שבב סופר קר. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

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

שבב סופרקר

30.12.2017

פיזיקאים מאוניברסיטת באזל, שוויץ, הצליחו לקרר שבב ננו-אלקטרוני מיוחד מתחת ל-0,003 קלווין. במחקרים אלה השתתפו גם מדענים מגרמניה ומפינלנד, ובנוסף לקירור השבב עצמו, נעשה שימוש בטכנולוגיית קירור מגנטית לקירור המוליכים החשמליים המחברים את השבב ה"ניסיוני" להתקנים חיצוניים.

מדענים, כדי לקבוע שיא חדש, צריכים להתחרות זה בזה לא יותר גרוע מאנשים אחרים שמנסים לקבוע שיאים בעלי אופי "לא מדעי". וכדי לקרר מכשירי ניסוי לטמפרטורה קרובה מאוד לטמפרטורה של האפס המוחלט, מדענים צריכים להשתמש יותר ויותר במערכות היי-טק. אנו מזכירים לקוראים שלנו שאפס מוחלט הוא 0 קלווין או -273.15 מעלות צלזיוס. בטמפרטורות הקרובות לנקודה זו, ישנם תנאים אידיאליים לניסויים הקשורים למכניקת הקוונטים ולתופעות פיזיקליות חדשות לחלוטין.

הקבוצה, בראשות פרופסור דומיניק זומבוהל, משתמשת זה מכבר בעקרונות הקירור המגנטי ביחס למכשירים ננו-אלקטרוניים. קירור מגנטי מבוסס על השפעת קירור נוסף של המערכת לאחר הסרת השדה המגנטי שפעל על מערכת זו מבחוץ. עם זאת, לצורך תפעול יעיל נדרשת סילוק החום הנגרם ממגנטיזציה של המערכת לפני הוצאת השדה המגנטי, הנעשית באחת הדרכים המסורתיות.

על ידי שימוש בקירור רב-שלבי זה, הקבוצה של פרופ' זומביול הצליחה לקרר את השבב לקצת מתחת ל-2.8 מיליקלווין, שיא חדש. יתרה מכך, כדי לקרר את השבב כל כך עמוק, המדענים נאלצו להשתמש בשילוב של שתי מערכות עצמאיות המבוססות על טכנולוגיית קירור מגנטית, שאחת מהן שימשה לקירור מוליכים חשמליים, שהטמפרטורה שלהם הייתה 150 מיקרוקלווין, פחות מאלפית מעלה מאפס מוחלט.

<< חזרה: גלי כבידה יכולים לעזור לחזות צונאמי 31.12.2017

>> קדימה: גרפן לאפוד חסין כדורים 30.12.2017

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

הגרפן יהפוך לגמיש וגמיש עוד יותר 08.02.2019

במהלך השנים האחרונות, מומחים בתחום הנדסת כימיה וחומרים המשיכו לחקור באופן פעיל את האפשרויות והתכונות של הגרפן, חומר קל משקל ומוליך-על ייחודי, בניסיון להפוך אותו לגמיש יותר לשינוי צורתו. סדר העדיפויות הזה הוא בעל חשיבות עליונה, מכיוון שאם מדענים יצליחו לעצב מחדש בגמישות שכבות גרפן, הם יפתחו עולם חדש ואמיץ של אמנות חומר וכימיה - וזו הסיבה שמדענים מאוניברסיטת נורת'ווסטרן בארצות הברית הציגו את הפיתוח החדש שלהם של גמיש וגמיש בצורה יוצאת דופן. שכבת גרפן המורכבת מתחמוצת גרפן.

תחמוצת הגרפן היא נקודת המוצא לחומר הגרפן עצמו וכוללת חמצן, מימן ואטומי פחמן – וכבר בתהליך השינוי שלו הוא רוכש בעיקר תכונות פחמן, מה שהופך אותו למוביל חשמל מצוין ולחומר חזק בצורה יוצאת דופן. עם זאת, על מנת להפוך את הסריג האטומי של שכבה כזו של תחמוצת גרפן לגמישה יותר, מדענים אמריקאים ניסו להחיל עליה חומרי חיבור שונים, כמו פלסטיק ומתכת - ולמרות העובדה שחלקם עשו למעשה את הצורה של גרפן. גמישים וגמישים יותר, עם זאת, הם משפיעים על התכונות הסופיות שלו, ומפחיתים אותם במקצת.

לאחר פגישת בדיקה ארוכה, המומחים הגיעו למסקנה כי ניתן לשנות בקלות ובמהירות את צורת שכבת תחמוצת הגרפן באמצעות מים רגילים, ולהחיל אותה על האזורים המרוכזים ביותר בשכבת הסריג האטומי - כך, באופן הדרגתי. בתהליך, ניתן לשנות באופן גמיש ובזהירות את הסריג ואת הצורה הסופית של תחמוצת גרפן.

במקביל, מתבצעת טרנספורמציה מדויקת וגמישה יותר של גרפן לסריגים וצורות שונות אחרות - שבזכותן ניתן להשתמש בו במהירות ובאופן מובן במגוון רחב של תחומי פעילות. עד כה, מומחים ממשיכים לעבוד על שיפור הנוסחה הכימית שלהם של תחמוצת גרפן, כך שעלינו לצפות לתוצאות חדשות בקרוב.

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