibrid suudavad ajaühiku kohta edastada oluliselt rohkem informatsiooni kui vasepõhised tavakaablid. Multifunktsionaalsete „lab on a chip“ integreeritud seadmete valmistamiseks on ränipõhised fotoonikakiibid paslikud kandidaadid. Ent nimetatud tehnoloogia arengu teetõkkeks on laseri implementeerimine, sest räni on halb valguskiirgur. Fotoonilise süsteemi jaoks on see aga määrava tähtsusega parameeter. A*STAR andmehõivekeskuse teadlane […]
Efektiivne düüsidega Winga-tuulegeneraator
Üks suuremaid probleeme tüüpiliste horisontaalteljeliste laba-tuuleturbiinidega (HAWT, horizontal-axis wind turbines) on madal efektiivsus väikeste tuule kiiruste juures. Probleem lahendatakse enamasti generaatori asukoha valikuga. Stabiilsete kiirete tuultega kohad on soodsaimad. Samas on need enamasti lagedad kohad tarbijast kaugel. Tuult kanaliseerivad generaatorid ei ole midagi väga vastset, ent uut tüüpi Winga generaatori välja arendanud inseneride arvates võimaldab […]
Uued teadmised vasepõhiste kõrgtemperatuursete ülijuhtide tehnoloogias
British Columbia Ülikooli füüsikud avastasid koostöös rahvusvahelise teadlaste rühmaga femtosekundlaserimpulsside abil kõrgtemperatuursetele ülijuhtide aluseks olevaid mikroskoopilisi interaktsioone. Eksperimendis, mille täpsemad detailid avaldati täna teadusajakirjas Science, ergastati prototüüpilisi vaskoksiidi ülijuhi aatomeid 100 femtosekundiliste laserimpulssidega. Materjalist vabanes tasakaaluolekusse naastes energia kas ülijuhi aatomstruktuuri deformatsioonide ehk foononite näol, või spinnide fluktuatsioonidena. Teadlastel õnnestus saada väga täpseid andmeid relaksatsiooniprotsessi […]
Printer-kustutaja puhastab laseriga prinditud paberi
Cambridge’i Ülikooli teadlased arendasid välja meetodi eemaldamaks laserite abil laser-prinditud lehelt toonerit. See võimaldab paberit uuesti kasutada. Printer-kustutajas (ingl.k. unprinter) valgustatakse lehte rohelise laseriga. Sellega ei kahjustata paberit, kuid tooner neelab valguse ja eemaldub selle tõttu paberilt. Tehnoloogia erisuste tõttu laserprinterites, kus tooner asub paberi kohal ja seda sulatatakse soojuse abil, ja tindiprinterites, kus paber […]
Paljastati üksikute molekulide laine-iseloom
Kvantteooria kirjeldab aatomite maailma väga täpselt. Sellegipoolest trotsib see meie igapäevamaailma makroskoopilist kujutlust selle intuitsioonivastaste ennustuste tõttu. Laine-osakese dualism on siin tõenäoliselt parim näide, mis tähendab, et aine võib levida ja interfereerida justkui laine. Nüüd jäädvustas rahvusvaheline uurijate meeskond üksikute molekulide interferentsi protsessi. Jäädvustused avaldati teadusajakirja Nature Nanotechnology internetiväljaandes. „Interferentsi mustri arengu nägemine iga valgustähni […]
Ioonkahuri abil on võimalik valmistada päikesepaneele
Twin Creeks Technologies teatas uuest meetodist, kuidas valmistada odavamaid päikesepatareisid. Me võime küll näha paljusid uudiseid odavate päikesepaneelide tegemisest, kuid enamus neist meetoditest keskendub paneelide tootmisele alternatiivsetest materjalidest, mitte ränist. Twin Creeksi poolt välja arendatud meetodi abil on aga võimalik toota üliõhukesi kristallilise räni tükke Hyperioniks nimetatud ioonkahuri abil. Päikesepatareide ehitamiseks kasutatakse mitmeid erinevaid aineid, […]
Füüsikud avastasid uues aineseisundis mustreid
California Ülikooli füüsikud avastasid mustreid, mis on aluseks uue aine seisundi omadustele. Teadusajakirjas Nature 29. märtsil avaldatud artiklis kirjeldavad teadlased „spontaanse sidususe“ , „spinni tekstuuride“ ja „faasi iseärasuste“ tekkimist, kui eksitone jahutatakse peaaegu absoluutse nullini. Eksitonid on elektronide ja elektronaukude seotud paarid, mis määravad pooljuhtide optilised omadused ja võimaldavad neil töötada uudsete optoelektrooniliste seadmetena. Jahutamine […]
