Дикарь с пулемётом - это неприятно, да.

Японским физикам впервые удалось превратить информацию в энергию. Статья ученых опубликована в журнале Nature Physics, а ее краткое изложение приводит Nature News.

В рамках работы ученые поместили бусинку из полистирола продолговатой формы в специальный раствор, который сами организаторы эксперимента называют буферным. Размер бусины составлял около 300 нанометров. Во время эксперимента бусина помещалась в емкость с раствором, на дне которой располагались электроды, на которые подавался переменный ток.

Электромагнитное поле индуцировало на бусинке, выполненной из диэлектрика, поляризацию таким образом, что в поле ей было более энергетически выгодно вращаться по часовой стрелке, чем против нее. Вместе с тем из-за небольших размеров на вращение бусинки оказывало заметное (и случайное) влияние броуновское движение молекул раствора.

Состояние бусинки мониторилось при помощи микроскопа и камеры для высокоскоростной съемки. В зависимости от поведения бусинки фаза одного из электродов менялась. В результате бусинка набирала механическую энергию.

Основой для эксперимента стали теоретические выкладки Лео Сциларда, опубликованные им в работе 1929 года. Ученые подчеркивают, что закон сохранения энергии в данном случае не нарушается, поскольку для работы ЭВМ и камер требуется электрическая энергия. Вместе с тем непосредственно передачи энергии бусинке, потраченной на работу того же ЭВМ, не происходит - в рамках эксперимента происходит превращение информации в энергию и наоборот.

Физики отмечают, что на создание данного эксперимента их вдохновил знаменитый демон Максвелла.

Пурга какая-то - превращение информации в энергию

В отличие от Российской Федерации, которая придерживается исключительно гуманистической политики

Пишет кто попало.

Пурга какая-то - превращение информации в энергию

Компания NEC представила новый тип аккумуляторов, разработанных на основе органических элементов. Готовые экземпляры NEC ORB (Organic Radical Battery) выполнены в компактном размере, сравнимы с обычными батареями. При толщине в 0.7 мм и площади 500 мм их емкость составляет 5 мАч, а отдача энергии 7 кВт/л. При этом батарея остается достаточно гибкой, что позволяет использовать такие батареи в устройствах, изменяющих свою форму в процессе работы.

В отличие от традиционных аккумуляторов анод в разработке NEC покрыт не тонкой металлической пленкой лития, а целиком изготовлен из углеродного материала. Для катода используются патентованные нанокомпозиты, полученные путем соединения углеродного материала со специальными присадками. К дополнительным плюсам ORB относятся низкая стоимость изготовления, увеличенная в 1.4 раза (по сравнению с обычными решениями) энергоотдача и поддержка множественных циклов заряда-разряда.

В отличие от традиционных аккумуляторов анод в разработке NEC покрыт не тонкой металлической пленкой лития, а целиком изготовлен из углеродного материала.

На нанометровых расстояниях у воды появляются свойства, которые нельзя объяснить иначе, как с привлечением квантовой механики. Такой вывод был сделан учеными по итогам серии экспериментов. Статья исследователей пока не опубликована в рецензируемом научном журнале, но ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Коротко о работе пишет портал Physics World.

На нанометровых расстояниях у воды появляются свойства, которые нельзя объяснить иначе, как с привлечением квантовой механики. Такой вывод был сделан учеными

Во как.

Intel удивит новым чипом

Крупнейший чипмейкер мира Intel Corp. объявил о планируемом начале использования транзисторов с трехмерной структурой для выпуска процессоров впервые за 50 лет массового производства современных чипов. Как сообщается в пресс-релизе Intel, новую технологию Tri-Gate, разработанную компанией, планируется внедрить до конца 2011 года. Трехмерные транзисторы будут использованы для выпуска процессоров под кодовым названием Ivy Bridge.

Новые чипы будут производиться на основе 22-нанометровой технологии.

Переход на новую структуру является революционным событием, так как до настоящего момента в массовой электронике использовались исключительно планарные структуры. Это касается не только компьютеров, мобильных телефонов и потребительской электроники, но и контроллеров в автомобилях, космических кораблях, бытовой технике, медицинском и другом оборудовании, - говорится в пресс-релизе.

Транзисторы Intel 3-D Tri-Gate позволяют создавать процессоры, работающие на меньших значениях напряжения и с большей энергоэффективностью и скоростью, чем существующие чипы. Трехмерные транзисторы Tri-Gate обеспечивают производительность на 37% выше в сравнении с обычными транзисторами, изготовленными на базе 32-нанометровой технологии.

