Archives
Пристрій, що перетворює воду і сонячне світло у паливо
7 Травня, 2020
Дослідники з Університету Райс створили простий новий пристрій на сонячній енергії, який може створювати водень для палива шляхом розщеплення води.
Ідея полягає в тому, що пристрій можна просто кинути у воду там, де падають прямі сонячні промені, і залишити на тривалий термін виробляти потихеньку водень.
Відрізняється даний пристрій від схожих своєю самодостатністю і відносно низькою ціною.
Детальніше: https://bit.ly/3cixbc1
Історія відкриття графену
7 Травня, 2020
Графен – існувати не може, але існує та відкриває багато можливостей завдяки своїм властивостям.
Вперше графен був отриманий Андрієм Геймом і Костянтином Новоселовим у 2004 році (Нобелівська премія за 2010 рік за новаторські експерименти з графеном).
Графен являє собою шар вуглецю товщиною в один атом. Мільярди таких шарів утворюють графіт, з якого роблять грифелі для олівців. У можливість відокремити один шар ніхто не вірив. Сімдесят років тому Лев Ландау і Рудольф Пайерлс довели, що таких матеріалів існувати не може: сили взаємодії між атомами повинні зім’яти їх в гармошку або згорнути в трубочку. Графен виявився виключенням з цього правила.
Завдяки унікальним властивостям своєї електронної системи графен сьогодні дозволяє відкривати нові фундаментальні ефекти, а також демонструвати ті явища, які вже давно були передбачені теорією і чекали свого часу. Саме в роботах з графеном вчені продемонстрували такі ефекти квантової фізики, як парадокс Клейна і квантовий ефект Холла. Графену властиві рекордна теплопровідність і висока провідність електричного струму, хімічна і термічна стабільність.
При вивченні графену також з’ясувалося, що цей найтонший з коли-небудь отриманих об’єктів водночас і найміцніший матеріал. Якби вдалося з графенового волокна виткати нитка хоча б в метр довжиною, то, як вважають вчені, її міцність і гнучкість були б достатні, щоб таку нитку можна було використовувати для ліфта в космос. Цього шматочка вистачило б, щоб розтягнути його від поверхні Землі до геостаціонарної орбіти.
Графен виявився вельми перспективним з точки зору не тільки розвитку фізичних досліджень, а й різних практичних додатків, починаючи від електроніки і закінчуючи композитними матеріалами.
Як перетворити тепло від нагріву акумулятора в електрику
25 Квітня, 2020
Термогальванічний елемент з гідрогелю перетворив тепло від нагріву акумулятора в електрику!
Хіміки розробили термогальванічний елемент на основі гідрогелю, який здатний ефективно охолоджувати акумулятор шляхом випаровування води й перетворювати частину енергії в електрику. За допомогою такого гідрогелю вчені досягли зниження температури літій-іонного акумулятора на 20 градусів Цельсія і виробили п’ять міліватів корисної потужності.
Така розробка необхідна через те, що електричні та енергетичні пристрої (сонячні елементи, діоди та мікропроцесори) виділяють велику кількість тепла в процесі своєї роботи, це тепло потрібно відводити від джерела.
В останні роки вчені розробили термогальванічні елементи в якості ефективних дешевих утилізаторів тепла. Вони складаються з двох інертних електродів і розчину електроліту між ними. За перетворення енергії відповідає іонна міграція у розчині й зміна ентропії в залежності від температури при переході електрона між окисно-відновною парою та електродами.
Більш детально: https://bit.ly/2zo8Ume
Дослідники з КПІ працюють над третім наносупутником
23 Квітня, 2020
«Зоряний танець» навколо чорної діри довів правоту Ейнштейна
17 Квітня, 2020
З’ясувати це допоміг найточніший комплекс спостережень, вимірювань і аналізу, які провели вчені з Інституту позаземної фізики імені Макса Планка за допомогою ESO VLT (Дуже великого телескопа – Very Large Telescope). Дослідження тривало понад 30 років.
Більшість зірок і планет має некругові орбіти, і тому, рухаючись по цих орбітах, виявляються то ближче до центрального об’єкта, то далі від нього.
Об’єктом даного дослідження була зірка S2, яка обертається навколо надмасивної чорної діри Стрілець A *, що знаходиться в центрі Чумацького Шляху.
Орбіта зірки S2 прецесіє, а це означає, що положення точки її найменшого видалення від надмасивної чорної діри з кожним оборотом змінюється – кожен наступний виток орбіти повертається стосовно попереднього на певний кут, і всі ці витки утворюють щось на кшталт розетки. Загальна теорія відносності точно пророкує, наскільки зсувається орбіта, і останні вимірювання, виконані авторами даної роботи, в точності відповідають цій теорії. Цей ефект, відомий як прецесія Шварцшильда, ніколи раніше не вимірювався для зірки поблизу надмасивної чорної діри.
Дізнатися більше: https://www.eso.org/public/ukraine/news/eso2006/?lang
Корисні ресурси для самостійного навчання
14 Квітня, 2020
Під час карантину відкривається можливість вивчатися самостійно та самовдосконалюватися.
Багато освітніх платформ відкривають безкоштовний доступ до своїх курсів, тож хочемо сьогодні поділитися з вами добіркою корисних ресурсів:
– Міжнародний онлайн-проект Coursera відкрив доступ до понад 3800 курсів. (http://coursera.org/campus/)
– edX– безкоштовні онлайн-курси Гарварда, Стенфорда, MIT і інших. Всі вони – на англійській мові. (https://www.edx.org/)
– Українська платформа Prometheus пропонує понад 100 безкоштовних курсів. (https://prometheus.org.ua/courses-catalog/)
– Онлайн-курс Конструкція літаків (https://join.freeconferencecall.com/kyiv.pt.edu) та матеріали (https://www.facebook.com/groups/246751486271416) для самостійної підготовки від компанії «Прогрестех-Україна».