Teadlased jälgisid vase-komposiidi spinn-üleminekuid
Aur ja jää on vee erinevad agregaatolekud, mis on määratud temperatuuri ning rõhu vahekorraga. Hiljutine Ameerikas tehtud teadustöö selgitas, kuidas toimivad faasisiirded lihtsates vasel põhinevates võrestruktuurides. Erinevate molekulaartasandi fenomene, näiteks magnetismi ja ülijuhtivust, uuritakse eelkõige aine võresosakeste spin-olekute vahendusel. Vastupidiselt meetoditele, mis lokaliseerivad spinni vaatluseks võreosakese ruumilise paiknemise, vaatles Ameerika DEANL (Department of Energy’s Argonne […]
Arengud termovarjestuse tehnoloogias
Prantsuse teadlased avasid nähtamatuks tegeva tehnoloogia raamatus uue peatüki, modelleerides termovarjestava katte. Teadusajakirjas Optics Express lähemalt kirjeldatud meetod on osalt sarnane optilisele varjestustehnoloogiale. Tulevikurakenduste hulka kuulub muuhulgas näiteks elektroonikaseadmete efektiivsem jahutamine. Hiljutised arengud varjestavate katete osas (invisibility cloak) põhinevad transformatsioonioptikal (transformation optics), mis kätkeb metamaterjale ja valguse murdmist nii, et see leviks otsesihi asemel ümber […]
Harvardi Ülikoolis valmistati pöidlaküüne suurune kunstsoolestik
Inimese kõhtu on paikutd ligikaudu 7.5 m soolikaid. Nüüd väidavad Harvardi Ülikooli teadlased, et on loonud sõrmeküüne suuruse ligikaudse inimese soolestiku imitatsiooni, nimetades seadeldist “gut-on-a-chip”. Ränipolümeerses kiibis on mikrosoonestik, mis sisaldab soolestiku limaskesta rakke. Teadlaste sõnul pakub seadeldis sisehaiguste ravis ning uute ravimite välja töötamisel Petri tasiile ja loomkatsetele alternatiivset lahendust, mis on odav ja […]
Madutähe liitsilma mikroläätsed replitseeritud
Madutäht (Ophiocoma wendtii) on täpitud väikeste kristalliliste kaltsiumkarbonaat läätsedega. Mikroläätsed pakuvad tehnoloogias olulist kõneainet, ent samas on nende tootmine olnud alaliselt ülikallis. Max Plancki Ülikooli teadlased on nüüd saanud inspiratsiooni otse loodusest, tulles esile suhteliselt lihtsa ning odava meetodiga kompaktsete kaltsiumkarbonaat läätsede maatriksite valmistamiseks. Paljud elusorganismid kasvatavad mineraalse sisaldusega füüsikaliselt huvitavaid struktuure. Kaltsiumkarbonaadi (CaCO3) ning […]
Edusammud tunnelväljatransitoride tehnoloogias
Notre Dame- ja Pennsylvania Osariigi Ülikool tegid koostöös edusamme tunnelväljatransistoride TFET (Tunneling Field Effect Transistor) tehnoloogias. Tegemist on pooljuhtseadmetega, mis rakendavad kvantmaailmas tuntud elektronide tunneleerumise fenomeni. Transistorid on elektroonikaseadmete aluskivid. Viimase neljakümne aasta jooksul toimunud arvutusvõimsuse kasv tugineb suuresti pooljuhtlülituste üha kahanevatele mõõtmetele, mis võimaldab protsessoritel ajaühikus sooritada aina rohkem protsesse. Praeguse tehnoloogia juures ähvardab […]
Sohk ja teadus kümme aastat hiljem
Selle aasta 8. märtsil ilmus “Sirbis” kümme aastat tagusele artiklile “Sohk ja füüsika” järelkaja, mille kirjutas KBFI direktor Raivo Stern, sest sel sügisel täitub kümme aastat päevast, mil rullus lahti skandaal, mis nüüdseks on lõppenud doktorikraadi äravõtmisega. Eelmise sajandi füüsikateaduse lipulaevast, Lucent Belli laboratooriumist vallandati teadliku petmise eest üks nende silmapaistvamaid ja edukamaid noorteadlasi Jan […]
Efektiivsemad LED pirnid