Изобретение транзисторов Tri-Gate и внедрение новой технологии в 22-нм чипы меняют правила игры, - заявил президент Intel Пол Отеллини. - В сочетании с материалами, обладающими особой диэлектрической проницаемостью, элементами с металлическими затворами, 3D-транзисторы помогут Intel значительно снизить потребление энергии, стоимость чипа в расчете на один транзистор и существенно поднять производительность.

Золотая расческа на поверхности графена превращает его из практически прозрачной пленки в малопроницаемую для света ловушку, которая преобразует его энергию в электрический ток - это открывает дорогу для графеновых солнечных батарей, а также экономичной и быстрой оптоволоконной связи, считают британские физики, чья статья опубликована в журнале Nature Communications.

Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой химическими связями, напоминающих по геометрии структуру пчелиных сот. За изучение свойств графена выходцам из России Константину Новоселову и Андрею Гейму была присуждена Нобелевская премия 2010 года по физике. Материал может быть использован для создания высокоэффективных солнечных батарей и оптических каналов передачи информации, однако этому мешает то, что графен прозрачен для света и поглощает лишь 3% световой энергии.
Группа британских физиков из Манчестерского университета под руководством Новоселова превратила графен в ловушку для света, разместив на его поверхности небольшие ленты из золота и титана шириной в несколько нанометров, что повысило непрозрачность графена примерно в 20 раз.

Эффективность поглощения света зависела от формы и расположения металлических пластинок. Как отмечают исследователи, лучше всего себя проявили структуры, напоминающие очертаниями расческу, зубцы которой расположены примерно в 100 нанометрах друг от друга, а их длина составляла 300 нанометров. Такая расческа делала графеновую пленку практически непрозрачной для видимого света: поглощалось более 60% излучения.
Как поясняют авторы статьи, столь сильный рост непрозрачности графена объясняется тем, что на полосках металлов при встрече с фотонами возникают так называемые поверхностные плазмоны - коллективные колебания электронов, способные поглощать и испускать энергию в виде световых волн.

Нам показалось, что графен и плазмоновые наноструктуры могут взаимно дополнять друг друга. Хотя мы ожидали, что плазмоны улучшат эффективность графеновых фотоэлементов, такой потрясающий результат стал для нас приятным сюрпризом, - заявил один из участников группы Александр Григоренко.

Новоселов и его коллеги проверили работу своей световой ловушки, облучая ее светом лазера и замеряя уровень тока, который появлялся при взаимодействии плазмонов и графена. Как отмечается в статье, проводимость этого материала оказалась примерно в 3,5 раза выше, чем у кремния - основы современных солнечных батарей и оптических устройств передачи информации.
По оценкам ученых, их ловушка лучше всего поглощает свет с длиной волны, приближающейся к 514 нанометрам - пику солнечного излучения. Физики полагают, что такие расчески можно использовать не только для обычного производства электроэнергии, но и для создания экономичных и высокопроизводительных преобразователей света в электричество для систем оптической связи.

Исследователи из Университета Райса в Хьюстоне продемонстрировали образец кабеля из нанотрубок (на фото), способного пропускать ток плотностью 10^4~10^5 А/см2. При одинаковой толщине и неограниченной длине кабель из нанотрубок примерно в шесть раз легче, чем медный, не греется и не подвержено коррозии.

Кажется, что использование углеродных нанотрубок в качестве проводников — самое логичное их применение, ведь эти сверхпрочные структуры с уникальными электронными свойствами вроде бы идеально подходят для создания кабелей. Но на самом деле с 80-х годов учёным никак не удавалось соединить отдельные нанотрубки таким образом, чтобы получился кабель с электропроводностью хотя бы как у меди.

Нити из нанотрубок развивают колоссальное для своего размера и веса усилие, говорят учёные. В проведённом недавно опыте одна такая нить за секунду разогнала до нескольких оборотов в секунду лопасти, которые были на два порядка тяжелее и крупнее её.

Работает система следующим образом. Когда к нити прикладывается напряжение (-3 вольта), ионы из раствора мигрируют в поры пряжи, чтобы компенсировать заряд. В этот момент нить становится своего рода конденсатором.

Наполнение ионами увеличивает объём нити, она разбухает, сокращается в длину и за счёт наклона отдельных нанотрубочных волокон создаёт крутящий момент. Заряженная таким образом нить начинает быстро раскручиваться. Темп вращения достигает 590 об/мин.

Один погонный миллиметр такой мышцы способен обернуться вокруг своей оси 250 раз, передаёт PhysOrg.com. Это в тысячу раз больше, чем у любых искусственных мышц, созданных на основе сегнетоэлектриков, проводящих полимеров, или сплавов с памятью формы.

Инженеры из Центра космических полётов Годдарда создали покрытие на основе нанотрубок, имеющее превосходные поглощающие характеристики.

«Известно много разных материалов, которые демонстрируют практически идеальное поглощение в ультрафиолетовой и оптической областях спектра, — замечает руководитель исследования Джон Акопян (John Hagopian). — Наша разработка выгодно отличается от них, поскольку она сохраняет свои свойства в очень широком интервале длин волн, в который попадают и ультрафиолет, и дальнее инфракрасное излучение».

Покрытие представляет собой тонкий слой углеродных нанотрубок, которые располагаются вертикально на подложке из кремния, нитрида кремния, титана или нержавеющей стали. Чтобы вырастить такой «лес» из нанотрубок, на подложку наносят слой катализатора (железа), после чего заготовку нагревают примерно до 750 C. В процессе нагрева в камеру подают углеродосодержащий газ.

Первые результаты экспериментов с полученными покрытиями были представлены на недавней конференции SPIE Optics and Photonics. После её завершения физики провели дополнительные опыты, и теперь с полной уверенностью говорят о том, что нанесённый на поверхность слой нанотрубок снижает общий коэффициент отражения до 0,5% (в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах) и 2% (в дальней ИК-области).

Покрытие представляет собой тонкий слой углеродных нанотрубок, которые располагаются вертикально на подложке из кремния, нитрида кремния, титана или нержавеющей стали. Чтобы вырастить такой «лес» из нанотрубок, на подложку наносят слой катализатора (железа), после чего заготовку нагревают примерно до 750 C. В процессе нагрева в камеру подают углеродосодержащий газ.

Физики из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Принстонского университета (США) испытали перспективные графеновые электроды для литий-воздушных батарей.

Обычные батареи такого типа оснащены углеродным катодом, в порах которого запасается атмосферный кислород, играющий роль активного материала. При разряде катионы лития движутся с литиевого анода через электролит и вступают в реакцию с кислородом, образуя (в идеале) пероксид лития Li2O2, задерживающийся на катоде, а электроны идут с анода на катод через цепь нагрузки. Преимуществом литий-воздушных образцов перед традиционными литий-ионными считается бльшая достижимая плотность энергии.

На характеристики литий-воздушных батарей влияет множество факторов: относительная влажность, парциальное давление кислорода, состав электролита, выбор катализатора и общей компоновки устройства. Необходимо также учитывать, что осаждающиеся на углеродном электроде продукты реакций (Li2O2) блокируют пути проникновения кислорода, ограничивая ёмкость. Воздушный электрод оптимальной конфигурации, таким образом, должен иметь и микроразмерные поры, которые обеспечивают свободное прохождение кислорода, и наноразмерные полости, создающие достаточную плотность участков для реакций Li—O2.

Для создания новых электродов использовались функционализированные графеновые листы, полученные при термической обработке оксида графита. Начальное соотношение C/O у оксида примерно равно двум, но выдерживание при температуре в 1050 C в течение всего 30 с позволяет увеличить его до ~15 за счёт выделения CO2. После ухода диоксида углерода листы приобретают дефекты решётки, которые способствуют образованию изолированных наноразмерных частиц Li2O2, не блокирующих доступ кислорода при работе батареи.

Подготовленные листы помещались в микроэмульсионный раствор, содержащий связующие вещества. После высыхания электрод приобретал необычную внутреннюю структуру, в которой выделяются неплотно упакованные яйцеобразные элементы. Между ними были проложены широкие ходы, а «скорлупа» элементов содержала многочисленные наноразмерные поры. Другими словами, конструкция электрода была приближена к оптимальной.

В экспериментах литий-воздушные батареи с графеновыми электродами (без катализатора) продемонстрировали рекордно высокую ёмкость в 15 000 мА•ч в пересчёте на грамм углерода. Такие результаты, отметим, были достигнуты в атмосфере чистого O2; на воздухе ёмкость заметно снижается, поскольку в работу устройства вмешивается вода. Авторы уже размышляют над конструкцией мембраны, которая гарантирует защиту от воды, но будет пропускать необходимый кислород.

