Разработан новый метод ускорения частиц с помощью направленных сверхкоротких импульсов света

Метод сильного сжатия импульсного лазерного излучения, разработанный в 1980-х годах, позволяет увеличить мощность луча более чем на шесть порядков при одновременном очень значительном снижении частоты импульсов. Используя сверхмощные и ультракороткие импульсы, группа исследователей из Японского университета Осаки продемонстрировала возможность реализации инновационного метода ускорения частиц, получившего название «направленного внутрь микропузырькового взрыва» (Micro-bubble implosion). Данная технология обеспечивает ускорение протонов до релятивистских скоростей посредством сжатия микронных пузырьков гидридов под воздействием сверхинтенсивного лазерного импульса. Группа ученых под руководством Масакацу Мураками выявила уникальный феномен возможности уплотнения материи до состояния, при котором масса в 100 килограмм концентрируется в объеме, сопоставимом с размером сахарного кубика.

Читать далее

Открыт способ эффективного преобразования тепла в электричество с помощью нанопроводников

Установлено, что обычную тепловую энергию, которая выделяеся в процессе работы самых различных устройств и электронных схем, можно преобразовать в электрическую с помощью специальных нанопроводников с толщиной, которая сопоставима с атомными масштабами. Согласно результатам недавних исследований ученых из университетов Уорика, Кембриджа и Бирмингема, выявленная высокая эффективность данного метода сбора тепловой энергии превосходит показатели всех существующих аналогов. Это позволяет рассматривать новую технологию как перспективный способ получения дополнительной электроэнергии. Традиционно преобразование вторичного тепла в электричество осуществляется с использованием пироэлектрических материалов, однако устройства на их основе характеризуются относительно низкой эффективностью.

Читать далее

Компания Tokamak Energy получила рекордную температуру термоядерного синтеза в 15 миллионов градусов

Совсем недавно одна международная группа исследователей, работающая в интересах компании Tokamak Energy, успешно достигла температуры плазмы свыше 15 миллионов градусов Цельсия при использовании разработанного ими токамака ST40. Данный результат был получен благодаря применению метода компрессионного слияния (merging compression), предполагающего намеренное столкновение двух колец плазмы и их последующее уплотнение за счет эффектов магнитного переподключения. Процесс протекает под воздействием мощных магнитных полей, генерируемых электромагнитными катушками реактора с током в тысячи ампер, что предъявляет высокие требования к качеству изготовления компонентов установки и надежности системы электроснабжения.

Читать далее

Ученые нашли новый способ использования квантового туннелирования для преобразования тепла земли в электрическую энергию

Исследователи из Научно – технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST), расположенного в Саудовской Аравии, недавно разработали технологию высокоэффективной конверсии тепловых потоков в электрическую энергию. В качестве источников тепла могут быть использованы геотермальные ресурсы, солнечное излучение, а также избыточное тепло от теплоэлектростанций и промышленных объектов. Фундаментом данной технологии является квантовое туннелирование — физический эффект, при котором электроны способны преодолевать энергетические барьеры, недоступные им в рамках классической механики. Этот эффект используется сейчас достаточно широко, за его счет работают туннельные электронные компоненты, сканирующие туннельные микроскопы и некоторые элементы квантовых вычислительных систем.

Читать далее

Учеными создан мощный Q-лазер с импульсами наносекундного диапазона

Международная группа ученых разработала и успешно протестировала первый в мире, очень мощный и самый компактный лазер, который функционирует на основе так называемого модулятора добротности (Q-ключа). Данное устройство способно генерировать фотонные импульсы с контролируемой поляризацией при длительности в несколько наносекунд. Несмотря на то, что габариты аппарата составляют лишь одну десятую часть площади самой малой монеты, он способен создавать лазерный импульс, мощность которого в десять раз превышает показатели ранее созданных более крупных аналогов Q-лазеров. Конструкция нового устройства базируется на слое оптического материала, расположенном между двумя катушками электромагнитов, предназначенными для намагничивания магнитооптической системы.

Читать далее

Предложена концептуальная схема двигателя без реактивной тяги для космических путешествий

Специалисты Центра космических полетов имени Маршалла представили концептуальную схему двигателя для межпланетных перелетов, функционирование которого не основано на традиционном принципе реактивной тяги и потенциально может противорешить закону сохранения импульса. Согласно техническому отчету NASA, принцип работы данного устройства базируется на использовании релятивистской поправки к импульсу быстро движущегося объекта. В отличие от современных космических двигателей, работа которых основана на выбросе массы в направлении, противоположном вектору движения (преимущественно за счет продуктов химических реакций топлива и окислителя), предлагаемая разработка представляет собой принципиально иной подход к обеспечению тяги. Также используются ионные двигатели, в которых тягу создают ускоренные в электромагнитных полях ионы, но их тяга невелика. Несколько лет назад активно обсуждался «невозможный» двигатель EmDrive.
Читать далее