האלומה מושכת חפצים. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

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

האלומה מושכת חפצים

24.01.2013

קבוצה של פיזיקאים בראשות פאבל זמאנק מהמכון למכשירים מדעיים באקדמיה הצ'כית למדעים בברנו פיתחה אב טיפוס ניסיוני של מכשיר כזה המסוגל למשוך ולהזיז מיקרו-חלקיקים גדולים מספיק. כפי שמציינים החוקרים, כיום ישנן מספר גישות תיאורטיות ליצירת אלומת משיכה. חלקם מבוססים על פיתוחים שכבר קיימים בתחום המניפולציה האופטית של החומר, כמו "מלקחי אור" או מלכודות אופטיות. אחרים משתמשים בקרן לייזר, "מתפתלת" בצורה מיוחדת, או בשילוב של מספר זרמי אור.

זמאנק ועמיתיו נקטו בגישה האחרונה. לדבריהם, הוא מאפשר ללכוד חלקיקים גדולים למדי, שמידותיהם יכולות להגיע ל-300-400 ננומטר. זה מבדיל אותו לטובה מסוגים אחרים של "אלומות אטרקטיביות" המסוגלות להזיז רק אטומים בודדים או ננו-חלקיקים בגודל של כמה ננומטרים.

ההמצאה של זמאנק ועמיתיו מורכבת משני לייזרים, מראה מיוחדת ומחשב השולט בקיטוב ובמאפיינים נוספים של הפולטים. במקרה זה, המראה אינה מרכיב הכרחי, אך היא עוזרת לקורה של הטרקטור להרים את האובייקטים שנתפסו, ובכך להגדיל את המסה המרבית האפשרית שלהם. במהלך פעולת המכשיר, קרני לייזר עם תדר וקיטוב שנבחרו במיוחד לוכדות את החלקיק הנבדק. ברגע זה, הקיטוב שלהם וכמה מאפיינים אחרים של קרן הלייזר נשארים זהים, וכתוצאה מכך המיקום של החלקיק קבוע. כדי להזיז את החלקיק בכיוון שרירותי, מדענים משנים את הקיטוב של הקרן ואת המיקום של אחד הלייזרים.

הקבוצה של זמאנק בדקה את המצאתם על ידי ניסיון "לתפוס" ולהזיז אחד מכמה כדורי פוליסטירן, בקוטר של 100 עד 410 ננומטר, צפים במים. לדברי הפיזיקאים, ההמצאה שלהם עבדה היטב - בממוצע, מדענים הצליחו להזיז את הכדור 25-30 מיקרון מיקומו המקורי. תוצאה זו היא שיא עבור מכשירים מסוג זה. לדברי מדענים, ניתן להגדיל את טווח התחבורה בקלות על ידי הגדלת העוצמה של קרן הלייזר. מחברי המאמר המשיכו בניסוי על ידי מיון הכדורים לפי גודל.

זמאנק ועמיתיו מציעים שהמכשיר הזה בצורתו הנוכחית כבר יכול לשמש כאחד המרכיבים של מיקרוסקופים, מה שמאפשר למדענים לתפוס חלקיקים בודדים של חומר או תאים חיים ולהניע אותם בכיוון הנכון. בנוסף, פיתוח נוסף של טכנולוגיה זו עשוי להפוך לבסיס לקורות טרקטור "קוסמיות", שבעזרתן ילכדו אסטרונאוטים לוויינים פגומים או שברי אסטרואידים.

<< חזרה: כותנה סופגת מים מהאוויר 25.01.2013

>> קדימה: אבקת כביסה בתוספת פולימרים 24.01.2013

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

שליטה על חפצים באמצעות זרמי אוויר 04.05.2024

התפתחות הרובוטיקה ממשיכה לפתוח בפנינו אפשרויות חדשות בתחום האוטומציה והבקרה על אובייקטים שונים. לאחרונה הציגו מדענים פינים גישה חדשנית לשליטה ברובוטים דמויי אדם באמצעות זרמי אוויר. שיטה זו מבטיחה לחולל מהפכה באופן המניפולציה של חפצים ולפתוח אופקים חדשים בתחום הרובוטיקה. הרעיון של שליטה בעצמים באמצעות זרמי אוויר אינו חדש, אך עד לאחרונה, יישום מושגים כאלה נותר אתגר. חוקרים פינים פיתחו שיטה חדשנית המאפשרת לרובוטים לתפעל חפצים באמצעות סילוני אוויר מיוחדים כ"אצבעות אוויר". אלגוריתם בקרת זרימת האוויר, שפותח על ידי צוות מומחים, מבוסס על מחקר יסודי של תנועת עצמים בזרימת האוויר. מערכת בקרת סילון האוויר, המתבצעת באמצעות מנועים מיוחדים, מאפשרת לך לכוון חפצים מבלי להזדקק לפיזי ... >>