«Мы также хотим сделать батарею полностью перезаряжаемой, — делится планами руководитель научной группы Цзи-Гуан Чжан (Ji-Guang Zhang). — Для этого понадобятся новый электролит и новый катализатор, и именно они нас сейчас и интересуют».

«Мы также хотим сделать батарею полностью перезаряжаемой, — делится планами руководитель научной группы Цзи-Гуан Чжан (Ji-Guang Zhang).

Vladimirovich написал(а):

Пурга какая-то - превращение информации в энергиюПишет кто попало.
Подпись автораAudiatur et altera pars

придерживается исключительно гуманистической политики

А что, у автора ноги кривые или он не демократ?

Забавно, но вряд ли кто сможет четко сформулировать понятие информации. Объем ее (возможный, кстати, да и неточно) посчитать еще кое-как...
Суть опыта проста: заряд (диполь) взаимодействует с полем и либо отдает полю энергию броуновского столкновения, либо поле может добавить энергию заряду (диполю). При отдаче полю энергии мы имеем аналог работы клистрона, магнетрона, ЛБВ, ЛОВ, ГДИ и т.д., либо вариант лазерного охлаждения. Разница лишь в том, что в перечисленных мною случаях процессы когерентны, фазированы или автофазированы. В случае с упомянутыми экспериментом процессы случайны, но это все равно один из способов охлаждения среды излучением. При специальном подборе фаз, конечно.

По оценкам ученых, их ловушка лучше всего поглощает свет с длиной волны, приближающейся к 514 нанометрам - пику солнечного излучения. Физики полагают, что такие расчески можно использовать не только для обычного производства электроэнергии, но и для создания экономичных и высокопроизводительных преобразователей света в электричество для систем оптической связи.

Наша разработка выгодно отличается от них, поскольку она сохраняет свои свойства в очень широком интервале длин волн, в который попадают и ультрафиолет, и дальнее инфракрасное излучение».

Ученые из Австралии и США установили, что закон Ома выполняется и для нанопроводов. Ранее это ставилось под сомнение из-за возможных квантовых эффектов. Статья ученых появилась в журнале Science.

Многослойная мембрана на базе графена проявила странные свойства: она надёжно удерживала под собой любые жидкости и газы, но при этом вода испарялась сквозь эту плёнку так быстро, словно последней не было вовсе. Открытие немедленно приспособили для шутливого опыта.

Только недавно физики рассказали об интересных особенностях многослойного графена, как подобный материал вновь подтвердил репутацию одного из самых необычных в мире физики. И пусть некоторые аспекты нового эксперимента навевают мысли о Шнобелевке, на деле речь идёт об открытии феноменально избирательной сверхпроницаемости.

Исследовательская группа нобелевского лауреата Андрея Гейма из университета Манчестера создала мембрану из нескольких слоёв оксида графена.

Каждый этаж в новом композите представляет собой плоскую решётку углеродных атомов, с которыми соединён ряд других атомов и молекул, в частности гидроксильная группа OH. Конечный материал по толщине насчитывал доли микрометра, но был прочным и гибким.

Когда учёные запечатали такой мембраной металлический контейнер, они обнаружили удивительный эффект. В контейнере могли без проблем удерживаться разные газы и жидкости, начиная с простого воздуха. Тонкая плёнка останавливала даже гелий, который умеет замечательно просачиваться через целый ряд материалов.

Но при этом вода, помещённая в контейнер, быстро улетучивалась из него. Она проходила сквозь многослойную графеновую мембрану в 1010 раз быстрее, чем гелий, сообщают экспериментаторы. «Никакой материал не мог бы вести себя страннее», — прокомментировал опыт профессор Гейм.

Ради шутки физики запечатали графеновой мембраной бутылку водки и обнаружили, что вскоре крепость напитка сильно выросла за счёт испарения воды, поскольку спирт через эту мембрану пройти не мог.

Ради шутки физики запечатали графеновой мембраной бутылку водки и обнаружили, что вскоре крепость напитка сильно выросла за счёт испарения воды, поскольку спирт через эту мембрану пройти не мог.

вполне убедительная реклама нанотехнологий

Группа ученых под руководством Кенго Нодзаки (Kengo Nozaki) из Лаборатории фундаментальных исследований компании NTT в городе Канагава (Япония) создала сверхэкономичную оптическую память на базе фотонных кристаллов из сплава индия, галлия, мышьяка и фосфора.
Фотонные кристаллы - твердые тела, имеющие структуру наподобие обычной кристаллической решетки большинства твердых тел, однако в узлах этой решетки находятся не отдельные атомы, а наночастицы, состоящие из десятков и сотен атомов. Такая структура создает в фотонном кристалле периодические изменения коэффициента преломления - так что волны света определенной длины свободно в нем распространяются, тогда как другие фотоны распространяться в фотонном кристалле не могут и потому отражаются.

