Witamy w naszej sekcji „Science Tank”. W tym obszarze serwisu zajmujemy się istotnymi odkryciami ze świata nauki (fizyka, matematyka, informatyka, medycyna i wiele innych) w sposób interdyscyplinarny. Publikujemy ważne osiągnięcia z całego świata, ze szczególnym uwzględnieniem środowiska naukowego w Getyndze. Baw się i bądź ciekawy.
Zespół niemieckich naukowców zmierzył przechodzenie fotonów przez cząsteczkę wodoru. Jest to najkrótszy jak dotąd pomiar okresu czasu wyrażony w zeptosekundach lub bilionach sekund. Fizycy z Uniwersytetu Johanna Wolfganga Goethego we Frankfurcie zmierzyli, jak we współpracy z naukowcami z Instytutu Fritza Habera w Berlinie i DESY w Hamburgu długo do przejścia cząsteczki wodoru potrzebny jest foton. Uzyskany przez nich wynik to 247 zeptosekund dla średniej długości wiązania cząstki. To najkrótszy czas, jaki do tej pory został zmierzony.
Źródło obrazu: „https://aktuelles.uni-frankfurt.de/englisch/physics-zeptoseconds-new-world-record-in-short-time-measurement/”
Die Zeit
W swojej pracy, uhonorowanej nagrodą Nobla z 1999 roku, egipski chemik Ahmed Zewail zmierzył szybkość, z jaką cząstki zmieniają kształt. Za pomocą ultrakrótkich błysków laserowych odkrył, że tworzenie i zrywanie wiązań chemicznych zachodzi w zakresie femtosekund. Femtosekunda jest równa jednej miliardowej części sekundy (0,0000000000000000001 sekunda, 10E-15 sekund).
Ale niemieccy fizycy zbadali proces, który jest znacznie krótszy niż femtosekunda. Zmierzyli, ile czasu zajmuje fotonowi penetracja cząsteczki wodoru. Pomiary wykazały, że podróż fotonu zajmuje 247 zeptosekund dla średniej długości wiązania cząstek, a jedna zeptosekunda to jedna bilionowa sekundy (0,00000000000000000000001 sekunda, 10E-21).
Pierwszego zapisu tak krótkotrwałego zjawiska dokonano w 2016 roku. To wtedy naukowcy uchwycili elektron uwolniony z wiązań pierwotnego atomu helu. Oszacowali, że pętla ta trwała 850 zeptosekund. Wyniki tych pomiarów ukazały się w czasopiśmie „Nature Physics”.
Nazywa się Fluidic Propulsive System. (FPS), oznacza „płynny układ napędowy”, a może raczej „płynowy układ napędowy”, a właściwie „fizykę płynów”. W rzeczywistości nie jest to ciecz, ale gaz, po prostu powietrze, które z fizycznego punktu widzenia można również uznać za ciecz o bardzo niskiej lepkości.
Andrei Evulet z Rumunii, który ma ponad 15-letnie doświadczenie w GE Aviation, od jakiegoś czasu buduje prototypy tych silników. Był odpowiedzialny za technologię, która jest częścią największego silnika odrzutowego na świecie - GE9X, który pracuje nad Boeingiem 777X. Wraz ze swoim szkolnym przyjacielem Denisem Dancanetem założył firmę Jetoptera kilka lat temu. Kierowali się ideą stworzenia nowego układu napędowego, który byłby idealny do pionowych lotów startowych VTOL i który umożliwia wykorzystanie zarówno dużych bezzałogowych dronów, jak i latających samochodów.
W czasopiśmie „Nature” ukazała się publikacja zespołu naukowców o tym, że udało im się ją zdobyć Nadprzewodnik żeby to osiągnąć temperatura pokojowa działa, może trochę chłodniej niż temperatura pokojowa, bo 14,5 stopnia Celsjusza. Problem polega na tym, że materiał, w którym wykazano to zjawisko, musi być prasowany do 2,6 miliona atmosfer. Ale samo osiągnięcie nadprzewodnictwa w tak wysokiej temperaturze jest wielkim osiągnięciem.