Бажаємо вам продуктивного навчання!
Українка нагороджена премією Салема
7 Квітня, 2020
Марина В’язовська отримала премію за вирішення рівняння, яке вказує, як розміщується в 8- і 24-мірних просторах нескінченну кількість точок, що відштовхуються одна від одної.
Чотири роки тому Марина В’язовска зі Швейцарського федерального технологічного інституту в Лозанні засліпила математиків, визначивши найщільніший спосіб упаковки сфер однакового розміру в 8- і 24-вимірному просторі (другий з них у співпраці з чотирма співавторами). А в минулому році вона і її співавтори довели щось ще більш значне: конфігурації, які вирішують проблему упаковки сфер в цих двох вимірах, також вирішують нескінченне число інших проблем, що стосуються найкращого розташування точок, які намагаються уникнути один одного.
Точки можуть являти собою нескінченну сукупність електронів, наприклад, відштовхуючи один одного і намагаючись пристосуватися до конфігурації з найнижчою енергією. Існує безліч таких проблем, і неясно, чому у них всіх має бути одне і те ж рішення.
Але вимірювання 8- і 24-мірного простору містять особливу, дуже симетричну точкову конфігурацію, яка, як ми тепер знаємо, одночасно вирішує всі ці різні проблеми. Мовою математики ці дві конфігурації «універсально оптимальні».
Довести універсальну оптимальність набагато складніше, ніж вирішити проблему упаковки сфер. Це почасти тому, що універсальна оптимальність охоплює одночасно нескінченно багато різних проблем, а також тому, що самі проблеми складніше. В упаковці сфер кожна сфера піклується тільки про місцезнаходження своїх найближчих сусідів, але для чогось на кшталт електронів, розсіяних в просторі, кожен електрон взаємодіє з будь-яким іншим електроном, незалежно від того, наскільки далеко вони знаходяться один від одного.
«Це на рівні великих математичних проривів 19-го століття» – прокоментувала Сільвія Серфаті, математик з Нью-Йоркського університету.
Українські вчені запатентували нову технологію виробництва імплантатів з титанових сплавів
3 Квітня, 2020
Унікальністю даної технології є антибактеріальне покриття на поверхні сплавів. Воно утворюється при використанні однієї з форм окису титану на поверхні у вигляді анатазу, що утворюється внаслідок мікродугового окислення титану з додаванням кремнію.
Для розробки та впровадження винаходу науковцям знадобився понад рік лабораторних досліджень й експериментів. Така технологія стимулює розвиток вітчизняної хірургії.
(На фото зліва – поверхня титанової пластини, а фото праворуч- поверхня пластини з новим покриттям).
Детальніше: https://bit.ly/2UXQcJw
Уран втрачає свою атмосферу
30 Березня, 2020
Вчені NASA, перевіряючи данні десятирічної давності космічного зонда “Voyager – 2”, зробили дивне відкриття: щось витікає з атмосфери Урана в космос.
Коли апарат пролетів повз Уран у 1986 році, то пройшов через плазмоїд, – гігантську кульку плазми, який вислизнув з Урана і, ймовірно, витягнув разом із собою гігантську газоподібну хмару з атмосфери газового гіганта. Зараз науковці намагаються зрозуміти чому так відбулось.
На підставі даних “Voyager – 2”, вчені вважають, що довжина самого плазмоїда становила близько 127 000 миль, а ширина у два рази більше. Тепер експерти намагаються проаналізувати склад газового вихлопу, щоб краще зрозуміти процеси, що відбуваються на Урані.
Подробиці: https://bit.ly/3ayQixS
Принцип заборони Паулі
21 Березня, 2020
21 березня 1924 року 24-річний фізик Вольфганг Паулі опублікував статтю, в якій сформулював один з найважливіших принципів сучасної теоретичної фізики, за який в 1945 році отримав Нобелівську премію.
Закон, який став відомий як принцип заборони Паулі був такий: ніякі два електрони в системі не можуть мати однакові набори квантових чисел. Так, кожна оболонка в атомі може містити лише обмежене число електронних орбіт, що визначаються допустимими значеннями квантових чисел.
Принцип заборони Паулі грає фундаментальну роль для розуміння будови й поведінки атомів, атомних ядер, властивостей металів і інших фізичних явищ. Він пояснює хімічну взаємодію елементів і їх перш незрозуміле розташування в періодичній системі. Сам Паулі використовував принцип заборони для того, щоб зрозуміти магнітні властивості простих металів і деяких газів.
Паулі вніс істотний внесок в сучасну фізику, особливо в галузі квантової механіки. Він рідко публікував свої роботи, вважаючи за краще цього інтенсивний обмін листами зі своїми колегами, особливо з Нільсом Бором і Вернером Гейзенбергом, з якими він міцно дружив. З цієї причини багато хто з його ідей зустрічаються тільки в цих листах, які часто передавалися далі та копіювалися.
Крім Нобелівської премії, Паулі був нагороджений медаллю Франкліна Франкліновского інституту і медаллю Макса Планка Німецького фізичного товариства. Він був членом Швейцарського фізичного товариства, Американського фізичного товариства, Американської асоціації фундаментальних наук, а також іноземним членом Лондонського королівського товариства.