Müügilolevad LED pirnid ei ole täiuslikud. Väikese pooljuhtseadme jaoks kõrge pingega majapidamisvoolu reguleerimiseks ning alaldamiseks on vaja kohmakaid ning ruumivõtvaid transformaatoreid. Lisaks kannatab LED loomulikke külmasid toone soojemaks muutes efektiivsus. Veel hiljuti ei olnud valminud lahendust, mis kõik juhtivate LED-ide tootjate arendused ühte pirni kokku liidaks. Nüüd sai sellega hakkama firma Epistar of Taiwan, mis […]
Üksteise otsa asetatud fotoelemendid suurendavad väljundvõimsust ligi 20 korda
MIT teadlased asetasid suurel hulgal fotoelemente üksteise otsa, saades tulemuseks ligi 20 korda suurema väljundvõimsuse kui tavalised päikesepaneelide installatsioonid. Päikeseenergia kasutamise (ning selle kõrge hinna) üheks suurimaks probleemiks on selle madal energiatihedus, mistõttu on praktilise energiahulga saamiseks tarvis suurt pindala. Seetõttu tuleb tihti katta kogu hoone katus päikesepaneelidega, et majapidamise energiakulud katta. Tuumaelektrijaamaga võrdse koguse […]
Süsiniknanotorufiibrite valmistamine ja omadused
Esmakordselt mainiti tubulaarset süsinik-nanoosakest 1952. aastal Radushkevishi poolt. Järgneval neljakümnel aastal avaldati rida sarnaseid tähelepanekuid, kuid alles pärast 1991. aastal ilmunud jaapanlase Sumio Iijima artiklit tekkis teadlastel suurem huvi süsiniknanotorude (CNT) uurimise vastu. Kindlasti aitas sellele kaasa ka kaheksakümnendate kiire elektron- ja aatomjõumikroskoopia areng. Lisaks avastati 1985. aastal veel fullereen. Viimase 20 aasta jooksul on […]
UV kiirguse abil prinditud surveandurid
Süsinik-nanotorudega toestatud nanokomposiit-kilesid on mehaaniliste struktuuride korrasoleku jälgimiseks kasutatud ennegi, ent killede funktsionaalsus on seni olnud tänu nende planaarsele iseloomule piiratud, võimaldades survet mõõta vaid kile tasandi sihis. Lisaks võivad nad registreerida parasiitseid signaale, näiteks struktuuri tervikule väheolulisi kohalikke punktõõnsusi ning elastseid piirkondi. Optimiseerimiseks võib planaarseid andureid eri viisidel kombineerida, vaheliti või risti, aga täit […]
Rahvusvaheline teadlaste koostöö demonstreerib dünaamilise kvantsimulaatori üleolekut uusimate numbriliste meetodite suhtes
Kvantsimulaatori põhieesmärk on leida vastuseid probleemidele, millele klassikalised algoritmid ei kehti. Max Plancki Kvantoptika Instituudi ja Ludwig-Maximillians-Müncheni Ülikooli (LMMÜ) professori Immanuel Blochi, LMMÜ teoreetilise füüsika labori professori Ulrich Schollwöcki ja Austraalia Queenslandi ülikooli teadlaste koostöö selgitas esmakordselt, et dünaamilise kvantsimulaatori meetod on numbrilistest meetoditest etem, suutes kirjeldada optilises võres (optical lattice) tugevalt korrelleerunud ülikülmade aatomite […]
XLII Eesti Füüsikapäevad
23. märtsil toimusid Dorpati konverentsikeskuses Eesti Füüsika Seltsi (EFS) XLII Eesti füüsikapäevad ja 24. märtsil toimus AHHAA keskuses füüsikaõpetajate päev. Toimunud ettekannete kavaga saate tutvuda siit. EFS õpilaspreemia pälvis Kees Vanmölder, Tallinna Reaalkooli õpilane, uurimistöö “Rööbassõidukite dünaamika võrdlus erinevate rööpmelaiustega rööbasteedel” eest. Samuti tänas EFS ka tema juhendajaid: õpetajat Mart Kuurmet (Tallinna Reaalkool) ja Dr. […]
Uus tehnoloogia võimaldab teadlastel nanoosakeste sisse näha
UCLA teadlased suudavad nüüd piiluda maailma väikseimate struktuuride sisse, et jäädvustada üksikute aatomite asukohast kolmedimensionaalseid pilte. Oma uurimuses, mis avaldati 22. märtsil teadusajakirjas Nature, esitavad nad uue meetodi nanomaterjalide aatomstruktuuri otseseks mõõtmiseks. ,,See on esimene eksperiment, milles me saame otseselt näha lokaalseid struktuure kolmes mõõtmes ning aatomskaala resolutsiooniga – seda pole varem tehtud,” ütles Jianwei […]
Kuidas nimetada Higgsi osakest?
Roos, ükspuha mis selle nimi, lõhnab alati hästi, kuid kas on vahe, kuidas subatomaarset osakest nimetatakse? Kuu alguses nõudsid füüsikakoosoleku korraldajad, et Higgsi osakest nimetataks hoopiski BEH-ks või skalaarbosoniks. See nimevahetus võib näida salajane, kuid see viitab keerulisele minevikule – ning ka eesolevatele muredele seoses selle avastaja nimetamisega, kui see üldse leitakse. Et seda mõista, […]
Kandiline galaktika
Objekti tüüp: kääbusgalaktika Asukoht: Eridanuse tähtkuju Kui inimene on kantpea, siis on see üpriski igav, kuid galaktika puhul on tegemist tõelise mässajaga. Maast 700 miljoni valgusaasta kaugusel asuv kandiline galaktika on seni kandiliseim ning võib anda uusi teadmisi galaktikate tekkest ja arengust, kirjutab NewScientist.com. Galaktikaid leidub kolmes kujus: lamedad ringikujulised kettad, milles tähed asuvad spiraalselt […]
Teadlased saatsid neutriinode abil „juhtmevaba” teate
Rochesteri Ülikooli ja Põhja-Carolina Riikliku Ülikooli poolt juhitud teadlaste rühm saatis esmakordselt neutriinode kiire abil teate. Neutriinod on massita osakesed, mis liiguvad peaaegu valguse kiirusel. Teade saadeti läbi 240 meetri kivimi ja see sisaldas vaid sõna Neutriino. „Neutriinode abil oleks võimalik vahetada teateid ükskõik millise kahe asukoha vahel Maal ilma satelliite või kaableid kasutamata,“ väitis […]
Uuendus värvi abil tundlikuks muudetud päikesepatareide vallas
Päikeseenergia on üks paljutõotavamaid taastuvenergia liike, kuid tavapäraste päikesepatareide kõrge hind on seni piiranud nende populaarsust. Päikesepatareide konkurentsivõime tõstmiseks arendasid teadlased välja värviga tundlikuks muudetud päikesepatareid. Need kasutavad päikesevalguse neelamiseks madala hinnaga orgaanilisi värve ja titaanoksiidi (TiO2) nanoosakesi kalli pooljuhi ja haruldaste elementide asemel. Nüüd vähendas teadlane Zhaohong Huang koos kolleegidega värvi abil tundlikuks muudetud […]
Neutriinod siiski ei liigu valgusest kiiremini
Hiljuti sooritati uued mõõtmised eelmisel aastal läbi viidud katsele, mille tulemused toona viitasid, et neutriinod võiksid murda Universumi kiiruspiirangu. CERNi avaldusel ei liigu uute mõõtmiste kohaselt osakesed siiski valgusest kiiremini. Uusi mõõtmisi tegi teadlaste meeskond, mis töötas eraldiseisvalt teadlastest, kes olid teinud esialgse, kuid ülimalt vastuolulise väite „valgusest kiiremate“ osakeste kohta. Hiljutise uurimustöö tulemused „viitavad […]
Ülikülmad katsed elavdavad kvantuurimuste maailma
Chicago Ülikooli teadlased demonstreerisid esmakordselt eksperimentaalselt, et absoluutse nulli lähedale jahutatud aatomid käituvad kui näiliselt üksteisega mitte seotud olevad väga erineva suurusega looduslikud süsteemid. Antud uurimus võib anda vastuseid nii aatomite maailma kui ka kosmoloogia küsimustele. See ülikülm olek, mida nimetatakse kvantkriitilisuseks (ingl. k. quantum criticality), heidab valgust väga erinevate nähtuste sarnasustele, seehulgas näiteks musta […]
NEC: 0.3 mm paksune painutatav patarei
Jaapani infotehnoloogia suurkorporatsioon NEC on juba mõned aastad arendanud seadet, mida firma nimetab Orgaaniline Radikaalne Patarei ehk ORB (organic radical battery). Uusim ORB tehnoloogia läbimurre kätkeb 0.3 mm paksuse elastse patarei valmimist. Uue patarei energiatihedus on 5 kW/L kohta, suutes mahutada 3 mAh energiat, vahendab Geek.com portaal. Laadimine võtab aega alla minuti, ligikaudu 30 sekundit. […]
Tõeliselt plastsed polümeerid muudavad käsu peale tekstuuri
Duke’i Ülikooli teadlased demonstreerisid esmakordselt, et plastmasside tekstuuri saab käsu peale muuta, muutes näiteks sileda pinna kareda vastu ja tagasi. Kindlate pingete rakendamisel näitas töörühm ka seda, et sellise kontrolli saab saavutada üle suurte ning isegi kaardus pindade, kirjutab Sciencedaily.com. ,,Muutes polümeerile rakendatud pinget, võime me muuta selle pinna kumerast siledaks ning tagasi,” ütles Xuanhe […]
