Стеклообразный углерод превратили в аморфного конкурента алмаза

Ученые из Института Карнеги обнаружили новый вид углерода, не уступающий по твердости алмазу. Отличительной его особенностью является аморфность, то есть атомы вещества не организованы в кристаллическую решетку, как у того же алмаза, а располагаются в целом хаотически. Статья ученых появится в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе института.

Исследователи стартовали со стеклообразного углерода – материала, впервые полученного в 50-х годах прошлого века, который сочетает в себе качества стекла и графита. Микроскопический кусок этого материала на специальной установке они подвергли воздействию давления, в 400 тысяч раз превышающего атмосферное. Полученный материал был аморфным – это ученые установили при помощи рентгеновской спектроскопии. Кроме этого, после снятия давления он возвращался к форме стеклообразного углерода.

Чтобы проверить материал на твердость, ученые сжали небольшой шар стеклообразного углерода под давлением в 600 тысяч атмосфер по одному направлению. При этом по другому направлению материал выдерживал давление в 1,3 миллиона атмосфер со стороны специального наконечника. По словам ученых, подобная твердость характерна для алмазов.

Неожиданный сюрприз из Крабовидной туманности

Пульсар в Крабовидной туманности излучает гамма-кванты столь больших энергий, что это не вписывается в существующую теорию, установила международная команда астрономов.

Среди тех, кто искренне тоскует по Средневековью, найдется, как ни странно, и пара-тройка астрофизиков, мечтающих перенестись на три недельки в 1054 год н. э., когда на небе засияла сверхновая звезда SN1054, взрыв которой, наблюдавшийся даже в дневное время, зафиксирован в китайских и арабских хрониках (еще не просвещенная Европа, занятая разборками между патриархом Константинопольским Михаилом Керуларием и легатом папы римского кардиналом Гумбером, увлеченно предававшими друг друга анафеме, взрыв сверхновой проворонила).

Несколькими столетиями позже в созвездии Тельца, приблизительно на месте взрыва, была обнаружена туманность, получившая в каталоге Месье обозначение M1, а в XIX веке — название Крабовидной: первооткрывателю спиральной структуры туманностей англичанину Уильяму Парсонсу, который ее зарисовал, она напомнила краба, хотя при более пристальном рассмотрении туманность напоминает, скорее, разорванную волокнистую мочалку. Еще позже, в 1968 году, в центре Крабовидной туманности был открыт пульсар PSR B0531+21,

который стал первым пульсаром, отождествленным с остатками сверхновой.

Готовятся испытания новой системы электрической двигательной установки для космических кораблей

Готовятся испытания новой системы электрической двигательной установки для космических кораблей

Электрические системы реактивной тяги (electric propulsion, EP) широко используются на космических аппаратах и успешно конкурируют с реактивными двигателями, использующими химическую энергию. Но до сих пор стоимость использования EP-систем чрезвычайно высока. Команда ученых из Института физики плазмы (Institute of Plasma Physics and Laser Microfusion) в Варшаве заявили о том, что ими была разработана схема электрической двигательной установки для космических аппаратов, которая позволит резко сократить расходы за счет использования нового вида реактивного топлива.

Системы EP используются для реализации систем ориентации в пространстве, для двигателей, поддерживающих космические аппараты на заданной орбите и в некоторых случаях – в качестве основной двигательной системы космических кораблей, а основным рабочим веществом современных EP-двигатей является ксенон.

Команда из Вашавы создала двигатель на основе эффекта Холла, способный работать, используя в качестве топлива криптон, намного более распространенный и более дешевый инертный газ.

Реактивные двигатели, использующие химическую энергию, незаменимы в случае вывода в космос полезных грузов. Тяга, создаваемая такими двигателями в р ... Читать дальше »

Разработаны наноструктурированные конденсаторы для возобновляемых хранилищ энергии

Исследователи из США предложили новую конструкцию конденсаторов на основе инновационного композитного материала, состоящего из керамики и стекла, которая потенциально применима для создания возобновляемых хранилищ энергии, полученной от ветра и солнца. По мнению ученых, главная особенность новой конструкции в ее потенциале масштабирования и экономической эффективности.

Ископаемые виды топлива представляют собой удобное, легко транспортируемое решение, позволяющее запасать энергию с высокой плотностью. Заставить отказаться от этого вида топлива мировую экономику может лишь более экономически эффективное решение, включающее в себя не только источник энергии и способ ее преобразования в электричество или тепло, но и устройства сохранения полученных запасов. Глобально проблема хранения энергии является ключевой для повсеместного распространения электростанций, получающих энергию от таких возобновляемых источников, как солнце и ветер.

Для накапливания энергии, накопленной благодаря ветряным турбинам и солнечным панелям, могут использоваться емкостные хранилища. Хорошо на роль структурных элементов такого хранилища подходят наноструктурированные конденсаторы, отличающиеся большой удельной мощностью и быстротой перезарядки. К слову, помимо производства нового типа хранилищ они могут открыть новые горизонты в электронике, оборонной промышленности и других приложениях.

... Читать дальше »

Как спящий мозг реагирует на шум

Особый вид активности мозга, называемый сигма-ритмом, или сонными веретёнами, во время сна закрывает путь внешнему шуму к слуховому анализатору в коре. Другой вид активности, К-комплекс, действует наоборот: он активирует слуховые центры мозга, если до спящего человека доносится какой-то звук.

Во время сна мозг ставит барьер между собой и окружающей средой, во избежание ненужного беспокойства. Однако этот барьер, как все мы знаем, можно преодолеть — например, с помощью будильника. Очевидно, мозг не полностью отрешается от внешней среды: звуковые сигналы всё-таки доходят до слухового анализатора, а мозг каким-то образом решает, просыпаться в ответ на звуковой раздражитель или нет. Исследователи из Льежского университета (Бельгия) выяснили, как спящий мозг реагирует на внешний шум.

В своей работе учёные использовали комбинацию методов функциональной МРТ и обычной электроэнцефалографии. Спящий мозг, как известно, демонстрирует специфическую электрическую активность, которая изменяется с течением сна. Эксперимент состоял в том, чтобы сопоставить изменения в электрических волнах спящего мозга с активностью его слухового анализатора в момент, когда спящий будет слышать какой-то звук.

Как пишут авторы в журнале PNAS, слуховые центры мозга во время сна действительно активны, то есть спящий слышит, что происходит. Но контроль над восприятием звуковой инфо ... Читать дальше »