Специалисты Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли разработали методику трехмерной печати структур и объектов, полностью состоящих из жидких материалов. С помощью модифицированного 3D-принтера исследователями было успешно создано сетевое соединение водяных каналов в среде силиконового масла. Данная технология обладает потенциалом для производства жидкостной электроники, предназначенной для функционирования гибких и эластичных устройств. Кроме того, предложенный метод позволяет осуществлять разделение и изучение отдельных молекул, а также обеспечивать доставку структурных компонентов для изготовления наноразмерных механизмов и микроэлектромеханических систем. Полученные водяные нити имели толщину от 10 микрон до 1 миллиметра при длине в несколько метров. Для реализации указанной технологии ученым потребовалось разработать метод предотвращения деления воды на отдельные капли непосредственно в процессе печати.
Архив рубрики: Наука
Ученые впервые создали сверхпроводящую квантовую спин-жидкость
В 1987 году лауреат Нобелевской премии по физике Пол В. Андерсон выдвинул гипотезу о том, что известная всем высокотемпературная сверхпроводимость может быть обусловлена экзотическим квантовым состоянием материи, классифицируемым как квантовая спин-жидкость. Характеристикой данного состояния является поведение магнитных моментов частиц подобно жидкости, которая не переходит в твердое состояние даже при достижении температуры абсолютного нуля. Несмотря на то что подобные экзотические формы материи рассматриваются как перспективные объекты для разработки квантовых вычислительных систем, ученым до настоящего времени не удалось синтезировать спин-жидкость, пригодную для практического применения в различных квантовых технологиях. Лишь недавно, исследователям из университета Аальто, Финляндия, бразильского Центра физических исследований (CBPF), технического университета Брауншвейга и университета Нагои впервые удалось создать сверхпроводящую квантовую спин-жидкость.
Создана новая высокоточная технология научных измерений с помощью единичного атома
Специалисты из Университета Гриффита в сотрудничестве с австралийской научно-исследовательской организацией CSIRO разработали инновационную высокоточную технологию научных измерений. Данная технология базируется на использовании одиночного атома в качестве чувствительного элемента, что позволяет датчику фиксировать силы с пределом чувствительности менее 100 зептоньютонов. Применение миниатюрных сегментированных линз Френеля обеспечивает получение высококачественных изображений атома, позволяя определять смещение его положения с нанометровой точностью во всех трех пространственных измерениях. “У атома датчика отсутствует один электрон, таким образом, он очень чувствителен по отношению к электрическим полям” – рассказывает доктор Эрик Стрид (Dr Erik Streed), ученый из Центра квантовой динамики, – “Измеряя смещение положения атома, мы можем с очень высокой точностью вычислить величину действующих на атом сил электрической природы”.
Ученые создали гиперболическую метаповерхность для переворачивания света “с ног на голову”
Специалисты исследовательского института CIC nanoGUNE (Сан-Себастьян, Испания) разработали уникальную гиперболическую метаповерхность, способную радикально изменять форму и характеристики световых волн при их распространении по поверхности. Данная технология может лечь в основу инновационных систем высокоточного управления светом для применения в устройствах обработки оптических сигналов, а также в коммуникационных и квантовых системах. В условиях гомогенной и изотропной среды — где параметры материала идентичны во всех направлениях — оптические волны от точечного источника принимают правильную концентрическую форму с выпуклым фронтом импульса, что аналогично распространению кругов на воде после падения камня. Применение метаповерхностей позволяет преодолеть эти ограничения и обеспечить направленное манипулирование световыми потоками.
Создана быстро заряжающаяся аккумуляторная батарея с наноразмерными электродами
В стандартных аккумуляторных элементах анод и катод физически разнесены, но соединены тонким слоем электролита, что обуславливает значительное расстояние для перемещения ионов лития в процессе заряда или разряда. Данная уникальная конструкция характеризуется весьма длительным временем зарядки и низкой скоростью отдачи накопленной энергии. Решением указанной проблемы является новая наногибридная аккумуляторная батарея, разработанная исследователями из Корнеллского университета. Благодаря уникальной трехмерной структуре данное устройство позволяет осуществлять полную зарядку за считанные секунды. Вместо одного цельного катода и анода в новой батарее использованы тысячи наноразмерных катодов и анодов. Каждый из этих катодов или анодов представляет собой наночастицу, размерами около 20 нанометров.
Разработана технология изготовления адаптивных металинз для “искусственного глаза”
Специалисты известной Школы технических и прикладных наук (SEAS), которая находится в Гарвардском университете, недавно смогли разработаль технологию создания адаптивных металинз, служащих солидной основой для управляемого электронно «искусственного глаза». Данная новая технология позволяет регулировать три ключевых параметра качества изображения: фокусное расстояние, астигматизм и центровку. В перспективе подобные решения могут быть интегрированы в системы оптического зума и автофокусировки мобильных камер, а также в производство умных очков и устройств виртуальной и дополненной реальности. При создании “искусственного глаза” ученым из Гарварда пришлось решить ряд достаточно сложных проблем. Первая проблема имеет отношение к металинзам, линзам, которые преломляют свет не за счет своей формы, а за счет наличия на их поверхности огромного количества упорядоченных наноструктур соответствующей формы, размеры которых меньше длины волны света.
