הושגה צורה חדשה של קרח אמורפי. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

הושגה צורה חדשה של קרח אמורפי

07.02.2023

צוות של כימאים בריטיים טחן קרח רגיל בטחנת כדורים בטמפרטורה של 77 קלווין והשיג צורה חדשה של קרח אמורפי. זהו שמו של קרח, שבניגוד לקרח גבישי, ל-Ih אין מבנה מולקולרי מסודר. הצורה הפתוחה הייתה יציבה בלחץ אטמוספרי של עד 1,1 ג'יגה-פסקל. מדענים נתנו לו את השם קרח אמורפי בעל צפיפות בינונית.

דיאגרמת הפאזות של המים חושפת כ-20 מהצורות הגבישיות שלו, וכן שני שלבים אמורפיים, המאופיינים בחוסר סדר בסידור המולקולות. האחרונים מחולקים לשני סוגים: קרח אמורפי בצפיפות גבוהה ונמוכה. בלחץ אטמוספרי ובטמפרטורה של 77 קלווין, הראשון בעל צפיפות של 1,13 גרם לסנטימטר מעוקב, והשני - 0,94 גרם לסנטימטר מעוקב. יחד עם זאת, הם מוכרים מאז המאה הקודמת, ולא נמצאו צורות אמורפיות של קרח בתקופה זו במרווח הצפיפות ביניהם.

עם זאת, סקרנותם של מדענים אינה נחלשת, משום שזהו קרח אמורפי שלדעתו הוא הנפוץ ביותר ביקום. ובעבודתם, כימאים מאוניברסיטת קולג' בלונדון הצליחו למצוא צורה לא ידועה בעבר של קרח אמורפי.

בניסויים שלהם השתמשו המדענים בשיטת טחנת הכדורים, הפופולרית לחקר צורות אמורפיות של חומרים. בעזרתו, האמורפיזציה מתרחשת באמצעות אינטראקציה עם כדורים המשפיעים על הגבישים עם כוחות דחיסה וגזירה, ומציגים פגמים. עבור קרח, שיטה זו לא הייתה בשימוש קודם לכן, ולכן בעבודתם, כימאים היו הראשונים שהחליטו לטחון קרח Ih רגיל בטחנה כזו. לשם כך הם קיררו אותו לטמפרטורת הליום נוזלי - 77 קלווין - הוסיפו לקרח כדורי נירוסטה, ואז ניערו אותם יחד. במשך 80 מחזורים של טחינה כזו, מדענים קיבלו דגימה, שניתוחה הצביע על כך שהם הצליחו לרכוש צורה אמורפית חדשה של קרח.

המראה הכללי של הקרח המתקבל בטחנה הוא חתיכות גדולות של אבקה ארוזה בצפיפות, שצפיפותן העריכו מדענים ב-1,06 גרם לסנטימטר מעוקב. ערך זה נמצא רק בפער בין הקרח האמורפי בצפיפות נמוכה וצפיפות גבוהה הידוע כבר, ולכן מדענים נתנו לצורה החדשה את השם קרח אמורפי בצפיפות בינונית. השוואות של מאפייני הדיפרקציה של כל שלוש הצורות מצביעות על כך שלקרח שהתגלה על ידי כימאים יש מבנה ייחודי. עם עלייה בלחץ (ובטמפרטורה קבועה של 77 קלווין), לאחר הסימן של 1,1 ג'יגה-פסקל, הקרח מתחיל להפוך לקרח אמורפי בעל צפיפות גבוהה.

טחינת שלבים אחרים של קרח (II, IX ו-V) באותו אופן לא הביאה צורות חדשות למדענים, מה שעשוי להצביע על כך שזהו קרח "רגיל" הנתון במיוחד לאמורפיזציה.

<< חזרה: סמארטפונים Poco X5 Pro 08.02.2023

>> קדימה: חיישן העוקב אחר הבעות פנים קלות 07.02.2023

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מוחות בעלי חיים מרושתים 27.07.2015

מדענים מאוניברסיטת דיוק (ארה"ב) שילבו את המוח של כמה קופים למחשב חי אמיתי שיכול לבצע משימות ספציפיות.

מדעני מוח עבדו על ממשקים תותבים ביונים המאפשרים לבעלי חיים ולבני אדם לשלוט בתנועת הגפיים בכוח המחשבה. לשם כך חוברו מוחותיהם של שלושה קופים למחשב, שעל מסךו הוצגו תנועות זרוע רובוטית בזמן אמת.

על ידי סנכרון מחשבותיהם הצליחו הקופים לאלץ את האיבר להגיע למטרה ולקבל על כך פרס. ואז המדענים הקשו על הפרימטים את המשימה: כל חיה יכלה לשלוט בתנועות המניפולטור בממד אחד בלבד.

קופים שוב הצליחו לאחד כוחות ולפתור בעיה זו, ויצרו מבנה מורכב, שהמדענים כינו אותו "המוח" (Brainet). ואז, במהלך ניסויים נוספים, נוירופיזיולוגים החליטו לנסות לחבר את המוח לא רק למחשב, אלא גם זה לזה.

שני זוגות של אלקטרודות הושתלו באזורים של קליפת המוח האחראים לשליטה בתנועות בארבע חולדות לצורך גירוי עצבי ורישום פעילות המוח. לאחר מכן החלו המדענים לשלוח דחפים חשמליים ולתגמל את החיות על הסנכרון המוצלח של פעילות המוח.

לאחר עשרה מפגשי "אימונים", החולדות למדו לבצע משימות בהצלחה ב-61% מהמקרים. מדענים מאמינים שהמוח מסוגל להסתנכרן עם אותות מוח אחרים, כמו מחשב.

אם ניתן לחבר את המוח של כמה אנשים בצורה דומה, אז יש סיכוי שהם ילמדו להחליף מחשבות אחד עם השני ללא עזרת דיבור. לעת עתה, נוירופיזיולוגים מקווים להשתמש ב"רשת המוח" כדי להשתמש ביעילות רבה יותר בתותבות ביוניות.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר