גרפן הוא מוליך-על. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

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

גרפן הוא מוליך-על

13.03.2018

קבוצת מדענים מ-MIT הצליחה להפוך את הגרפן למוליך-על, שדרכו מועבר חשמל ללא התנגדות. הסוד הוא לשלב את שתי השכבות של ננו-חומר ב"זווית קסם".

שלא כמו מוליכים קונבנציונליים המבוססים על זהב או נחושת, מוליכים על נבדלים בכך שהם מעבירים חשמל ללא כל התנגדות. המשמעות היא שלא אובדן חום ולא אובדן כוח מתרחשים במהלך השידור. היעילות של מערכות (למשל, מחשבים) המבוססות על מוליכים כאלה גבוהה בהרבה מזו של אנלוגים מודרניים המוכרים לנו.

בעבר, חוקרים כבר הצליחו לזהות כמה חומרים מוליכים-על, אבל כולם עובדים רק בטמפרטורות הקרובות לאפס המוחלט. קופרטים הפכו למוליכי העל המוצלחים ביותר, אבל אפילו הם פועלים בטמפרטורות של 200 מעלות מתחת לנקודת הקיפאון של המים. עם זאת, פתיחת מוליך כזה היא הרבה יותר קלה מאשר התאמתו לצרכים מעשיים, ולכן במהלך 25 השנים האחרונות התעשייה לא זכתה להצלחה רבה בכיוון זה. חלומם של כל הממציאים הוא חומר שיציג תכונות של מוליכות-על בטמפרטורת החדר הרגילה ולא ידרוש מערכות קירור יקרות ומגושמות.

מחקר חדש של מדענים מ-MIT יכול לפתוח את הדלת לעידן של מוליכי-על לאנושות. מדענים ערכו ניסויים בגרפן, שכידוע לכם כבר הוכיח את עצמו עם הרבה תכונות פיזיקליות מעניינות ויוצאות דופן. החומר הדו-ממדי הזה עשוי מאטומי פחמן, ובמהלך החודשים האחרונים, החוקרים הוכיחו בניסוי לא רק את החוזק המדהים, אלא גם את יכולתו המצוינת של גרפן להוביל חום ואנרגיה. כעת, התווסף עוד תכונה יוצאת דופן לקופה המשותפת: כשהתקרר לאפס כמעט מוחלט, שתי יריעות גרפן, שנדחסו יחד והוזזו זו לזו ב-1.1 מעלות, הופכות למוליכי-על. הגילוי הזה הפתיע אפילו את המדענים עצמם!

גילוי העובדה שגרפן מסוגל למוליכות-על יסמן בעתיד הקרוב את תחילתה של סדרה שלמה של מחקרים בתחום זה. הרבה יותר קל לעבוד איתו עם גרפן מאשר קופרינים מורכבים, ולכן חומר זה עשוי להפוך בעתיד למפתח ליצירת מוליכים אוניברסליים שיעבדו בטמפרטורת החדר.

<< חזרה: חשף את סודם של אנשים מצליחים 14.03.2018

>> קדימה: שעונים אטומיים יהפכו מדויקים עוד יותר 13.03.2018

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

זריקה אחת תקל על ההתמכרות לניקוטין 18.03.2016

הפסקת עישון היא לא משימה קלה, אבל כעת מדענים יצרו חיסון נגד ניקוטין, שבעתיד יכול לעזור לאדם להיפטר מההרגל הזה בזריקה אחת בלבד.

למה כל כך קשה להפסיק לעשן? הכל קשור לניקוטין, שהוא מאוד ממכר, וחיסון חדש יכול לעזור לגוף של מעשן לתקוף מולקולות ניקוטין לפני שהן מגיעות למוח, ובכך להסיר את השפעתן יחד עם הדחף של האדם לעשן.

הרעיון של חיסון נגד ניקוטין אינו חדש. בפעם הראשונה התחילו לדבר על זה לפני שנתיים, אבל אז זה עבד רק על 30% מהנושאים. כעת חוקרים שיפרו אותו על ידי שינוי המולקולות שמתריעות על מערכת החיסון ובכך גורמות לה לתקוף את הניקוטין. עם הריכוז הנכון של חלבוני נשא ומולקולות ניקוטין, העכברים פיתחו תגובת נוגדנים פעילה, כלומר החיסון עבד. בנוסף, כאשר ניתנה מנה שניה של ניקוטין, לעכברים מחוסנים הייתה תגובה מופחתת וקהה ביותר לכימיקל זה.

במחקרים עתידיים מתכננים המדענים לחקור את הדינמיקה הפיזית בין מולקולות חיסון שונות לבין מערכת החיסון כדי לקבוע את ריכוז הנוגדנים הדרושים כדי שהחיסון יפעל כראוי.

בעוד שהחיסון נגד ניקוטין עדיין לא זמין מסחרית, מחקרים מראים שהוא יכול להיות יעיל ביותר. יתרה מכך, טכניקה דומה יכולה לשמש לטיפול בהתמכרויות אחרות, למשל, אותם חוקרים עובדים על תרופה נגד אופיואידים כרגע.

כדאי לזכור כיצד עישון יכול להשפיע לא רק על הגוף שלך, אלא גם על הגנים שלך.

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