Обнаружен эффект смягчения многослойного графена после многочисленных изгибаний

Американские ученые экспериментально определили и подтвердили расчетами энергию изгибания пленки из многослойного (до 12 слоев) графена. Оказалось, что при углах большe 40 градусов слои скользили друг относительно друга без трения и каждая из плоскостей обладала одним и тем же значением жесткости при изгибе (около полутора электронвольт). А жесткость графена из десяти слоев оказалась на три порядка ниже, чем предсказывали привычные методы механики тонких пленок. Исследование опубликовано в журнале Nature Materials. Графен совмещает в себе гибкость, прочность, электронную проводимость и  легковесность, что делает его привлекательным материалом для создания гибких электронных устройств и нанороботов. Однако механические свойства графеновых материалов, которые важно учитывать при разработке новых устройств, все еще не до конца изучены. Эдмунд Хан (Edmund Han) с коллегами из Иллинойского университета в Урбана-Шампейне создали гетероструктуры из ступеней из гексагонального нитрида бора разной высоты, покрытых пленкой многослойного графена (толщиной от одного до 12 слоев), и изучали их жесткость при изгибе.

Читать далее

Создана прозрачная стеклообразная пластично-упругая неорганическое пленка из оксида алюминия

Ученые создали тонкие пленки из стеклообразного оксида алюминия, которые можно растягивать, сжимать и изгибать без появления трещин при комнатной температуре. Эти свойства позволяют создавать нехрупкие неорганические стекла, но технологии производства крупномасштабных изделий из этого материала пока не существует, пишут авторы в журнале Science. Стекло — это аморфное твердое тело, то есть не обладающее кристаллической структурой. Множество веществ может формировать материалы с такой структурой, но наиболее распространенным вариантом являются стекла на основе оксида кремния. Такие стекла характеризуются прозрачностью и твердостью, но также хрупкостью, то есть неспособностью деформироваться без появления трещин. Свойства стекла, в особенности его термическая и химическая стойкость, обеспечили ему большое количество применений. Однако во многих случаях хрупкость становится проблемой: например, из-за нее трескаются экраны смартфонов. Исследователи постоянно пытаются улучшить показатели стекол, но пока что они далеки от предсказываемых теорией.

Читать далее

Обнаружено семейство веществ с необычайно высокой термоэлектрической эффективностью

Ученые нашли семейство веществ с необычайно высокой термоэлектрической эффективностью, то есть способностью превращать тепловую энергию напрямую в электричество. Самое высокое значение оказалось у соединения Fe2V0.8W0.2Al: оно более чем в два раза превышало предыдущие рекорды. Однако оценка параметра проводилась косвенным методом, а само изученное вещество метастабильно, что делает маловероятным широкомасштабные применения конкретно этого материала, пишут авторы в журнале Nature. Термоэлектрики — это вещества, в которых возникает электрический ток при создании разностей температуры на противоположных сторонах тела. Ненулевой термоэлектрический эффект характерен практически для любых материалов, но в абсолютном большинстве случаев он слишком мал для практического применения. Однако характеристики даже самых лучших современных термоэлектриков, таких как теллурид висмута(III), позволили им стать востребованными лишь в некоторых областях.

Читать далее

Показана возможность создания объемного экрана с тактильным откликом на основе акустической левитации

Британские и японские инженеры создали объемный дисплей, работающий на основе акустической левитации. За вывод изображения в нем отвечает небольшой шарик, перемещаемый по рабочей зоне точными ультразвуковыми излучателями нового поколения, и ярко подсвечиваемый высокоскоростным проектором. Кроме того, устройство может воспроизводить звуки, а также создавать тактильный отклик, когда пользователь подносит палец к дисплею, рассказывают авторы  статьи в Nature. Поскольку в научной фантастике зачастую используются объемные дисплеи, изображение в которых парит в воздухе, инженеры давно работают над созданием подобных технологий в реальной жизни. Как правило, объемные экраны работают благодаря оптическим эффектам. К примеру, среди таких разработок можно выделить канадский экран светового поля для телеконференций и американский настольный 3D-экран, работающий благодаря лентикулярному растру.

Читать далее

Российские ученые обнаружили новые свойства тонких органических пленок для применении в гибкой электронике

Международная группа ученых из МФТИ и институтов Германии и Франции исследовала зависимость электрических свойств от структуры тонких пленок дигексил-кватротиофена — многообещающего с точки зрения гибкой электроники материала. Оказалось, что при переходе от  обычной кристаллической формы к жидкокристаллической пленки хуже проводят электрический ток. Кроме того, исследователи обнаружили не встречающуюся в объемном материале «третью фазу» — слой вещества толщиной в одну молекулу. Эта структура может способствовать переносу заряда в плоскости пленки, что важно при проектировании микроэлектронных устройств. Результат  опубликованы в журнале Nanoscale Research Letters. Олиготиофены — перспективные органические полупроводники. Их стержневидные молекулы способны ориентироваться вблизи поверхности, на которую они нанесены, располагая циклы тиофенов друг за другом подобно стопкам монет.

Читать далее

Российские ученые нашли новый метод повышения эффективности электромагнитного метода разведки рудных месторождений

Российским математикам и геофизикам удалось в разы повысить эффективность электромагнитного метода разведки рудных месторождений. Работа опубликована в одном из самых авторитетных научных изданий в области вычислительной геофизики — Geophysical Journal International. Группа ученых из Московского физико-технического института, а также Сколковского института науки и технологий, Санкт-Петербургского государственного университета и Университета штата Юта (Солт-Лейк Сити, США) опубликовала фундаментальную работу, посвященную применению Controlled-Source Electromagnetic Method (CSEM) — электромагнитного метода с управляемым источником — на модели легендарного золотого месторождения Сухой Лог в Восточной Сибири. Предложенные математиками и геофизиками способы повышения эффективности CSEM позволят вывести на новый качественный уровень разведку месторождений не только золота, но и других рудных месторождений.

Читать далее

Слабые квантовые измерения и лженаука: мнение профессиональных физиков

Слабые измерения (weak measurements, interaction-free measurements, обратимые измерения, бесконтактные измерения) являются довольно известной в узких кругах парадигмой, упоминаемой даже на Хабре. Идея выдвинута и продвигается с 90-х годов израильской школой физиков (Якиром Аароновым, Львом Вайдманом и множеством менее известных личностей) и сводится к тому, что постулат квантовой механики об измерении якобы можно обойти. Вот этот несчастный постулат: При измерении вектор состояния (волновая функция) коллапсирует в один из собственных векторов (функций) оператора измеряемой величины. Израильские физики неявно (и ошибочно) полагают, что коллапс происходит при взаимодействии измерительного прибора с измеряемой системой. Поэтому их логика следующая: давайте подумаем как измерить систему без физического взаимодействия чего-либо с этой системой. Тогда мы докажем, что измерение произведено, а коллапса не произошло. И они привели следующий мысленный эксперимент, сейчас широко известный благодаря Роджеру Пенроузу.

Читать далее

Российские ученые показали возможность создания калий-ионных аккумуляторов с высокой емкостью и мощностью

Исследователи из Сколтеха в сотрудничестве с коллегами из Института проблем химической физики РАН и Уральского федерального университета показали, что на основе органических материалов можно создавать аккумуляторы с высокой емкостью и мощностью, не используя литий и другие редкие элементы. С аккумуляторами на основе калия ученые достигли рекордов как по стабильности катодных материалов, так и по их энергоемкости при быстром заряде и разряде. Результаты опубликованы в журналах Journal of Materials Chemistry AJournal of Physical Chemistry Letters и Chemical Communications. Литий-ионные аккумуляторы сейчас занимают важное место в жизни каждого человека, поскольку широко используются для хранения энергии, в частности, в портативной электронике. Спрос на аккумуляторы стремительно растет ввиду быстрого развития электротранспорта, в разработку которого вкладывается все больше средств. Так, например, компания Volvo намерена увеличить долю продаж электромобилей до 50% к 2025 году, а в концерне Daimler объявили, что больше не будут заниматься разработками двигателей внутреннего сгорания — акцент будет сделан на электрификации.

Читать далее

Нейросеть поможет скорректировать параметры синхротрона для стабилизации пучка излучения

На фото: Часть ускорителя ALS (модель). Физики из США разработали нейросеть, которая рассчитывает высоту пучка излучения синхротрона с точностью около 0,4 процента и при этом ограничивается мощностями обычного домашнего компьютера. Более того, нейросеть советует, как нужно скорректировать параметры установки, чтобы колебания высоты были минимальны. Используя этот алгоритм на реальном синхротроне ALS, ученые почти на порядок снизили амплитуду колебаний полученного пучка (от 1,5 до 0,2 микрометра). Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics. Когда заряженные релятивистские частицы движутся по круговым траекториям в постоянном магнитном поле, они испускают электромагнитное синхротронное излучение. Из-за релятивистских эффектов практически все испускаемое излучение лежит в узком конусе, ось которого направлена вдоль скорости частицы, а угол раствора обратно пропорционален гамма-фактору.

Читать далее