Американские ученые полагают, что новый вид солнечных батарей на основе органических элементов в сочетании с наночастицами из металла могут послужить отличной альтернативой существующим аналогам на основе кремниевых элементов. Органические материалы значительно удешевляют устройство и делают его более энергоэффективным, если найти пути преодоления некоторых препятствий.
Ученые из Оксфордского Университета и Университета Уорвика провели серию экспериментов по нагреву графита до сверхвысоких температур, в результате чего была поставлена под сомнение современная теория о зарождении и гибели гигантских звезд и планет. Исследования также могут пролить свет на знания относительно термоядерного синтеза.
Японские ученые сумели преодолеть барьер, связанный с особой технологией выращивания гелиевых кристаллов. Результаты исследований опубликовал журнал Немецкого общества физиков. Опыты, проходившие в условиях нулевой гравитации, смогут помочь ученым понять фундаментальные законы создания гелиевых кристаллов и рассмотреть некоторые новые явления, которые при действии гравитации могут быть скрыты от взора.
Ученые, занимающиеся исследованием природы фотонов, стремятся «укротить» эту частицу и управлять ей точно так же, как исследователи электронов управляют электронами. Сегодня физикам отчасти удалось достичь некоторых результатов, однако относительно видимого и инфракрасного спектров.
Ученые из Даугавпилсского университета в ходе экспериментов под эгидой Фонда Междисциплинарной Группы Исследований Биоризации открыли особую наноструктуру фотонов, которая получила наименование фотонных кристаллов. Результаты были получены после серии исследований строения чешуи жуков-долгоносиков. Обнаруженные наноструктуры обладают специфическими светоотражающими свойствами, что подпитывает интерес научного сообщества – как с практической точки зрения, так и с точки зрения фундаментального знания.
Национальная ускорительная лаборатория США представила проект нового эксперимента с длинной базой LBNE. Суть эксперимента заключается в искусственном формировании пучка нейтрино, который впоследствии отправляется к специальному детектору, расположенному на некотором расстоянии. Концепция LBNE схожа с аналогичными экспериментами OPERA или MINOS.
Последние исследования астрономов в очередной раз подтвердили тот факт, что Луна действительно была образована из земной материи, которая была превращена в пыль и впоследствии выброшена в открытый космос. Случилось это примерно 4,5 млрд. лет назад. Две группы ученых независимо друг от друга проводили исследовательскую работу и сошлись во мнении в защиту существующей теории зарождения Луны. Однако разногласия все же возникли по поводу возможных размеров космического тела, которому естественный земной спутник обязан своим появлением.
Миллиардер и основатель космической компании SpaceX, Элон Маск, всерьез задумывается над идеей создания на Марсе первого поселения землян. Планируется, что население первой колонии составит около 80 тыс. человек. По расчетам Элона Маска, стать переселенцем сможет любой желающий, который сможет выложить за «билет» 500 тыс. долларов.
В научном журнале Icarus появилась статья с результатами новых исследований планеты Плутон. Смоделированная атмосфера планеты, как оказалось, может быть гораздо объемнее и больше, чем считалось ранее. Более того, отдельные молекулы атмосферного вещества (газов) могут распространяться вглубь космоса даже до границ спутника Харон.
В созвездии Альфа Центавра астрономы обнаружили планету, имеющую размеры, сравнимые с размерами Земли. Объект находится на расстоянии порядка 4 световых лет по отношению к Солнечной системе. Примерно такая планета занимала важное место в сюжетах художественных фантастических произведений.
В одной из статей научного журнала Nature появилась информация об изобретении американскими физиками особого гелевого материала, который изготовлен на основе нанотрубок и способен плавать против течения или плыть по произвольной траектории. Предполагается, что такое изобретение поможет в будущем создать микроскопические объекты, которые смогут копировать поведение одноклеточных организмов.
Международный коллектив ученых из Испании и Германии, принимая во внимание явление стохастического резонанса, когда одна единственная молекула способна переместить на некоторое расстояние более тяжелый предмет, предложила особую методику для реализации подобного действия. Полезная энергия была извлечена из так называемого «шума», который наблюдался во время экспериментов с наконечником атомно-силового микроскопа на гибком кантилевера. Планируется, что в недалеком будущем обнаруженный эффект может быть использован как основа для частей двигателей в микроскопических механизмах и машинах.
Во все времена в мире физики между учеными существовали разногласия по поводу природы света – часть исследователей считает, что свет имеет волновую природу, другая же полагает, что свет необходимо рассматривать как совокупность частиц. Но споры исчерпали свою тему, когда все на свои места расставила самая точная на сегодняшний день наука, именуемая квантовой механикой. Согласно канонам этого важного ответвления в физике, свет все-таки стоит рассматривать и с позиции фотонов, и с позиции частиц. Вся сложность понимания заключается в том, что на современном уровне развития науки и техники невозможно зафиксировать такое поведение света, которое давало бы представление о свете, как о потоке фотонов, так и о потоке частиц одновременно. Все эксперименты, связанные с изучением света, сводились к тому, что ученые просто имели возможность переключения на разные измерения – то на уровень фотонов, то на уровень частиц.
Физики представили новую разработку – искусственные мускулы, созданные из материала, который сочетает в себе воск и особые нанотрубки. По своей силе такие мышцы превосходят существующие аналоги примерно в 200 раз. Более подробно о разработке написано в научном издании Science.
