Твердотельный оптический нанодвигатель. Новость Бесплатной технической библиотеки

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Nanonapęd optyczny półprzewodnikowy

27.07.2022

Silniki różnego typu to dość powszechna rzecz w naszym codziennym życiu, występują w samochodach, pralkach, komputerach i wielu innych rzeczach. Istnieją również maleńkie nanosilniki, które służą do zasilania nanobotów, systemów mikroelektromechanicznych i innych urządzeń, które można zobaczyć tylko pod mikroskopem. Jednak większość dotychczas powstałych zalewarek, zwłaszcza napędzanych światłem, może pracować tylko w środowisku płynnym, co znacznie zawęża zakres ich praktycznego zastosowania.

Naukowcy z University of Texas w Austin zademonstrowali pierwszy tego rodzaju półprzewodnikowy nanonapęd optyczny, który można wbudować w dowolne urządzenie, nawet elektroniczny chip.

Ten nowy, maleńki silnik ma mniej niż 100 nanometrów szerokości. Jest to podłoże wykonane ze specjalnego energochłonnego materiału, który pod wpływem światła zmienia swój stan fazowy (z stałego na gazowo-cieczowy) oraz jedną lub dwie nanocząstki metalu działające jak wirnik, poruszające się po okręgu w obszarze przemiana fazowa materiału podłoża.

Podobne silniki, umieszczone na kryształach chipów, mogą zamieniać energię świetlną na energię kinetyczną ruchu, a następnie energię elektryczną. To z kolei pozwoli na stworzenie urządzeń elektronicznych zdolnych do działania przy naturalnym lub sztucznym świetle bez użycia jakiegokolwiek rodzaju paliwa, baterii czy innych zewnętrznych źródeł energii.

W swoich przyszłych pracach naukowcy z Teksasu spróbują ulepszyć stworzony przez siebie nanosilnik, wykorzystując inne materiały na podłoże i nanocząstki. To ich zdaniem zwiększy stabilność silnika, poprawi sterowność i zwiększy efektywność przetwarzania energii świetlnej na energię ruchu mechanicznego.

<< Powrót: Globalne badanie wody słodkiej 28.07.2022

>> Naprzód: System produkcji wodoru z wody wodociągowej bez elektrolizy 27.07.2022

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Wszczepiony stymulator mózgu 30.04.2024

W ostatnich latach badania naukowe z zakresu neurotechnologii poczyniły ogromny postęp, otwierając nowe horyzonty w leczeniu różnych zaburzeń psychiatrycznych i neurologicznych. Jednym ze znaczących osiągnięć było stworzenie najmniejszego wszczepionego stymulatora mózgu, zaprezentowane przez laboratorium na Uniwersytecie Rice. To innowacyjne urządzenie, zwane cyfrowo programowalną terapią ponadmózgową (DOT), może zrewolucjonizować leczenie, zapewniając pacjentom większą autonomię i dostępność. Implant, opracowany we współpracy z Motif Neurotech i klinicystami, wprowadza innowacyjne podejście do stymulacji mózgu. Jest zasilany przez zewnętrzny nadajnik wykorzystujący magnetoelektryczny transfer mocy, co eliminuje potrzebę stosowania przewodów i dużych baterii typowych dla istniejących technologii. Dzięki temu zabieg jest mniej inwazyjny i daje większe możliwości poprawy jakości życia pacjentów. Oprócz zastosowania w leczeniu, oprzyj się ... >>

Postrzeganie czasu zależy od tego, na co się patrzy 29.04.2024

Badania z zakresu psychologii czasu wciąż zaskakują swoimi wynikami. Niedawne odkrycia naukowców z George Mason University (USA) okazały się dość niezwykłe: odkryli, że to, na co patrzymy, może w ogromnym stopniu wpłynąć na nasze poczucie czasu. W trakcie eksperymentu 52 uczestników wykonało serię testów oceniających czas oglądania różnych obrazów. Wyniki były zaskakujące: wielkość i szczegółowość obrazów miały istotny wpływ na postrzeganie czasu. Większe, mniej zaśmiecone sceny stwarzały iluzję zwalniania czasu, podczas gdy mniejsze, bardziej ruchliwe obrazy sprawiały wrażenie, że czas przyspiesza. Badacze sugerują, że bałagan wizualny lub przeciążenie szczegółami mogą utrudniać postrzeganie otaczającego nas świata, co z kolei może prowadzić do szybszego postrzegania czasu. Wykazano zatem, że nasze postrzeganie czasu jest ściśle powiązane z tym, na co patrzymy. Większy i mniejszy ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Kryształ kwantowy do poszukiwania ciemnej materii 05.08.2021

Naukowcy wykorzystali splątanie kwantowe i odwrócenie czasu w krysztale, który był w stanie rozwiązać jedną z największych tajemnic wszechświata. Nowe badanie donosi, że kryształ kwantowy został stworzony z niespotykaną dotąd czułością, który może być potencjalnie wykorzystany do wykrywania ciemnej materii, tajemniczej substancji, która stanowi zdecydowaną większość materii w naszym wszechświecie.

Rewolucyjny czujnik został opracowany w amerykańskim Narodowym Instytucie Standardów i Technologii (NIST) i opiera się na dwóch bardzo dziwnych procesach: splątaniu kwantowym i „odwróceniu czasu”.

Maleńki niebieski kryształ, mierzący zaledwie 200 mikrometrów, jest dziesięć razy czulszy niż poprzednie czujniki atomowe. Może dostroić się do częstotliwości, które według naukowców są emitowane przez hipotetyczne cząstki zwane aksjonami, wiodącego kandydata na ciemną materię, w tym szereg sygnałów, które nie są wykrywane przez żadne inne istniejące czujniki.

Uchwycenie prawdziwego aksjonu może być kluczem do jednej z największych nierozwiązanych zagadek w nauce: natury ciemnej materii. Naukowcy wiedzą, że ciemna materia istnieje, ponieważ możemy zobaczyć jej ogromny wpływ grawitacyjny na „normalną” materię barionową, z której składają się nasze ciała, planety i gwiazdy. Ale ponieważ ciemna materia nie emituje żadnych zwykłych sygnałów, trudno ją zaobserwować i wyjaśnić, mimo że jest jej pięć razy więcej niż zwykłej materii.

Pomimo tego kuszącego zastosowania ciemnej materii, zdolność zespołu do osiągnięcia sprzężenia kwantowego między właściwościami mechanicznymi i elektromagnetycznymi kryształu jest „najważniejszym” odkryciem badania, powiedziała Ana Maria Rey, fizyk teoretyczny w JILA, wspólnym instytucie NIST i University of Colorado w Boulder, współautor badania.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn