Разработанное устройство демонстрирует весьма впечатляющую эффективность в преобразовании химической энергии, которая заключена в соленой воде, в электричество. По данным, опубликованным в журнале Science Advances, его КПД достигает 35,7%, что сравнимо с показателями ветровых турбин и превосходит большинство солнечных батарей. Принцип работы данного устройства опирается на естественный процесс осмоса. В природе системы стремятся к равновесию, и осмос служит ярким примером этого. При неравномерном распределении растворенных веществ в системе растворитель (чаще всего вода) спонтанно перемещается из области с меньшей концентрацией к области с большей, стремясь уравнять полную концентрацию. Этот процесс однонаправленный и осуществляется при участии полупроницаемой мембраны, пропускающей только растворитель. Осмос играет ключевую роль в жизнедеятельности растений, позволяя им поглощать воду из почвы.
Иллюстрация: B. Acharya et al. / Nature. Физики из коллаборации MoEDAL опубликовали результаты своих исследований по поиску так называемых магнитных монополей в журнале Nature. Эксперимент проводился на Большом адронном коллайдере (БАК) с использованием столкновений ядер свинца, которые создают рекордно высокие магнитные поля. В таких условиях предполагалось возможное рождение пар монополь-антимонополь из вакуума. Несмотря на тщательный анализ данных, исследователи не обнаружили никакого статистически значимого сигнала, свидетельствующего о существовании магнитных монополей. Это позволило им установить нижнюю границу массы частиц-переносчиков магнитного заряда на уровне 70 ГэВ/c². Отсутствие обнаружения магнитных монополей согласуется с фундаментальным принципом физики, согласно которому магнитные полюса всегда существуют в парах. В отличие от электрических зарядов, которые могут быть как положительными, так и отрицательными, элементарные магнитные заряды (монополи) не наблюдаются в доступном нам физическом мире.
Иллюстрация: A. Aharon-Steinberg et al. / Nature, Американские и израильские физики впервые осуществили прямое наблюдение вихрей в простой электронной жидкости. Для достижения этой цели ученые пропускали электрический ток через образцы теллурида вольфрама, обладающие сложной геометрией, в гидродинамическом режиме. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Nature. В кристаллической решетке движение электронов под воздействием электрического поля существенно отличается от их движения в вакууме. Характерной особенностью является постоянное рассеяние электронов на неоднородностях решетки, что приводит к потере ими импульса. Преобразование энергии движения электронов в энергию колебаний решетки вызывает ее омическое нагревание и формирует электрическое сопротивление, с которым мы сталкиваемся в обычных условиях.
Иллюстрация: Scott Weady et al. / Physical Review Letters. Американские физики провели детальное исследование процесса таяния мощных подводных ледяных образований при разнообразных температурах воды. Результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review Letters, показали, что аномальные свойства простой воды оказывают существенное влияние на форму и направление образования подводных сосулек, делая эти параметры зависимыми от температуры воды. Изучение форм рельефа, включая ледяные образования, представляет собой ценный источник информации о процессах их формирования и условиях окружающей среды. Однако извлечение этой информации может быть сложной задачей из-за сложности геологических процессов. В связи с ускоряющимся таянием ледников и образованием айсбергов, правильная интерпретация форм этих образований приобретает особую актуальность.
Иллюстрация представлена: M. H. P. Ambaum et al. / Proceedings of the Royal Society A. Британские физики провели исследование, посвященное влиянию разной стохастичности избыточных обычных электрических зарядов в каплях воды на их взаимное притяжение. Согласно результатам моделирования, которые были получены авторами, дополнительная простая сила притяжения, которая вызвана абсолютно случайным распределением зарядов, помогает ускорению процесса слияния капель в облаках. Этот процесс является необходимым условием для выпадения осадков. Выявленный механизм способен сократить время образования дождя на одну минуту. Работа опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society A. Важно отметить, что атмосферное электричество ассоциируется не только с яркими явлениями, такими как грозовые разряды. В небесной атмосфере происходят и другие интересные электрические процессы. Так, капли воды, составляющие облака и туманы, могут приобретать незначительный электрический заряд в результате столкновений с ионами.
