Воду нагріли до рекордної температури. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Воду нагріли до рекордної температури

16.05.2018

Вчені з німецького дослідницького центру з фізики частинок DESY та Упсальського університету (Швеція) провели експеримент із надшвидкого нагрівання води рентгенівським лазером (разером) – і подивилися, чи збігається результат із симуляцією.

Зазвичай нагрівання при кип'ятінні води полягає у передачі молекулам кінетичної енергії через вібрацію за допомогою конвекції або тепловипромінювання. Але в даному випадку фізики використовували інший метод, де енергія передається через іонізацію одиночними імпульсами фемтосекундними рентгенівського лазера на вільних електронах. Це викликає швидку іонізацію з появою екзотичного стану плазми, відомого як тепла щільна речовина (warm dense matter, WOM).

Тепла щільна речовина (ТПВ) - агрегатний стан речовини, який за своїми параметрами знаходиться між твердим тілом та ідеальною плазмою. Воно занадто щільне, щоб бути описаним як плазма, і занадто гаряче, щоб ставитись до фізики конденсованих середовищ. Іншими словами, це щось середнє між плазмою та твердим тілом. Воно набагато щільніше, ніж плазма (від 0,01 до 100 г на см2), а в деяких випадках має питому вагу вдвічі більше, ніж тверда речовина, з якої отримано. Загалом своєрідна речовина Шредінгера.

Нинішній експеримент з отримання ТБО з води провела група вчених із Центру досліджень лазерів на вільних електронах (CFEL) у DESY. Нагрівання молекул з одночасним дослідженням стану проводилося за допомогою рентгенівського лазера на вільних електронах у Національній лабораторії прискорювачів SLAC (США). Разер здійснював надзвичайно інтенсивні надкороткі спалахи рентгенівського випромінювання 6,86 кеВ (більше 106 Дж/см2) струменем води.

Менш ніж за 75 фемтосекунд, тобто 75 квінтильйонних часток секунди вода проходить фазовий перехід від рідини до плазми. Плазма - це стан речовини, в якому електрони видалені з атомів, що призводить до свого роду електрично зарядженого газу.

"Але під час перетворення рідини на плазму вода, як і раніше, зберігає щільність рідини, оскільки атоми ще не встигли значно переміститися", - пояснює співавтор експерименту Олоф Йонссон (Olof Jonsson) з Уппсальського університету.

Такий екзотичний стан матерії неможливо знайти у природному стані на Землі: "У нього такі ж характеристики, як у деяких плазм на Сонці та в газовому гіганті Юпітер, але тільки нижча щільність. Тим часом воно гаряче, ніж ядро Землі". Проведення експерименту саме на воді дозволяє краще дізнатися про властивості води в такому екзотичному стані. Це особливо важливо, враховуючи деякі дійсно унікальні властивості цієї речовини:

"Вода дійсно дивна рідина, і якби не її особливості, то багато речей на Землі не були б такими, як вони є, особливо життя", - наголосив Йонссон. Вода має безліч аномальних характеристик і властивостей, включаючи щільність, теплоємність і теплопровідність.

<< Назад: NASA зазнало космічного ядерного реактора 16.05.2018

>> Вперед: Місячна пил вбиває клітини людини і змінює ДНК 15.05.2018

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Куртка з графену 23.08.2018

Стартап Vollebak пропонує одяг, який явно буде важко купити в найближчому торговому центрі. Принаймні поки що. Компанія щойно випустила у світ першу у світі графенову куртку.

Графен - це прозорий шар вуглецю завтовшки один атом, вперше отриманий ще 2004 року. Це найміцніший з усіх матеріалів, відкритих на сьогоднішній день, він дуже гнучкий і має високу провідність. А тепер ви можете носити його на тілі.

Vollebak сконструювала двосторонню куртку з нейлону, що розтягується, покритого з одного боку шаром графена. Плюси від такого графенового покриття залежить від того, як людина носить куртку. Якщо залишити її десь із джерелом тепла, а потім надіти графеном усередину, то одяг почне гріти тіло. Вона також може перерозподілити температуру від тепліших частин тіла до менш теплих.

Графеновий матеріал також виробляє менше вологості при контакті зі шкірою в порівнянні з іншими матеріалами, тому одяг не прилипне, якщо ви спітнієте. На графені не можуть розмножуватися бактерії, матеріал дихає, але одночасно не пропускає воду, так що в дощ ви не промокнете, зате піт все одно випаровуватиметься. Так говорить прес-реліз Vollebak. Коштує така куртка 695 доларів.

Так як графен - матеріал для одягу новий, то компанія сподівається, що покупці експериментуватимуть з курткою, в процесі відкриваючи ті її властивості, про які взагалі ніхто не знає.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт