Top

Ученые собрали пульт управления микрочастицами

16 декабря 2008, 00:26
Метки: ,
Рубрика: Изобретения 

Немецким ученым удалось собрать из магнитных микрочастиц прототип будущей микролаборатории для медицинских и биологических исследований. Сферы, содержащие оксид железа, были при помощи внешнего магнитного поля собраны внутри проходящих через чип каналов в детали гидравлической системы. Методика формирования микроскопических роторов для насосов и сверхминиатюрных клапанов описана в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Физики из института металловедения, входящего в группу научных центров имени Макса Планка, смогли заставить сферы из ферромагнитного материала сгруппироваться требуемым образом внутри закрытого со всех сторон канала. В пресс-релизе такая техника сравнивается с применяемой мастерами по созданию моделей корабля внутри бутылок - по отдельности сферы поместить внутрь чипа можно, но собранный из них ротор или подвижный элемент клапана через имеющиеся отверстия не проходит.

Рассчитав процесс взаимодействия частиц с магнитным полем, ученые смогли без непосредственного прикосновения к микросферам собрать из них ромбовидные клапаны и зубчатые колеса. Ромб, разворачивающийся в цилиндрической камере, способен перекрывать из нее отдельные выходы (напоминая обычный шаровой кран), а вращающиеся внутри канала зубчатое колесо работает в роли роторного насоса. Читать далее…

Кобальтовые гибриды помогли в изучении наномагнетизма - нанотрубки

9 декабря 2008, 20:31
Метки: , ,
Рубрика: Исследования 

Сотрудники Политехнического института Ренсселера разработали методику, позволяющую измерять магнитные свойства отдельных наноструктур. В сообщении, размещенном на сайте института, подчеркивается, что до настоящего времени проводить такие измерения не представлялось возможным. Статья с детальным описанием исследования опубликована в журнале Nano Letters.

При измельчении частиц вещества до размеров, измеряемых нанометрами (нанометр - одна миллиардная часть метра), многие его свойства заметно меняются. В частности, могут меняться магнитные свойства. Детальное изучение этого процесса было затруднено из-за невозможности оценить магнитные характеристики отдельных наноструктур.

Разработанный авторами данной работы метод, основан на использовании “гибридных” нанотрубок. Исследователи научились получать отдельные наноструктуры, состоящие из углеродной нанотрубки, в полость которой помещены наночастицы кобальта размером от одного до десяти нанометров.

Ученые провели серию экспериментов, по результатам которых заключили, что слабое магнитное поле, создаваемое кобальтовыми “наномагнитами”, тем не менее, оказывает влияние на электропроводность нанотрубок. Измеряя изменения электропроводящих свойств нанотрубки, можно оценить величину магнитного поля. Читать далее…

В окрестности Ориона обнаружены загадочные источники космических лучей

В окрестности созвездия Орион ученым удалось идентифицировать два региона, откуда на Землю попадает космических лучей больше среднего, сообщает Science NOW. Причины этого избытка ученые объяснить пока не в состоянии. Совместная работа, в которой участвовали представители 16 научных институтов, опубликована в журнале Physical Review Letters.

Космические лучи не являются лучами вовсе: на 99 процентов они состоят из протонов и ядер атомов гелия. В настоящее время считается, что их источниками являются взрывы сверхновых, пульсары и черные дыры. После “рождения” заряженные частицы попадают в магнитное поле Млечного Пути, под воздействием которого они распределяется в пространстве относительно равномерно. Это означает, что космические лучи ниже определенной пороговой энергии (частицы, энергия которых выше, составляют отдельную головную боль астрономов) должны приходить на Землю в одинаковом количестве со всех сторон.

Данные, о которых идет речь в работе, были собраны при помощи телескопа Milagro, установленного в лаборатории Лос Аламос, штат Нью Мексико. Он представляет собой бассейн размером с футбольное поле, на дне которого установлены специальные детекторы. Сверху бассейн укрыт специальной пленкой, благодаря которой частицы с низкими энергиями не проникают внутрь: детекторы регистрируют только попадание высокоэнергетических частиц из космоса.

В результате наблюдения за небом над Северном полушарии, которое длилось семь лет, ученым удалось зарегистрировать более 200 миллиардов попаданий. Статистический анализ показал, что со стороны Ориона частиц приходит больше на 0,04 - 0,06 процента. Кроме этого ученым удалось установить местоположение регионов, откуда приходят “дополнительные” космические лучи. Читать далее…

Зонд Mars Express сделал карту марсианских полярных сияний

Зонд Mars Express создал первую карту полярных сияний, наблюдаемых на Марсе в регионах, где сохраняется достаточно сильное магнитное поле, сообщает Европейское космическое агентство.

Полярные сияния возникают, когда заряженные частицы, испускаемые Солнцем (солнечный ветер), сталкиваются с магнитным полем планеты и начинают двигаться вдоль силовых линий. В районе магнитных полюсов частицы попадают в атмосферу и вызывают ее свечение, которое и называют полярным сиянием.

Однако магнитное поле Марса в отличие от земного не образует “пузыря” вокруг планеты, магнитным полем обладают лишь отдельные участки планеты. Полярные сияния наблюдаются только в тех районах, где самое сильное магнитное поле.

При этом увидеть их можно только в ультрафиолетовом диапазоне - в атмосфере Марса нет достаточного количества азота и кислорода, атомы которых при столкновении с заряженными частицами порождает свечение в видимом диапазоне.

