שבב זעיר השולט במספר קרני לייזר. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

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

שבב זעיר השולט במספר קרני לייזר

17.04.2023

מהנדסים במכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה בארה"ב פיתחו מכשירים בקנה מידה של שבבים כדי לשלוט בו זמנית בצבע, במיקוד, בכיוון התנועה ובקיטוב של קרני אור לייזר מרובות. הפיתוח מתאים ליצירת חיישנים ניידים והתקנים קוונטיים.

מערכות אופטיות מסורתיות, המאפשרות לשלוט אפילו בקרן לייזר בודדת, מייצגות מבנה בקנה מידה גדול בגודל של שולחן אוכל. הוא מכיל עדשות רבות, מקטבים, מראות והתקנים אחרים. כדי ליצור חיישנים ניידים ומחשבים קוונטיים ידרשו שבבים מיניאטוריים.

החוקרים שילבו שתי טכנולוגיות ברמת השבב: מעגלים משולבים פוטוניים, תוך שימוש בתעלות שקופות זעירות ומיקרו-רכיבים אחרים לאור; ומקור לאופטיקה לא שגרתית המכונה מטא-משטח האופטי. משטחים כאלה מורכבים מלוחות זכוכית עם מיליוני מבנים זעירים בגובה של מאות מיליארדיות המטר בלבד, המבצעים מניפולציות בתכונות האור ללא צורך באופטיקה מגושמת.

המערכת ליצירת קרני לייזר מרובות (חצים כחולים) ושליטה בקיטוב שלהן מורכבת משלושה מרכיבים: מצמד נעלם (EVC), המכוון אור ממכשיר אחד למשנהו; מטה-רשת (MG), פיזור אור; וה-metasurface (MS), משטח קטן מזכוכית משובץ במיליוני עמודים הפועלים כעדשות.

בסדרת ניסויים, החוקרים הדגימו כי שבב פוטוני בודד עשה את העבודה של 36 רכיבים אופטיים תוך שליטה בו-זמנית על הכיוון, המיקוד והקיטוב (המישור שבו גל אור מתנודד תוך כדי תנועה) של 12 קרני לייזר, מחולקות לארבעה צבעים שונים. הם גם הראו ששבב זעיר יכול לכוון שתי אלומות בצבעים שונים לפעול במקביל. זה הכרחי כדי ליצור שעונים אטומיים.

החוקרים מציינים שהם ממשיכים לעבוד על מערכת אופטית מלאה המבוססת על השבב. עד כה, אור הלייזר עדיין לא חזק מספיק כדי לקרר אטומים לטמפרטורות הנמוכות במיוחד הנדרשות לשעונים אטומיים מיניאטוריים מתקדמים.

<< חזרה: תרופה להנגאובר 17.04.2023

>> קדימה: החלפת חיות ניסוי באברונים 16.04.2023

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

מכונית חשמלית נטענת תוך 30 דקות 04.05.2013

סימנס ווולוו חברו יחד כדי למצוא פתרון לבעיית זמני טעינת הסוללה הארוכים ברכבים חשמליים. הם כבר פיתחו מספר טכנולוגיות קשורות, שבזכות אחת מהן לוקח לכל היותר שעה וחצי למלא את המטען.

הכל מיושם בצורה של מטען מיוחד של 22 קילוואט, הנבחן כעת על המכונית החשמלית וולוו C30 Electric. זה, נציין, הוא המטען המובנה הראשון בעולם הפועל ממקור זרם תלת פאזי. בחיבור לשקע המתאים, מטען זה יצבור אנרגיה בסוללה תוך שעה וחצי, שמספיק ל-3 קילומטרים. ועבור טעינה של 165 אחוז מספיקה רק חצי שעה.

זו אכן פריצת דרך משמעותית שכן 99% מכלי הרכב החשמליים צריכים להיות קשורים לשקע חשמל למשך 8 שעות על מנת שהסוללה שלהם תהיה טעונה במלואה. חברת סימנס הגרמנית, שסייעה לוולוו לפתח מטען חדש, שדרגה במקביל את המנוע החשמלי של המכונית C30 Electric - כעת היא מפיקה 120 כ"ס. כוח במומנט של 250 ננומטר. המהירות המרבית של המכונית היא 125 קמ"ש, וההאצה למאות אורכת רק 5,9 שניות.

היצרנים התקינו את המטען החדש ישירות מתחת למכסה המנוע, והכניסו את חור התקע לתוך סורג הרדיאטור ובכך התאימו בצורה הרמונית ככל האפשר לעיצוב של מכונית ייצור. לוולוו C30 אלקטריק האצ'בק הקומפקטית, למרות שיש לה מארז סוללות של 24 קילוואט, יש פנים מרווח למדי. יחד עם הסוללה, שמסתה הייתה 330 ק"ג, המכונית שוקלת 1725 ק"ג. העלות שלו לאחר השלמת סימנס אינה מצוינת.

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