Międzynarodowa grupa naukowców ustaliła górną granicę prędkości dźwięku, która wynosi około 36 kilometrów na sekundę. Jak dotąd, najwyższa prędkość dźwięku została zmierzona w diamencie i była to tylko około połowa podanego maksimum.
Fale dźwiękowe mogą przenikać różne media, takie jak powietrze lub woda. W zależności od tego, co przekraczają, poruszają się z różnymi prędkościami. Na przykład poruszają się znacznie szybciej przez ciała stałe niż przez ciecze lub gazy, więc nadjeżdżający pociąg można usłyszeć wcześniej, jeśli słucha się dźwięku podróżującego wzdłuż trasy, a nie w powietrzu.
Specjalna teoria względności Alberta Einsteina wyznacza bezwzględne ograniczenie prędkości, z jaką może się rozchodzić fala, a mianowicie prędkość światła, która wynosi około 300.000 XNUMX km na sekundę. Jak dotąd nie wiadomo jednak, czy fale dźwiękowe mają również górną granicę prędkości podczas przekraczania ciał stałych lub cieczy. Do teraz. Naukowcy z Queen Mary University w Londynie, Cambridge University i Institute of High Pressure Physics w Troiksk w Rosji odkryli, że prędkość dźwięku zależy od dwóch bezwymiarowych stałych fundamentalnych: subtelnej stałej strukturalnej i stosunku masy protonu do elektronu. Efekty ich pracy są w magazynie "Postępy nauki”został opublikowany. (Źródło obrazu: Pixelbay)
Znany zespół hakerów Hacksmith Internet DIY, który przetłumaczył różne koncepcje z filmów, komiksów i gier na prawdziwe urządzenia, skonstruował „prawdziwy”, czyli oparty na plazmie miecz świetlny. Choć nie jest tak wygodna jak broń z „Gwiezdnych Wojen”, bo wymaga niestety grubego przewodu gazowego, to wygląda dość podobnie do wyposażenia Rycerzy Jedi, co widać z prezentacji wideo dostępnych w Internecie.
Nanocząsteczki, które są śmiertelne dla raka, można wykorzystać do walki z chorobą, przesłaniając ich prawdziwą naturę. Nanocząsteczki, które są „zakamuflowane” jako aminokwasy niezbędne do rozwoju raka, mogą wnikać do komórki rakowej i zgodnie z zasadą „konia trojańskiego” wysadzić ją od wewnątrz na zewnątrz. Metoda okazała się bardzo obiecująca w doświadczeniach laboratoryjnych.
Ten „koń trojański” jest w rzeczywistości nanocząsteczką pokrytą aminokwasem L-fenyloalaniną, która jest niezbędna do przetrwania i wzrostu komórek rakowych. L-fenyloalanina nie jest wytwarzana w organizmie i musi być spożywana z pożywienia, zwykle z mięsa i produktów mlecznych "- powiedzieli naukowcy z Nanyang Technological University (NTU) w Singapurze. Ich badania zostały opublikowane w czasopiśmie"Mały"wydany.
Źródło obrazu: Nanyang Technology University Singapore
„Przestrzeń, nieskończone przestrzenie. Jest rok 2020. Oto przygody stacji kosmicznej ISS: ... ”
NASA ogłosiła testy nowej toalety, która zostanie zainstalowana na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Cały zestaw za 23 miliony dolarów był przeznaczony głównie dla kobiet. Jeśli testy zakończą się powodzeniem, ta nowoczesna toaleta będzie używana podczas misji Artemis II za trzy lata.
Większość dotychczas opracowanych toalet pokojowych pracuje na podciśnienie, które odciąga od organizmu „skutki metabolizmu człowieka” i przekazuje je do odpowiednich systemów magazynowania. Teraz został zaprojektowany Uniwersalny System Gospodarki Odpadami (UWMS), który można przetłumaczyć za pomocą Uniwersalnego Systemu Gospodarki Odpadami. Działa na podobnej zasadzie, ale ma szereg nowych funkcji, które pomagają utrzymać higienę i redukują nieprzyjemne zapachy, co jest dość ważne w ciasnych przestrzeniach statku kosmicznego.
Nowa toaleta kosmiczna:
NASA informuje, że UWMS jest 65 procent mniejszy i 40 procent lżejszy niż toaleta znajdująca się na ISS od lat 1990. Jednym z najważniejszych ulepszeń jest automatyczne rozpoczęcie zasysania, gdy tylko pokrywa toalety zostanie podniesiona. Powinno to pomóc w ograniczeniu rozprzestrzeniania się nieprzyjemnych zapachów.
Ponieważ toaleta jest przeznaczona dla osób nieważkich, będzie miała również uchwyty na stopy i specjalne prowadnice do „zakotwiczenia” astronautów. W starym projekcie zastosowano w tym celu specjalne paski na uda. Choć z informacji NASA nie wynika jasno, że nowa toaleta kosmiczna będzie wygodna, eksperci agencji uważają, że będzie to bardziej efektywny projekt od stosowanych obecnie rozwiązań. Według NASA nowa toaleta czyści i konserwuje się szybciej, zwłaszcza dzięki nowym rozwiązaniom do odprowadzania moczu. Toaleta ma być również całkowicie odizolowana od innych części statku kosmicznego, aby zapewnić prywatność użytkownika.
Zespół fizyków z Uniwersytetu w Arkansas poinformował o opracowaniu systemu, który jest w stanie wykrywać ruchy termiczne w strukturze grafenu i przekształcać je w prąd elektryczny. „Oparty na wykresie obwód zbierania energii można zintegrować z procesorem, aby zapewnić czystą, niskonapięciową energię dla małych urządzeń lub czujników” - powiedział Paul Thibado, profesor fizyki i główny autor artykułu na ten temat opublikowanego w Physical Review E. .
Zespół polsko-izraelski kierowany przez dr. Radek Łapkiewicz z Wydziału Fizyki UW przedstawił w czasopiśmie "Optica" nową, rewolucyjną metodę mikroskopii, która teoretycznie nie ma ograniczenia rozdzielczości.
Badania zostały ogłoszone przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej (FNP) w komunikacie dla PAP. Dr. Łapkiewicz jest laureatem programu FIRST TEAM.
Rozwój nauk przyrodniczych i medycyny wymaga obserwacji coraz mniejszych obiektów - na przykład struktury i interakcji białek w komórkach. Obserwowane próbki nie powinny odbiegać od struktur naturalnie występujących w organizmie - w związku z tym metod i odczynników nie wolno używać zbyt agresywnie. Klasyczny mikroskop optyczny ma niewystarczającą rozdzielczość. Ze względu na długość fali światła taki mikroskop nie pozwala na obrazowanie struktur mniejszych niż około 250 nanometrów (połowa długości fali światła zielonego). Nie można już rozróżnić obiektów, które są bliżej siebie. Jest to tak zwane ograniczenie dyfrakcyjne. Mikroskop elektronowy ma rozdzielczość o kilka rzędów wielkości większą niż mikroskop świetlny, ale pozwala nam obserwować tylko martwe obiekty, które są umieszczane w próżni i bombardowane wiązką elektronów. Nie chodzi o badanie organizmów żywych czy procesów w nich naturalnie zachodzących.
Dzięki sile odśrodkowej i zastosowaniu płynów o różnej gęstości można rozwijać samoorganizujące się zakłady chemiczne. Pomysł na wirujące reaktory zaproponowany przez Polskę jest nie tylko sprytny, ale i piękny. Badania zostały umieszczone na okładce prestiżowego magazynu „Nature”.
Polsko-koreański zespół pokazał, jak można przeprowadzić całą serię złożonych reakcji chemicznych w tym samym czasie - bez uciekania się do skomplikowanych układów roślinnych,… siły odśrodkowej. Pierwszym autorem publikacji jest Dr. Olgierd Cybulski, który pracuje w Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) w Korei Południowej.
Obrotowy reaktor chemiczny
- Pokazujemy, jak przygotować samoorganizujące się zakłady chemiczne - opisuje korespondent autor publikacji, prof. Bartosz Grzybowski (również UNIST i Instytut Chemii Organicznej PAN). Dodaje, że ma już pomysł, jak zrobić taki chemiczny reaktor przędzalniczy… do odzyskiwania litu z płynów w bateriach.