По словам исследователей, в нынешнем состоянии их технология может быть применена для создания чипов емкостью в 128 килобайт, чья площадь будет составлять 10 квадратных миллиметров, а тепловыделение не будет превышать 100 милливатт. Такие чипы могут применяться в высокоскоростных системах оптической связи и в тех оптических устройствах, где можно избежать преобразования света в электрический сигнал и обратно.

Фотонные кристаллы - твердые тела, имеющие структуру наподобие обычной кристаллической решетки большинства твердых тел, однако в узлах этой решетки находятся не отдельные атомы, а наночастицы, состоящие из десятков и сотен атомов.

МГУ имени Ломоносова, Институт физики полупроводников СО РАН и Курчатовский институт возглавили список ведомств различной организационной формы, где наиболее активно в России ведутся исследования в области нанотехнологий, свидетельствуют результаты исследования Национального электронно-информационного консорциума (НЭИКОН).

Результаты проекта, выполненного по заказу Минобрнауки РФ, обнародовал во вторник на круглом столе в РИА Новости исполнительный директор НЭИКОН Александр Кузнецов.
По его словам, удалось определить, какие существуют центры превосходства (по исследованиям в сфере нанотехнологий) в стране.
Эксперты НЭИКОН проанализировали 383 тысячи публикаций, относящихся к области нанотехнологий. При этом использовались нескольких критериев, в частности, количество публикаций по нанотехнологиям за пять лет в расчете на одного сотрудника и среднего индекса цитирования организации.
Согласно результатам исследования, в категории научно-образовательных учреждений работы в области нанотехнологий наиболее активно ведут в МГУ имени Ломоносова, национальном исследовательском ядерном университете МИФИ, Санкт-Петербургском госуниверситете, Санкт-Петербургском госуниверситете информационных технологий, механики и оптики, а также Саратовском государственном университете имени Чернышевского.

Среди институтов Российской академии наук лидируют Институт физики полупроводников имени Ржанова СО РАН и два института из подмосковной Черноголовки - Институт физики твердого тела и Институт проблем химической физики.
Что касается отраслевых учреждений, то здесь ведущие места занимают научно-исследовательский центр Курчатовский институт, НИИ физики имени Фока Санкт-Петербургского госуниверситета, а также Государственный НИИ генетики и селекции промышленных микроорганизмов.
Такой достаточно объективный анализ, который основан исключительно на статистических данных, - сказал Кузнецов.

Тонкие листы графена произвольной формы образуются при высыхании растворов из мельчайших пылинок графита, которые можно получить, перемолов смесь из обычного графита и кристаллов сухого льда в шаровой дробилке, заявляют корейские физики в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Группа ученых под руководством Чон-Пом Пэка (Jong-Beom Baek) из Национального института науки и технологий в городе Ульсан (Корея) использовала лабораторную шаровую дробилку для изготовления особой разновидности графита, из частиц которого можно легко изготовлять листы графена.
Как отмечают исследователи, сама технология изготовления листов графена из графитовых растворов не является новой, однако получение мельчайших фрагментов углерода требует применения химически агрессивных реагентов - перманганата калия или различных кислот - и реализуется в ходе многоступенчатого и сложного процесса. Химическая обработка графита приводит к ухудшению свойств графена из-за многочисленных дырок и инородных атомов и молекул, оставшихся после кислотной обработки частиц углерода.
Пэк и его коллеги упростили его до одного шага и избавились от необходимости применять окислители. Для этого ученые поместили небольшое количество графена в барабанно-шаровую дробилку вместе с кусочками сухого льда - замороженной двуокиси углерода, запустили ее и оставили работать в течение двух суток.

После завершения дробления ученые растворили полученные частицы и покрыли их раствором небольшой кусок кремния. Затем они выпарили растворитель, нагревая полученные пленки до 900 градусов Цельсия в течение двух часов. В результате этого на поверхности кремниевых пластин остались листы чистого графена.
По словам физиков, такая технология позволяет синтезировать достаточно большие листы нобелевского углерода - в частности, исследователям получили лист графена площадью 3,5 на 5 сантиметров. Проводимость и другие электрические свойства таких образцов графена были в несколько сотен раз лучше, чем у фрагментов материала, полученных традиционными методами.