קרח ג'ל הוא הצורה הקלה ביותר של מים. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

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

קרח ג'ל הוא הצורה הקלה ביותר של מים

16.09.2017

קוביות הקרח שאתה מוציא מהמקפיא שלך הן רק אחד מ-17 סוגי קרח המוכרים למדענים כיום. אבל כעת עובדים מדענים מאוניברסיטת אוקאיאמה ביפן על צורה נוספת, 18 של קרח, שתהיה צורת המים הקלה ביותר עד כה. לימוד דגימות של "איירולד", מעין ג'ל אוויר קפוא, יאפשר למדענים להבין כמה מהדקויות של התנהגות המים הממוקמים בתנאי סביבה קיצוניים.

קרח רגיל מתקבל על ידי קירור מים בלחץ אטמוספרי רגיל, בעוד מולקולות המים יוצרות סריג גבישי עם תא משושה. עם זאת, רמת הלחץ וקצב שינוי הטמפרטורה עלולים לגרום למולקולות מים ליצור סריג גבישי שאינו משושה; מה שנקרא קרח מעוקב נוצר לעתים קרובות למדי באטמוספירה של כדור הארץ. וצורות אקזוטיות יותר של קרח יכולות להיווצר באטמוספרות של כוכבי לכת אחרים.

כאשר הלחץ עולה ברגע ההקפאה, נוצר קרח בצפיפות העולה על זו של קרח רגיל. באופן טבעי, ככל שהלחץ יורד, מתחיל להיווצר קרח פחות צפוף, שמבנהו דומה ל"צמר גפן מתוק". נכון לעכשיו, רק שתי צורות של קרח בצפיפות נמוכה היו מוכרות למדענים, שצפיפותן היא 50 ו-90 אחוז מזו של קרח רגיל.

המדענים ערכו מספר חישובים שהשתמשו ביותר מ-300 סוגים של ננו-מבנים, המורכבים ממולקולות מים, שיכולות להיווצר בתנאי לחץ נמוך. לפי התוצאות שהתקבלו, כל הגבישים של קרח כזה שומרים על יציבותם רק בטמפרטורה שמתקרבת לטמפרטורה של האפס המוחלט; ככל שהטמפרטורה עולה, הגבישים מאבדים את יציבותם, מה שמוביל לשינוי במבנה שלהם. לצורת הקרח הפחות צפופה יש מבנה, שהצמתים שלו מחוברים על ידי "מקלות" ארוכים למדי של מולקולות מים. בין הצמתים יש חלל ריק גדול מלא באוויר, מה שקובע את הצפיפות הנמוכה ביותר של חומר כזה בכללותו.

מודלים ממוחשבים יאפשרו לכם למצוא אינספור צורות של קרח. עם זאת, השגת דגימות של קרח כזה קשורה בקשיים רבים בשל הלחץ הנמוך והטמפרטורות הנמוכות ביותר שבהן קרח כזה יכול להיווצר ולהתקיים. "החישובים שלנו נתנו לנו יעד למחקר נוסף. בקרוב נחשב את כל טווח התנאים הסביבתיים הנדרשים וננסה להשיג דגימות ראשונות של צורות חדשות של קרח, שמחקרן יעזור לנו להבין את התנהגות מולקולות המים ב מצבים קיצוניים."

<< חזרה: נוירוני צמא התגלו 17.09.2017

>> קדימה: בורון התגלה על מאדים 16.09.2017

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

נוזל עם אפקט פיזואלקטרי 11.04.2023

מדענים אמריקאים גילו נוזל שהופך כוח מכני למטען חשמלי.

חוקרים מאוניברסיטת מישיגן תיארו את הנוזל הידוע הראשון שפועל כחומר פיזואלקטרי. זה ממיר לחץ לחשמל ולהיפך. האמינו שרק לגופים נוקשים יש תכונות כאלה. התגלית עשויה ליצור כיוון חדש באופטיקה והידראוליקה.

פיזיקאים מצאו מאפיינים יוצאי דופן על ידי עבודה עם נוזלים יוניים. אלו מלחים שנשארים נוזליים בטמפרטורות נמוכות מהרגיל (נקודת הרתיחה הנמוכה של המים). החומר מורכב רק מיונים בעלי מטען חיובי ושלילי, החומר הוא מבנה צמיג המזכיר שמן מכונות או סירופ מייפל.

המחקר הראה שכאשר נוזלים יוניים הוכנסו לגליל ונדחסו על ידי בוכנה, הם יצרו חשמל פרופורציונלי לכוח המופעל. מדענים מצאו גם את ההשפעה ההפוכה: התכונות האופטיות של נוזלים יוניים השתנו בהשפעת זרם חשמלי. לדוגמה, כאשר החוקרים הניחו את הנוזלים הללו במיכל בצורת עדשה, הם גילו שמטען חשמלי יכול לשנות את אורך המוקד.

פיזואלקטריות ידועה למדענים מאז המאה ה-XNUMX, אך כל המחקר המסורתי חקר רק גופים נוקשים. הם פולטים חשמל בלחץ, ובהשפעת החשמל הם יכולים לשנות צורה. פיזיקאים עדיין לא מבינים כיצד מתרחשת ההשפעה הפיזואלקטרית בנוזל יוני. הם ימשיכו במחקר כדי לחשוף את טבעה של תופעה זו.

ללא קשר לתוצאה, החוקרים מאמינים שניתן להשתמש בתכונות החדשות של נוזלים יוניים ליצירת יישומים חדשים: מכשירים אופטיים והידראוליים הנשלטים על ידי חשמל. בנוסף, נוזלים לא מזיקים יכולים להחליף פיזואלקטריק עופרת קלאסי רעיל.

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