Piesoelektriline grafeen
Kuigi grafeen on nii mitmeski mõttes imepärane, ei ole see siiski piesoelektriline. Piesoelektrilisuseks nimetatakse mõndade materjalide omadust toota deformeerimise korral elektrit. Mis aga kõige olulisem: piesoelektrilisus on pööratav. Elektrivälja rakendamisel muudavad piesoelektrilised materjalid oma kuju, võimaldades teadlastel nii seda materjali kontrollida. Piesoelektrilist efekti on rakendatud loendamatutes seadmetes alates kelladest ja raadiotest kuni ultraheliaparaatideni, kuid kõik […]
Glükoositaseme mõõtmine süljes plasmonilise interferomeetri abil
Diabeedikutele on vereproovi võtmine ning glükoositaseme kontrollimine igapäevareaalsus. Invasiivsetele meetoditele on üritatud alternatiive leida aastaid. Saadaval on transkutaansed nahaplaastrid ning kõrvalesta läbivalgustavad optilised sensorid, mis suudavad registreerida veresuhkru taseme kõikumist. Veretilgast saadud informatsiooni täpsus on aga oluliselt kõrgem. Leebemate meetodite otsinguil jõudsid insenerid uue tulemuseni – plasmoonilise interferomeetrini, mis suudab tuvastada väga madalaid vesilahuses oleva […]
Mitmepaisulised transistorid klassikaliste väljatransistorite asendajatena
Rohkem kui nelja aastakümne jooksul on transistorite mõõtmed eksponentsiaalselt vähenenud, mistõttu transistorite arv integraallülitustes on eksponentstsiaalselt kasvanud. Selline transistorite mahutihedusese kasv on saanud võimalikuks pideva väljaefekt-transisorite mõõtmete vähendamise läbi. Praeguse põlvkonna transistorites on mõõtmed vähendatud tasemele, millest edasi minnes halvenevad elektrilised tunnusjooned märgatavalt, muutes transistorite jätkuva eksponentsiaalse mõõtmete vähenemise ebatõenäoliseks. Viimasel ajal on siiski kerkinud […]
Loodi laser-piksevarras
Pikne on kütkestav, kuid ohtlik atmosfäärinähtus. Uue uurimustöö kohaselt võivad intensiivse laservalguse impulsid neid võimsaid elektrilisi lööklaineid ümber suunata. Prantsuse uurijad kasutasid eksperimentaalseid seadmeid, et meelitada laboris loodud välku samasse kohta lööma – mitte ainult kaks korda, vaid korduvalt. See elektrilise ümbersuunamise vägitegu põhines femtosekundi (10-15 sekundit) kestusega laserkiirguse impulssidel, mille abil loodi ioniseeritud gaasist […]
„Nanopuud“ püüavad päikeseenergiat ja muudavad vee vesinikkütuseks
California Ülikooli elektriinsenerid ehitavad imeväikestest nanojuhtmetest valmistatud „metsa“. Selle metsa abil loodavad nad fossiilseid kütuseid kasutamata püüda „puhtalt“ päikeseenergiat ning seda vesinikkütuse tootmiseks koguda. Teadustöö meeskond avaldas oma uurimustöö tulemused teadusajakirjas Nanoscale. Teadlaste sõnul võimaldavad nanojuhtmed, mida valmistatakse külluslikult leiduvatest ainetest, näiteks ränist ja tsinkoksiidist, vesinikkütust suureskaalaliselt laiali kanda. „Tegemist on puhta meetodiga puhta kütuse […]
Nano-täpsusega kolmemõõtmeline printer
Kolmemõõtmeliste ülipeenete detaildega objektide printimine on nüüd võimalik „kahefootonilise litograafia“ abil. Selle tehnoloogiaga on võimalik valmistada üliväikeseid struktuure nanoskaalas. Uurijad Viini Tehnoloogiaülikoolist tegid hiljuti suure läbimurde selle printimistehnika kiirendamises – ülikoolis asuv kõrge täpsusega kolmemõõtmeline printer on mitmeid suurusjärke kiirem kui teised sarnased seadmed. See avab tee täiesti uutele rakendustele, muuhulgas meditsiini vallas, kirjutab ScienceDaily.com. […]
Sidetehnoloogia võib nüüd olla 1000 korda kiirem
Pittsburghi Ülikooli teadlastel õnnestus luua sagedusvashemik rohkem kui terahetsises skaalas, eemärgiga luua meetmed tootmaks märkimisväärselt kiiremaid kommunikatsioonivahendeid. Mitmed kaasaegsed sidevahendid põhinevad valgusel ehk täpsemini öeldes informatsiooni lisamisel valguslainele. Senised elektroonikaseadmete ning arvutite kohta tehtud uuringud tuginevad mittelineaarsetel optilistel efektidel, andes tulemuseks seadmed, millede ülekandekiirus jääb gigahertsise sageduse kanti. Pittsburghi Ülikoolis läbi viidud uurimuses tõestati aga […]
