Metoda dwufotonowa pozwoliła stukrotnie zwiększyć dokładność pomiarów w nanoskali. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

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

Metoda dwufotonowa pozwoliła na stukrotne zwiększenie dokładności pomiarów w nanoskali

14.05.2018

Dokładność pomiaru wielkości nanostruktur została zwiększona co najmniej stukrotnie dzięki pracy naukowców z Uniwersytetu Warwick, ośrodka QuantIC oraz Uniwersytetu w Glasgow. Nowa metoda wykorzystująca pary fotonów, fundamentalnych cząstek światła, umożliwia pomiar grubości obiektów 100 100 razy mniejszych od średnicy ludzkiego włosa, ze XNUMX-krotnie większą dokładnością niż jakakolwiek inna metoda.

Nowa metoda pomiaru wykorzystuje źródło emitujące pary fotonów, które są niemal identyczne pod każdym względem. Fotony te są rozdzielane za pomocą elementu zwanego rozdzielaczem światła, do przeprowadzenia jednego cyklu pomiarowego wykorzystuje się około 30 tysięcy par fotonów, a do przeprowadzenia całego pomiaru jako całości wykorzystuje się około 500 miliardów fotonów.

Jeden z fotonów, foton A, pozostaje wewnątrz rozdzielacza światła, a drugi foton, foton B, przechodzi przez obiekt, powodując pewne spowolnienie jego prędkości. Następnie foton B ponownie wraca do rozdzielacza światła i opuszcza je wraz z fotonem A. Pomiar opóźnienia między wyjściem fotonów A i B z rozdzielacza daje wartość grubości obiektu, przez który przeszedł foton B. dokładność takich pomiarów jest co najmniej 100 razy większa niż dokładność podobnych pomiarów wykonanych tylko jednym fotonem.

Za pomocą tej metody można mierzyć przedmioty wykonane z przezroczystego materiału. Ale nawet to wystarczy, aby zbadać strukturę i właściwości błon komórkowych, cząsteczek DNA. Ponadto nowa metoda pomiaru może być wykorzystana do kontroli jakości w produkcji grafenu i innych konwencjonalnie dwuwymiarowych materiałów.

„Najbardziej interesujące w tym osiągnięciu jest to, że pomiary nie są przeprowadzane za pomocą niektórych niestabilnych technologii kwantowych, ale za pomocą czujników opartych na sprawdzonych w czasie konwencjonalnych zasadach fizycznych” – mówi dr George Knee, który opracował teorię na podstawie eksperymentu, - "Wyższą dokładność pomiaru uzyskaliśmy dzięki specjalnej regulacji interferometru i ciągłej rekalibracji, co pozwoliło na wyeliminowanie powolnego dryfu czasu i temperatury."

<< Powrót: Najmocniejszy materiał 14.05.2018

>> Naprzód: Przenośna drukarka 3D do naprawy skóry w miejscach ran 13.05.2018

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Zielona energia zaoszczędzi światu biliony dolarów 21.09.2022

Badanie po transformacji emisyjnej przeprowadzone przez Oxford Martin Program pokazuje, że zdecydowane przejście na prawie 100% czystą energię do 2050 r. przyniesie 12 bilionów dolarów oszczędności kosztów energii. Inne korzyści płynące z tego ruchu to zapewnienie większej ilości energii gospodarce światowej i zwiększenie dostępu do energii dla ludzi na całym świecie.

Wyniki opierają się wyłącznie na kosztach różnych technologii energetycznych i nie uwzględniają kosztów związanych ze szkodami klimatycznymi i przystosowaniem się do klimatu, których można by uniknąć poprzez przejście na czystą energię.

Zespół badawczy wykorzystał główne modele energetyczne do przeanalizowania tysięcy scenariuszy kosztów przejściowych i stwierdził, że w ciągu 20 lat wszystkie modele konsekwentnie przeszacowywały przyszłe koszty czystych technologii, podczas gdy rzeczywisty koszt energii słonecznej spadał dwa razy szybciej niż najbardziej ambitne prognozy.

Następnie zespół wykorzystał dokładniejszy model probabilistyczny do oszacowania kosztów możliwych przyszłych systemów energetycznych na podstawie danych z przeszłości dla 50 różnych technologii, w tym 45 lat kosztów energii słonecznej i 37 lat kosztów energii wiatru. Model wykazał, że potencjał dalszej redukcji kosztów zielonej energii jest tak wysoki, że jest to najlepsza droga do transformacji powęglowej.

Jeszcze kilka lat temu sądzono, że zero netto do 2050 roku będzie tak drogie, że trudno to uznać za wiarygodne, ale teraz nawet najbardziej pesymistyczne modele udowadniają, że tak nie jest. Badanie wykazało również, że skalowanie kluczowych zielonych technologii prawdopodobnie obniży ich koszty tak bardzo, że przyniosą absolutne oszczędności kosztów, a im szybciej rozpocznie się transformacja, tym więcej zaoszczędzi świat.

„Przyspieszenie przejścia na odnawialne źródła energii jest obecnie najlepszym rozwiązaniem, nie tylko dla planety, ale także dla kosztów energii” – stwierdzili autorzy badania.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

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