כלבים גזעיים לא חולים לעתים קרובות יותר מכלבים גזעיים 03.05.2024

טיפול בבריאות חיות המחמד שלנו הוא היבט חשוב בחייו של כל בעל כלב. עם זאת, ישנה הנחה נפוצה שכלבים גזעיים רגישים יותר למחלות בהשוואה לכלבים מעורבים. מחקר חדש בראשות חוקרים מבית הספר לרפואה וטרינרית ולמדעי ביו-רפואה בטקסס מביא פרספקטיבה חדשה לשאלה זו. מחקר שנערך על ידי פרויקט ההזדקנות של הכלבים (DAP) של יותר מ-27 כלבים נלווים מצא שכלבים גזעיים ומעורבים היו בדרך כלל בסבירות שווה לחוות מחלות שונות. למרות שחלק מהגזעים עשויים להיות רגישים יותר למחלות מסוימות, שיעור האבחון הכולל הוא כמעט זהה בין שתי הקבוצות. הווטרינר הראשי של פרויקט הזדקנות הכלבים, ד"ר קייט קריווי, מציינת כי ישנן מספר מחלות ידועות הנפוצות יותר בגזעי כלבים מסוימים, מה שתומך בתפיסה שכלבים גזעיים רגישים יותר למחלות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

אנשים חכמים חושבים לאט יותר 26.05.2023

האם אנשים חכמים חושבים מהר יותר? על פי תוצאות מחקר של קבוצת מדענים מגרמניה וספרד, לא תמיד, ובמקרה של פתרון בעיות מורכבות, כמה יתרונות מגיעים לאנשים עם אינטלקט פחות מפותח.

המוח האנושי הבוגר מורכב ממיליארדי נוירונים המחוברים בקשרים רבים. רשתות מורכבות ולעיתים מסובכות אלו הן המפתח לאפשרויות המדהימות של המוח והן הקשיים העיקריים בדרך הלימוד שלו.

מכיוון שקשה לעבוד עם המוח של אדם חי, החוקרים פונים יותר ויותר לסימולציות ממוחשבות באמצעות סריקות מוח דיגיטליות, כמו הדמיית תהודה מגנטית (MRI), וכן מודלים מתמטיים המבוססים על ידע תיאורטי על תהליכים ביולוגיים.

בהתחלה, זה מאפשר לבנות מודל "כללי" של המוח האנושי, אבל אז מדענים משכללים אותו באמצעות נתונים מאנשים בודדים ויוצרים מודלים מוחיים "אישיים".

כדי לחקור כיצד אינטליגנציה כללית משפיעה על מהירות פתרון בעיות שונות, צוות בינלאומי של חוקרים יצר 650 מודלים מוחיים "אישיים" של משתתפים בפרויקט Human Connectome. זה איפשר לשחזר ביעילות את הפעילות של כל מוח שנחקר, תוך ניתוח המאפיינים האינטלקטואליים וזמן התגובה של אדם מסוים בעת פתרון בעיות שונות.

לאחר מכן, הושוו האינדיקטורים של מודלים אלו לאינדיקטורים של המשתתפים עצמם, שהוצע להם לפתור סדרה של משימות שהולכת ונעשית קשה יותר לבחור בהדרגה אלמנטים מורכבים יותר ב"פאזלים".

החוקרים גילו שמשתתפים עם ציוני IQ גבוהים יותר היו מהירים יותר במשימות פשוטות, אך לקח יותר זמן להשלים מורכבות. יחד עם זאת, חלקים במוח שלהם היו מסונכרנים טוב יותר זה עם זה, החליפו מידע ללא הרף והאטו את ההחלטה הסופית.

מצד שני, המוח של אנשים עם מנת משכל נמוכה ממש קפץ למסקנות בעת קבלת החלטות קשות, במקום לחכות לאזורי מוח גבוהים יותר כדי להשלים שלבי עיבוד, וזו הסיבה שאנשים כאלה עשו טעויות לעתים קרובות יותר.

על פי ממצאי החוקרים, באופן כללי, האינדיקטורים של מודלים "אישיים" עולים בקנה אחד עם אלו של המוח של אנשים חיים, מה שמוכיח את היעילות של הדמיית מחשב של המוח האנושי. בעתיד ניתן ליישם שיטות כאלה ברפואה: למשל, באמצעות הדמיית מחשב, רופא יוכל להעריך אילו תרופות יהיו היעילות ביותר בטיפול בחולה מסוים ויגרמו לפחות תופעות לוואי.

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