Teadusbuss mängib tulega: Tähe Perepäevad 2012, 24.-25.märtsil Tartus
Teadusbuss ja Eesti Füüsika Selts kutsuvad Tartusse Tähe Perepäevadele, kevadisel koolivaheajal, laupäeval ja pühapäeval, 24.-25.märtsil. Tähe Perepäevad on kaks päeva uudistamist, katsetamist ja teadusteatrit. Need on kaks ainukest päeva aastas, kus Teadusbuss mitte ei käi külas vaid kutsub külla. Näitame ette kõik oma särisevad, sätendavad, kolisevad, pauku tegevad või lihtsalt huvitavad eksperimendid. Saab küsimusi küsida […]
Uut tüüpi grafeenipõhine patarei
Hong Kongi Polütehnilise Ülikooli teadlased leiutasid väidetavalt uut tüüpi grafeenipõhise ,,patarei”, mis töötab puhtalt ümbritseva soojuse toimel. Nimelt püüab seade lahuses olevate ioonide soojuslikku energiat ning muundab selle elektriks. Antud uurimuse tulemused on hetkel küll veel retsenseerimisel, kuid kinnituse korral saaks sellist seadet kasutada terves hulgas rakendustes alates kunstorganite energiaga varustamisest kehasoojuse abil kuni taastuva […]
Teadlased mõtlesid välja erakordse täpsusega tuumakella
Teadlased on välja mõelnud uue ajamõõtmissüsteemi, mis põhineb neutroni tiirlemisel ümber aatomituuma. Sellise kella täpsus oleks nii suur, et see ei kaotaks ega ka lisaks 14 miljardi aasta ehk terve universumi praeguse vanuse ajal 1/20 sekundist. ,,See on ligi 100 korda täpsem kui praegused aatomkellad,” sõnas Victor Flambaum, üks artikli autoreid. ,,Selline kell võimaldaks teadlastel […]
Epidermiline elektroonika
Antud referaadis räägitakse elektrooniliste süsteemide klassist, mis omavad marrasnahaga sobivat paksust, elastsusmoodulit, jäikust ja pindtihedust. Vastupidiselt traditsioonilistele wafer-based tehnoloogiatele saavutatakse selliste struktuuride nahale lamineerimisel konformne kontakt ja piisav van der Waalsi interaktsioonil põhinev nakkuvus, jäädes samal ajal kasutajale mehaaniliselt nähtamatuks. Selliste seadmete vooluallikaks võib olla päikesepatarei või juhtmevabad poolid. Epideemiline elektroonika võib tulevikus revolutsioneerida meie […]
Grafüün võib olla veelgi kasulikum kui grafeen
Viimaste aastate jooksul on tehtud tohutul hulgal uurimustöid grafeeni kohta, mistõttu sellega seostuvad avastused on ühtlase sagedusega teadusmaailma jõudnud. Nüüd selgus aga, et grafeenil on aeg aupaiste oma huvitavale sugulasele – grafüünile (ingl. k. graphyne) – loovutada. Sarnaselt grafeenile on ka grafüün süsiniku aatomitest koosnev üksikkiht, kuid seda saab valmistada erinevate kujudena, mis muudab selle […]
Nanoosakeste uus valmistamismeetod
Arkansase ja Utah Ülikooli teadlased avastasid uue nanoosakeste ja nanokilede valmistamise meetodi, mida saaks kasutada paremate elektroonikaseadmete, biosensorite ja võimsamate mikroskoopide väljatöötamisel. Kiiremate, efektiivsemate ja töökindlamate elektroonikaseadmete valmistamine algab tegelikult molekulaartasemel, kus nanoosakesed, mis on inimsilmaga nägemiseks liialt väikesed, moodustavad seadme alustalad. Eesmärgi saavutamiseks uurivad teadlased ja insenerid pidevalt uusi materjale ja nende valmistamise meetodeid, […]
Aksionid võivad selgitada liitium-7 vähesust tumeaine teoorias
Püüdes mõista, kuidas kõik meid ümbritsev tekkis, on astrofüüsikud seni koostanud teooriaid, et selgitada Suure Paugu järgsete sündmuste kulgu. Seda tehes on neil tekkinud ideid, mida hetkel veel tõestada ei saa. Üheks nendest on idee tumeainest, mis moodustab paljude uurijate uskumusel kuni 80 protsenti kogu Universumis leiduvast ainest. Selle teooria probleemiks on aga kindel isotoop, […]
Kortsutatav CNT-transistor