Сияния были открыты в 2004 году с помощью спектрометра SPICAM на зонде. Теперь ученые представили первые результаты их полномасштабного изучения. Читать далее…

Зонд “Кассини” обнаружил на Сатурне необычное полярное сияние

Межпланетный зонд “Кассини”, обращающийся вокруг Сатурна, обнаружил у полюсов планеты необычное полярное сияние, подобное которому не наблюдалось ранее ни на одной из планет Солнечной системы, сообщает НАСА.

“Мы нигде более не наблюдали такое полярное сияние“, - говорит Том Сталлард, ученый из британского Лейчестерского университета, обрабатывавший данные, полученные с зонда.

Полярные сияния возникают, когда заряженные частицы, испускаемые Солнцем (солнечный ветер), сталкиваются с магнитным полем планеты и начинают двигаться вдоль силовых линий. В районе магнитных полюсов частицы попадают в атмосферу и вызывают ее свечение, которое и называют полярным сиянием.

У Юпитера есть полярное сияние, которое не связано с солнечным ветром. Кольца сияний постоянно остаются на его полюсах. На Сатурне наблюдавшиеся ранее полярные сияния были порождены солнечным ветром, их сила и форма зависели от колебаний солнечной активности.

Однако обнаруженное “Кассини” сияние, видимое в инфракрасном диапазоне, не входит в эту категорию. Оно заполнило весь полярный регион, начиная с 82 градуса северной широты, и постоянно меняется, подчиняясь 45-минутному циклу. Читать далее…

Первые планеты Солнечной системы оказались карликами

Ученые установили, что на ранних этапах своего существования Солнечная система была заселена планетами-карликами, сообщает Science NOW. Работа исследователей опубликована в журнале Science.

Первые объекты Солнечной системы сформировались из газопылевого облака примерно 4,6 миллиарда лет назад. В течении первых трех миллионов лет вокруг Солнца вращались небольшие тела, которые сталкивались и разрушались. Их останки дошли до наших дней в виде древнейших астероидов.

Международная группа исследователей при помощи сверхчувствительного магнитометра изучила образцы древних метеоритов. Им удалось установить природу магнитного поля этих объектов: оно возникло в результате их намагничивания в более сильном поле. Это означает, что у первых тел Солнечной системы, частью которых были изучаемые метеориты, под каменной оболочкой присутствовало горячее металлическое ядро, поскольку, согласно современным представлениям, именно движение жидкого металла в ядре ответственно за магнитные поля планет. Читать далее…

“Мессенджер” обнаружил темные пятна на всей поверхности Меркурия

Межпланетному зонду “Мессенджер” удалось обнаружить на всей поверхности Меркурия темные пятна, сообщает New Scientist. Открытие было сделано во время сближения аппарата с планетой, произошедшего в начале октября.

Во время сближения зонд сфотографировал тридцать процентов планеты, которые раньше астрономы никогда “не видели”. В результате ученые установили, что темные пятна, которые замечались и ранее, распределены по всей планете. Исследователи полагают, что они состоят из материала, выбитого из-под поверхности метеоритной бомбардировкой. То, что подобные пятна встречаются не у всех кратеров одной глубины указывает на неравномерность распределения данного материала под поверхностью планеты.

В настоящее время ученые затрудняются что-либо сказать о минеральном составе пятен, но у них есть некоторые гипотезы. Согласно одной, материал представляет собой аналог ильменита (титанистого железняка FeTiO3) - минерала, который в большом количестве встречается на Луне. Согласно другой - пятна состоят из силикатов (солей кремниевой кислоты) различных металлов.

Космический аппарат “Мессенджер” был запущен в 2004 году. Основной целью миссии является сбор данных о магнитном поле, химическом составе поверхности, геологической истории Меркурия. Всего запланировано три сближения с данной планетой: первое произошло десятого января 2008 года, второе шестого октября. Третье сближение состоится в сентябре 2009 года.  Читать далее…

Физики открыли новое состояние материи

22 октября 2008, 21:34
Метки: , ,
Рубрика: Открытия 

Физики открыли новое состояние материи, названное квазитрёхмерным электронным кристаллом, которое возникает при воздействии сильного магнитного поля на охлаждённый полупроводник, говорится в статье, опубликованной канадскими учёными в журнале Nature Physics. Открытие может привести к ускорению развития электроники.

“Это на самом деле не настоящее трёхмерное состояние, а что-то промежуточное. Это совершенно новое явление. Это то, что любят теоретики, теперь они будут думать, как подвести существующие модели к новой ситуации”, - заявил руководитель исследования, доктор Гийом Жерве из университета Макгилла, слова которого приводятся в сообщении этого университета.

Новое состояние вещества было получено на основе так называемого двумерного электронного кристалла, открытого в 1990-х годах.

“Представьте сэндвич, где вместо ветчины находятся электроны. В такой системе электроны протискиваются между двумя материалами, поэтому кристалл называется двумерным. Электроны могут двигаться только в плоскости, аналогично бильярдным шарам на столе. Они имеют толщину, но не могут двигаться вверх и вниз”, - поясняет доктор Жерве.

В новом эксперименте ученые охладили двумерный электронный кристалл до сверхнизкой температуры, примерно в 100 раз ниже температуры межгалактического пространства.

Затем материал поместили в магнитное поле, созданное самым мощным магнитом на Земле, находящимся во Флориде. В результате электроны стали двигаться в ранее “запрещённых” направлениях и двумерная система внутри полупроводника начала трансформироваться в “квазитрёхмерную”. Читать далее…

« ПредыдущаяСледующая »


Bottom