Fakt, że płyny o różnej gęstości mogą tworzyć niezmieszane warstwy widać nawet podczas lunchu - wpatrując się w buliony. Tłuszcz zupy unosi się na wierzchu, ponieważ jest mniej gęsty niż wodnista część zupy.
W domu można doświadczyć bardziej złożonego doświadczenia: wiele płynów o różnej gęstości jest powoli wlewanych do jednego naczynia, pojedynczo. Możesz zacząć od najgęstszego miodu, syropu klonowego, płynu do naczyń, wody, oleju roślinnego, a nawet najrzadszej nafty. Jeśli dzieje się to wystarczająco wolno, zobaczysz warstwy różnych kolorów oddzielone od siebie i nie zmieszane w tej (niejadalnej) tak zwanej kolumnie gęstości. Ale jeśli taka kolumna gęstości zacznie się bardzo, bardzo szybko obracać - obrócić naczynie wokół osi pionowej (jak na kole garncarskim, ale znacznie szybciej - np. 2,6 tys. Obrotów na minutę), okazuje się, że kolejne warstwy tworzą koncentryczne pierścienie. Najlżejsze płyny mają mniejszą średnicę i są umieszczone najbliżej środka wirówki, natomiast najgęstsze są umieszczane w dużych pierścieniach bliżej krawędzi wirówki. Wirowanie jest tutaj ważnym czynnikiem, ponieważ siła odśrodkowa zaczyna dominować w napięciu powierzchniowym cieczy. Bardzo cienkie warstwy cieczy - do 0,15 mm lub nawet cieńsze - można uzyskać bez ryzyka zmieszania. Jeśli gęstość cieczy zostanie wybrana prawidłowo, naukowcy wykazali, że w wirówce obracającej się wokół wspólnej osi można uzyskać do 20 kolorowych pierścieni.
Źródło obrazu: Okładka: numer artykułu 586, wydanie 7827, 1 października 2020 r
Uniwersytet w Helsinkach opracował narzędzie sztucznej inteligencji, które pozwala zorientować się, co myśli Twój mózg w danym momencie. Po odczytaniu fal mózgowych osób poproszonych o skupienie się na obrazie osoby, algorytm sztucznej inteligencji tworzy obrazy twarzy, na które patrzą uczestnicy. Badanie to, opisane w Nature Scientific Reports, polegało na wykonaniu kilku faz ćwiczeń i następnie przetestuj algorytm.
Polish
German
Arabic
Azerbaijani
Chinese (Traditional)
English
Esperanto
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Spanish
Zespół niemieckich naukowców zmierzył przechodzenie fotonów przez cząsteczkę wodoru. Jest to najkrótszy jak dotąd pomiar okresu czasu wyrażony w zeptosekundach lub bilionach sekund. Fizycy z Uniwersytetu Johanna Wolfganga Goethego we Frankfurcie zmierzyli, jak we współpracy z naukowcami z Instytutu Fritza Habera w Berlinie i DESY w Hamburgu długo do przejścia cząsteczki wodoru potrzebny jest foton. Uzyskany przez nich wynik to 247 zeptosekund dla średniej długości wiązania cząstki. To najkrótszy czas, jaki do tej pory został zmierzony.
Nanocząsteczki, które są śmiertelne dla raka, można wykorzystać do walki z chorobą, przesłaniając ich prawdziwą naturę. Nanocząsteczki, które są „zakamuflowane” jako aminokwasy niezbędne do rozwoju raka, mogą wnikać do komórki rakowej i zgodnie z zasadą „konia trojańskiego” wysadzić ją od wewnątrz na zewnątrz. Metoda okazała się bardzo obiecująca w doświadczeniach laboratoryjnych. 
Badania zostały ogłoszone przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej (FNP) w komunikacie dla PAP. Dr. Łapkiewicz jest laureatem programu FIRST TEAM.
Dzięki sile odśrodkowej i zastosowaniu płynów o różnej gęstości można rozwijać samoorganizujące się zakłady chemiczne. Pomysł na wirujące reaktory zaproponowany przez Polskę jest nie tylko sprytny, ale i piękny. Badania zostały umieszczone na okładce prestiżowego magazynu „Nature”.