Tänu süsiniknanotorude (CNT- carbon nanotube toim.) paindlikele ent robustsetele omadustele on teadlased varemalt valmistanud transistoreid, mida saab kokku rullida, voltida ning painutada. Nüüd valmistasid aga Jaapani teadlased puhtalt süsiniknanotorudest valmistatud transistori, mida saab paberilehe sarnaselt kokku kortsutada, ilma et selle elektrilised omadused muutuksid. Uus transistor on seni kõige enam painutatav transistor, mille omadused seejuures säiluvad. […]
Saturni jäise kuu Dione ümber on hapnikku
NASA kosmoselaev täheldas Saturni kuu Dione ümbruses hapniku olemasolu. Antud uurimus toetav teooriat, mille kohaselt Saturni ja Jupiteri kõigi kuude ümber võib leiduda hapnikku. Teadlaste sõnul suurendab antud leid tõenäosust, et hiidplaneetide kuudel võib leiduda eluks vajalikke koostisosi, kirjutab BBC.co.uk. Artikli kaasautori Andrew Coates’i sõnul puudub Dione pinnal vedel vesi, mistõttu seal elu tekkida ei […]
Hollandi teadlased avastasid Braggi difraktsiooni uue vormi
Artikli tõlge on toimetamisel. Allikas: PhysOrg
Eksootiline materjal suurendab magnetvälja ohutult
Duke’i Ülikooli ja Bostoni Kolledži teadlased arvavad, et neil õnnestub tehislike eksootiliste materjalide abil suurendada elektromagnetjõude ilma elusolendeid või elektrilisi seadmeid kahjustamata. Antud teoreetilisel töö võib olla rakendusi näiteks maglev tüüpi rongide alal, sest need liiguvad tänu elektromagnetitele, kirjutab Physorg.com. Nagu terminist juba järeldada võib, siis koosneb elektromagnetjõud kahest jõuväljast – elektrilisest ja magnetilisest. Vahelduvvooluallikad […]
Krediitkaardisuurune arvuti
Madala hinna ja madala võimsusega krediitkaardisuuruse arvuti arendas välja heategevuslik sihtasutus, mis loodi Cambridge’i Ülikooli arvutiteaduse instruktorite poolt. Nende eesmärgiks oli toota väga odavaid madala võimsusega arvuteid, mida noored saaksid kasutada programmeerimise õppimiseks. Nüüd jõuavad esimesed krediitkaardisuuruste arvutite eksemplarid peagi turule 25-dollarilise alghinnaga. „Raspberry Pi on krediitkaardisuurune arvuti, mida on võimalik televiisori või klaviatuuriga ühendada. […]
Intervjuu füüsikatudeng Ants Remmiga
Tartu Ülikooli Liivi tänava õppehoones said kokku kaks füüsikatudengit. Üks neist küsitleja ning teine vastaja rollis. Ants Remm sai hakkama vägitükiga ja võitis 28.12.11-03.01.12 toimunud Maailma Füüsikaolümpiaadil kuldmedaliga teise koha. Uku Püttsepp küsis täpsustavaid küsimusi. U: Räägi lähemalt oma olümpiaadikogemusest. Mida sa täpselt tegid, kus käisid? A: Käisin Indoneesias, Lomboki saarel, mis on Bali saare […]
Kvantmikrofon tabab erakordselt vaiksed helid
Chalmersi Tehnoloogiaülikooli teadlased demonstreerisid uut tüüpi helidetektorit, mis mõõdab ka kvantmehaanilisi helitasemeid. Antud töö tulemuseks võiksid olla uut tüüpi kvanthübriid-vooluringid, mis kombineerivad nii elektrilisi kui ka akustilisi elemente. ,,Kvantmikrofon” põhineb üksikelektron-transistoril – transistoril, milles voolutugevus viib transistorist korraga läbi üheainsa elektroni. Antud uurimisgrupi poolt uuritavad helilained levivad üle kristallilise mikrokiibi pinna ning sarnanevad pärast kivi […]
Robotkala õpetab päriskalu ujuma
[vsw id=”FX_2ytxV3M8″ source=”youtube” width=”425″ height=”344″ autoplay=”no”] Itaalia ning USA ülikoolide teadlased täheldasid, et robotkala võib “veenda” päriskala enda järel ujuma. Videos on näha, kuidas päriskala ujub robotkala tekitatud veevoolustes, mis vähendavad veetakistust ning aitavad ujuda, nii õpivad kalad vees paremini liikuma. Võiks arvata, et päriskala kohkub roboti ebamaistest mootorihäälitsustest, ent osutub, et kalad jälgivad rohkem […]
Valmistati lõhe DNA-l põhinev mäluseade
Saksamaa ja Taiwani teadlaste koostööna valmis lõhe DNA-l põhinevasse biopolümeersesse filmi fikseeritud hõbeda nanoosakestest WORM (write once read many times) mäluseade. Saksamaa CFN (DFG-Center for Functional Nanostructures) ja KIT (Karlsruhe Institute of Technology) Ülikoolide koostöö algas enam kui aasta tagasi, mil alustati DNA substraatide abil nanoosakeste valmistamist. Mäluseadme idee pärineb aga Taiwani NTH (National Tsing […]
Röntgenkiired valgustavad Kuu sisemust
Erinevalt Maast pole meie Kuul aktiivseid vulkaane. Jäljed vulkaanide aktiivsusest Kuul ulatuvad miljardite aastate taha. See tõsiasi on üllatav hiljutise avastuse valguses: Moonquake’i andmetel on Kuu sisemuses küllaldaselt vedelat magmat ja osa seal asuvatest kivimitest arvatakse sulanud olevat. Teadlased tegid nüüd kindlaks pinnal valitseva rahu põhjuse – sügaval Kuu sisemuses asuvad sulanud kivimid võivad olla […]
Ajakristallid võivad käituda peaaegu igiliikuritena
Teadaolevalt omab iga liikuv objekt kineetilist energiat. Kuid tekib küsimus – kui palju energiat vajab objekt liikumiseks? Uues uurimustöös näitavad kaks füüsikut, et madalaima energiaseisundiga, teisisõnu põhiolekus süsteem võib teoreetiliselt näidata perioodilist liikumist. Sellist perioodiliselt liikuvat süsteemi võib pidada kristalli ajaliseks vasteks, kuna kristalli defineeritakse selle ruumilise perioodilisuse kaudu. Mis veelgi huvitavam – „ajakristallid“ näitavad […]
„Negatiivne murdumisnäitaja“ avab tee uutele toodetele ja tööstustele
Oregoni Riikliku Ülikooli uurijad avastasid viisi, kuidas valmistada madala hinnaga ainet, mis võib saavutada valguse ja teiste kiirguste negatiivset murdumisnäitajat. Sellega täideti eesmärk, millest esmalt teoretiseeris Šoti füüsik James Maxwell 1861. aastal ning mille praktiline kasutuselevõtt on seni tabamatuks jäänud. Ka teiste ainetega on negatiivne murdumisnäitaja võimalik, kuid nad põhinevad kallitel keerukatel kristallilistel ainetel. Samu […]
Uus nanotehnoloogia muudab vajadusel soojuse elektrienergiaks
Enam pole vaja karta mobiiltelefoni aku äkitset tühjaks saamist. Tulevikus võib sellisel puhul abiks olla paljutõotav uus tehnoloogia nimega Power Felt. See on termoelektriline seade, mis muudab (keha)soojuse elektrivooluks. Tehnoloogia välja töötanud teadlaste sõnul võib Power Felt varsti olla võimeline tootma piisavalt energiat, et ka tühja akuga on võimalik puudutusel üle kantud energia abil helistada. […]
Esimene pilt molekuli elektrilaengutest
Teadlased esitasid äsja esimesi pilte üksiku molekuli laengujaotusest, millel on näha väga keerukat ,,elektronide tantsu”. Üksikute aatomite laenguid on ka varem mõõdetud, kuid elektronide tantsu pildile püüdmine on sellest tunduvalt keerukam, kirjutab BBC.co.uk. See teedrajav mõõtmine võib heita valgust mitmetele looduses tuntud laengutranspordi protsessidele. Uurimuse läbi viinud Zürichi IBMi teadlastegrupp on varem mõõtnud ka üksikute […]
Kõrgtemperatuurse ülijuhi uus rekord
Enamik teadaolevaid ülijuhte töötavad absoluutse nulli lähedastel temperatuuridel. Ent osad materjalid muutuvad ülijuhtivaks juba temperatuuril 70 K (kelvin). Selliseid materjale nimetatakse kõrgtemperatuurseteks ülijuhtideks. Pekingi Hiina Teaduste Akadeemia teadlane Liling Sun uuris koos kaastöölistega kõrgtemperatuursete ülijuhtide perekonna vastset võsukest raud-seleniidi, ning avastas selle seninägemata topeltsiirde ülijuhtivasse olekusse progresseeruvalt kõrgematel rõhkudel. „Rõhk on hõlbus viis materjali elektrijuhtivuse […]
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. […]
Peotäis pakast ja Suur Streik Brüsseli moodi
SISSEJUHATUS 30. jaanuarist 1. veebruarini käesoleval aastal (2012) toimus Brüsselis Kuninglikus Sõjaväeakadeemias 4. Euroopa kuupsatelliitidele pühendatud sümpoosium (www.cubesatsymposium.eu). Enamus ettekandeid oli pühendatud kuupsatelliitide arendajatele, kus peale esinejate Euroopast astusid publiku ette ka mõlemad Ameerikad, maakera kuklapool, Aasia ja vilksamisi ka Aafrika. Sümpoosiumit tuleb samuti mõista selle sõna moodsamas tähenduses, sest kuigi arutelud olid antiikse eeskuju […]
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 […]