Специалисты из известного Университета RMIT (Мельбурн, Австралия) недавно разработали и изготовили первый реально функционирующий прототип перезаряжаемой протонной батареи, потенциально пригодный для обеспечения электроэнергией транспортных средств, жилых помещений и различных типов электронных устройств. Дальнейшая оптимизация данной технологии способна продемонстрировать более высокие показатели плотности хранения энергии по сравнению с традиционными литий-ионными аккумуляторами. Кроме того, специфические характеристики протонной батареи позволяют рассматривать её как оптимальное решение для создания систем промежуточного хранения энергии, предназначенных для снижения пиковых нагрузок на энергетические сети. В прототипе протонной батареи используется электрод из углеродистого материала, который выступает в качестве своего рода хранилища водорода.
Архив рубрики: Наука
Разработана технология электронной голографической микроскопии с разрешающей способностью в один атом
Специалисты технологического института CEA (Франция) разработали инновационную технологию электронной голографической микроскопии, позволяющую визуализировать внутреннюю структуру различных материалов с атомным разрешением. В отличие от предыдущих методов, характеризующихся исключительно высоким уровнем основных помех, которые препятствовали анализу роли отдельных атомов в формировании кристаллической решетки, новая методика обеспечивает значительное снижение шума. Это делает данный метод высокоэффективным инструментом для физиков и специалистов в области материаловедения. Для достижения необходимой четкости изображения исследователи применили алгоритм объединения нескольких отдельных снимков в единое изображение с высокой разрешающей способностью.
В России разработан управляемый источник света на основе наноразмерного кристалла алмаза
Группа исследователей из Университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) разработала уникальный управляемый источник света на основе наноразмерного кристалла алмаза. В ходе проведенных этой серии экспериментов было установлено, что интеграция кристаллического алмаза позволяет практически удвоить интенсивность излучения и обеспечивает возможность управления источником без привлечения дополнительных наноструктур. Ключевым фактором данных достижений является создание искусственных дефектов в кристаллической структуре материала. Разработанная технология обладает значительным потенциалом для применения при проектировании квантовых компьютеров и современных оптических коммуникационных сетей. Исследования в области современной нанофотоники условно разделены на два направления – на создание активных диэлектрических наноантенн и на создание управляемых источников фотонов.
Предложена уникальная технология 3D-печати жидких материалов
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.
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”.