До сих пор физиков по всему миру волнует один и тот же извечный вопрос: из чего же все-таки состоит свет? Что же лежит в его основе – волны или частицы? Если опираться на прогнозы теории квантовой механики, то фотоны могут одновременно являться и частицами, и волнами.
Научно-исследовательские центры ALICE и CMS, занимающиеся экспериментами с элементарными частицами на БАКе, представили общественности первые результаты своих работ по протонно-ядерным столкновениям. Испытательная программа по столкновению частиц (свинцовых ядер и протонов) успешно завершилась в сентябре нынешнего года. К 2013 году планируется провести еще целый ряд дополнительных экспериментов. В последующем дальнейшие эксперименты на БАКе помогут понять и обосновать процессы симметричных столкновений ионов свинца. Работа в этом направлении ведется уже 2 года.
По словам ученых, безопасность Земли может быть под угрозой из-за высокой вероятности столкновения с одним из трех астероидов. Возможно, перед землянами уже сейчас встают задачи отвести угрозу путем изменения орбиты опасных космических тел или их уничтожением. Самый известный астероид, получивший название Апофис, может нанести удар по нашей планете примерно к 2036 году. В России разрабатывается перспектива отправки к Апофису радиомаяка.
Марсоход Curiosity, выполняющий миссию по исследованию состава атмосферы Марса, взял анализы газов, имеющих место на «красной» планете. Если говорить кратко, то результаты исследования образцов подтвердили некоторые теоретические предположения ученых.
После исследований планеты под индексом 2007 OR10 из пояса Койпера астрономы пришли к выводу, что вся ее поверхность состоит изо льда. Неофициальное название планеты – Белоснежка. Предположительно, поверхность планеты имеет бурый оттенок из-за углеводородных отложений.
Американскими физиками создана цветная электронная бумага, которая имеет достаточно высокую производительность и позволяет проигрывать видео в высоком качестве, а также комфортно работать с другим мультимедийным контентом. Планируется, что новинка в скором времени будет использоваться в самых современных моделях гибких смартфонов и планшетов.
В 2004 году американскими физиками была выдвинута гипотеза, согласно которой кристаллический гелий якобы может обладать свойствами сверхтвердости. В этом случае сверхтвердость можно сравнить с аналогичным состоянием жидкостных веществ – сверхтекучестью. Интересен тот факт, что сверхтвердость гелия смола бы обеспечить этому веществу волшебное качество – «перемещаться сквозь стены».
Многим известно такое наблюдение: если к определенному предмету приложить незначительную силу, вектор которой будет перпендикулярен поверхности предмета, то объект будет испытывать меньшее сопротивление при скольжении. И, наоборот, если величина приложенной силы будет значительно большей, то предмет будет испытывать большее сопротивление при скольжении. Американские физики совместно со своими китайскими коллегами продемонстрировали наличие обратного эффекта в ходе экспериментов с кантилевером атомно-силового микроскопа.
Франко-бельгийская группа ученых-физиков сумела зафиксировать парадокс Браеса в одной отдельно взятой цепи полупроводников. Законы транспортировки в этой сети подчиняются основным законам квантовой механики.
Группа ученых, занимающихся изучением возобновляемых источников энергии в Национальной лаборатории NREL (США), показала миру, насколько могут быть эффективными солнечные панели на основе квантовых точек. В основе работы экспериментальной солнечной батареи лежит так называемый процесс множественной экситонной генерации. На образце было продемонстрировано достаточно интересное явление – каждый синий фотон смог генерировать практически на 30% больше электроэнергии, чем это сегодня возможно в условиях существующих технологий.
Ученые Университета Пердью сделали важное открытие – оказывается, во время трения металл способен приобретать жидкостные свойства. Обнаруженное новшество в поведении твердых металлических тел открывает новые горизонты для изучения, казалось бы, давно изученных процессов трения. В перспективе новые данные могут помочь улучшить свойства металлических деталей в различных механизмах.
Международный коллектив ученых-физиков осуществил квантовую телепортацию в пространстве на расстояние 143 км. Эксперимент завершился успехом и показал возможность телепортации квантовой информации на существенные расстояния. В частности, в опыте информация была передана между Тенерифе и Канарскими островами. Удачный эксперимент по телепортации является достаточно важным шагом на пути создания высокоскоростной спутниковой квантовой связи.
В ходе наблюдений за черными дырами сверхмассивного характера международный коллектив ученых пришел к выводу об ограничениях вероятной массы фотона. Результаты исследований будут опубликованы в последнем номере первого месяца осени в научном журнале Physical Review Letters.
Испанскими учеными разработана новая методика изготовления полых частиц нано-уровня сложной формы. Для разработки применяются технологии коллоидной химии, а сам процесс производства нано-структур сочетает в себе две разновидности коррозийных процессов – гальваническая замена и эффект Киркендалла. Вся процедура выполняется за один шаг, а форма вновь созданных элементов способна меняться до неузнаваемости. Приоритетная область применения новой разработки – медицина. Главным образом, нано-структуры могут использоваться для транспортировки лекарственных препаратов к поврежденным тканям, а также в катализе. Не меньшую роль нано-объекты сложной формы могут сыграть в сверхточной робототехнике.
