Làm mát đến mức gần như bằng không tuyệt đối. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Làm mát xuống gần độ không tuyệt đối

22.09.2017

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Imperial College London đã phát triển và thử nghiệm một công nghệ làm mát mới sử dụng sự kết hợp của từ trường và ánh sáng laser. Trong các thí nghiệm, một từ trường đã giữ lại một phân tử canxi monoflorua và ánh sáng của một số tia laser được sử dụng để làm lạnh phân tử này đến nhiệt độ 50 microkelvins, 50 phần triệu độ trên không tuyệt đối (-273,15 độ C).

Lưu ý rằng công nghệ mới không phải là công nghệ đầu tiên và duy nhất để làm lạnh ở nhiệt độ thấp của các phân tử riêng lẻ của một chất. Tuy nhiên, công nghệ mới cho phép sử dụng nhiều loại phân tử hơn so với phương pháp làm lạnh bằng laser truyền thống. Sử dụng phương pháp mới, có thể làm lạnh ngay cả các phân tử của những chất kỳ lạ nhất không tồn tại trong tự nhiên và được tổng hợp trong phòng thí nghiệm.

Từ khóa học vật lý học đường, chúng ta biết rằng nhiệt độ là thước đo tốc độ chuyển động hỗn loạn của các hạt, nguyên tử hoặc phân tử, bất kỳ chất nào, khí, lỏng hay rắn. Và để làm nguội các hạt, bạn cần làm chậm chúng xuống tốc độ thấp nhất có thể.

Để làm chậm tốc độ chuyển động của các phân tử canxi monoflorua, trong trường hợp này, ánh sáng của một số tia laser được sử dụng, hướng vào phân tử từ các phía khác nhau. Tia laser đầu tiên chiếu sáng phân tử được làm lạnh từ bên trái và phân tử này hấp thụ một trong các photon. Photon này cướp đi một số động năng của phân tử, giống như một quả bóng bi-a va chạm với một quả bóng bi-a khác. Nhưng từ lần đầu tiên, phân tử không mất hoàn toàn động lượng, nó bắt đầu chuyển động theo hướng khác, nơi nó bị một photon ánh sáng từ một tia laser lắp đặt ở phía đối diện vượt qua. Do sự chuyển động của phân tử và hiệu ứng Doppler, bước sóng của photon ánh sáng của tia laser thứ hai giảm xuống, photon này bị phân tử hấp thụ, từ đó càng chậm hơn.

Kết quả của "quả bóng bàn" bằng tia laser này, phân tử, hoạt động như một quả bóng, dần dần chậm lại và trở nên lạnh hơn. Đồng thời, ánh sáng từ các tia laser bổ sung giữ cho phân tử ở trạng thái năng lượng kích thích, cho phép nó phát ra các photon ánh sáng ngay sau khi hấp thụ các photon ánh sáng từ các tia laze "làm chậm". Các photon này được phát ra theo các hướng tùy ý và không làm thay đổi nhiều động năng của chuyển động của phân tử, nhưng điều này là đủ để phân tử luôn ở trạng thái hơi "ấm".

Để vượt qua giới hạn nhiệt độ tối thiểu của công nghệ làm mát Doppler, các nhà khoa học đã sử dụng từ trường, hoạt động như một cái bẫy đối với phân tử, để định hướng nó trong không gian theo một hướng nhất định và nâng nó lên một độ cao nhất định so với chiều ban đầu, dẫn đến thế năng tăng lên và động năng phân tử giảm theo tỉ lệ thuận. Và một thủ thuật như vậy đã làm cho nó có thể giảm động năng của phân tử xuống mức tương ứng với nhiệt độ 50 microkelvins.

<< Quay lại: Tiểu hành tinh kép độc đáo được phát hiện 23.09.2017

>> Chuyển tiếp: Virus nguy hiểm nhất trên trái đất 22.09.2017

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Sự tồn tại của quy luật entropy cho sự vướng víu lượng tử đã được chứng minh 09.05.2024

Cơ học lượng tử tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên với những hiện tượng bí ẩn và những khám phá bất ngờ. Gần đây, Bartosz Regula từ Trung tâm Điện toán Lượng tử RIKEN và Ludovico Lamy từ Đại học Amsterdam đã trình bày một khám phá mới liên quan đến sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với entropy. Sự vướng víu lượng tử đóng một vai trò quan trọng trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử hiện đại. Tuy nhiên, sự phức tạp trong cấu trúc của nó khiến cho việc hiểu và quản lý nó trở nên khó khăn. Khám phá của Regulus và Lamy chứng tỏ rằng sự vướng víu lượng tử tuân theo một quy luật entropy tương tự như quy luật đối với các hệ cổ điển. Khám phá này mở ra những góc nhìn mới trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với nhiệt động lực học. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng đảo ngược của các phép biến đổi vướng víu, điều này có thể đơn giản hóa đáng kể việc sử dụng chúng trong các công nghệ lượng tử khác nhau. Mở một quy tắc mới ... >>

Điều hòa mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Mùa hè là thời gian để thư giãn và du lịch, nhưng thường thì cái nóng có thể biến thời gian này thành một sự dày vò không thể chịu đựng được. Gặp gỡ sản phẩm mới của Sony - điều hòa mini Reon Pocket 5, hứa hẹn sẽ mang đến mùa hè thoải mái hơn cho người dùng. Sony vừa giới thiệu một thiết bị độc đáo - máy điều hòa mini Reon Pocket 5, giúp làm mát cơ thể trong những ngày nắng nóng. Với nó, người dùng có thể tận hưởng sự mát mẻ mọi lúc, mọi nơi chỉ bằng cách đeo nó quanh cổ. Máy điều hòa mini này được trang bị tính năng tự động điều chỉnh các chế độ vận hành cũng như cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nhờ công nghệ tiên tiến, Reon Pocket 5 điều chỉnh hoạt động tùy thuộc vào hoạt động của người dùng và điều kiện môi trường. Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng ứng dụng di động chuyên dụng được kết nối qua Bluetooth. Ngoài ra, còn có áo phông và quần short được thiết kế đặc biệt để thuận tiện, có thể gắn một chiếc điều hòa mini. Thiết bị có thể ồ ... >>

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Năng lượng từ không khí sẽ sạc lại điện thoại thông minh 07.06.2015

Công nghệ mới do các nhà nghiên cứu của Đại học bang Ohio phát triển có thể kéo dài tuổi thọ pin điện thoại thông minh lên đến 30% bằng cách trích xuất năng lượng từ sóng vô tuyến.

Khi truyền tín hiệu giữa các thiết bị di động, trạm gốc và bộ định tuyến Wi-Fi, một số lượng lớn sóng bị phân tán. Theo một trong những tác giả của sự phát triển Chi-Chi Chen (Chi-Chih Chen), người chuyên thiết kế ăng-ten không dây, chỉ có khoảng 3% sóng vô tuyến đến được mục tiêu. Bằng cách phát triển một hệ thống đặc biệt, các kỹ sư đã có thể trích xuất năng lượng từ 97% còn lại và gửi nó để sạc lại pin của thiết bị.

Hệ thống này bao gồm một ăng-ten thu sóng vô tuyến và một bộ chỉnh lưu giúp biến đổi dòng điện xoay chiều trong ăng-ten thành dòng điện một chiều cần thiết để sạc pin. Một bộ điều khiển đặc biệt chịu trách nhiệm quản lý hệ thống.

Hệ thống cho phép bạn nhận được năng lượng vi ba. Chen giải thích, điều này không đủ để cung cấp năng lượng cho một chiếc điện thoại thông minh tiêu thụ năng lượng gấp hàng nghìn lần, nhưng nó đủ để kéo dài tuổi thọ của thiết bị, Chen giải thích.

Theo Chen, việc khai thác năng lượng chỉ xảy ra khi điện thoại thông minh đang truyền tín hiệu. Khi nhận được tín hiệu, chức năng sẽ bị vô hiệu hóa. Hệ thống sử dụng tín hiệu riêng của điện thoại thông minh, trong khi chất lượng liên lạc vẫn ở mức cao.

Ý tưởng chuyển đổi tín hiệu vô tuyến thành điện năng có vẻ xa vời, nhưng nguyên lý cơ bản cũng lâu đời như điện. Thực tế là sóng vô tuyến thực sự là một dạng tần số cao của dòng điện xoay chiều.

Các nhà phát minh đã cấp bằng sáng chế cho công nghệ này và bán quyền sử dụng nó cho công ty khởi nghiệp Nikola Labs của Mỹ. Vào đầu tháng 2015 năm 6, TechCrunch Disrupt ở New York đã trình diễn sản phẩm đầu tiên dựa trên nó - một chiếc ốp lưng dành cho iPhone 2015, bao gồm tất cả các thành phần hệ thống cần thiết. Vào tháng 100 năm 4, công ty khởi nghiệp có kế hoạch khởi động gây quỹ để sản xuất các trường hợp trên trang web huy động vốn cộng đồng Kickstarater. Dự kiến, chi phí của một phụ kiện như vậy sẽ là XNUMX đô la. Việc giao hàng dự kiến sẽ bắt đầu trong khoảng thời gian XNUMX tháng.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web