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極低温分子の寿命を延ばす

17.08.2021

非常に低温に冷却された分子の研究は、量子シミュレーション、精密測定、極低温化学などの開発にとって重要です。これを行うには、物理学者はそれらを冷却し、収集して保持し、破壊から保護する方法を学ぶ必要があります. 後者の要因は、科学者がそのようなシステムで調査できる実験と現象の範囲を大幅に制限します。

超低温分子の崩壊の主な経路は、互いの非弾性衝突です。それらを回避するために、科学者はスクリーニングを使用します。つまり、非弾性相互作用プロセスが始まる距離で分子間に追加の反発を作成します。今日まで、原子と分子の遮蔽は、すでに多くの異なる方法で実施されてきました。たとえば、科学者は、一定の電場を使用して極低温の KRb 分子を互いに保護する方法を学びました。進歩にもかかわらず、物理学者は、そのような分子の寿命を延ばす新しい体制を常に探しています。

韓国と米国の研究者は、ケンブリッジ大学の Tijs Karman の参加を得て、マイクロ波放射を使用して、光ピンセットに保持された 24 つの CaF 分子を互いに遮蔽しました。彼らは、外部フィールドのパラメーターを制御することにより、分子をスクリーニングモードとアンチスクリーニングモードの間で切り替えることが可能であり、分子の寿命を XNUMX 倍に変更できることを示しました。

このような上映の考え方は、「服を着た」状態の概念に基づいています。 XNUMX レベルシステムが共鳴交番電場で照射される (「覆われる」) 場合、その状態の集団はラビ周波数で振動します。場のパラメーターを制御することで、「服を着た」状態の分子間で、強力な長距離双極子間相互作用が発生し、引力と反発の両方が発生するようにすることができます。後者は、とりわけ、フィールドによってどの状態が「ドレスアップ」されるかに依存します。

この原理を実装するために、著者らは、27 ガウスの磁場を適用することによって、それぞれが光ピンセットの独自のトラップに捕捉された XNUMX つの CaF 分子を事前に準備しました。その後、物理学者はしばらくの間、マイクロ波場の存在下でそれらを押し合わせ、さまざまな方向に運び、ラムダイメージング法を使用して、それらがバラバラになっているかどうかを調べました. したがって、科学者は、相互作用の時間に応じて「生き残った」分子の割合をプロットすることができました。「服を着た」状態の構成を変更することで、マイクロ波にさらされていない「裸の」分子の数と比較することで、この数に影響を与えることができました。

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タッチエミュレーション用人工皮革 15.04.2024

距離を置くことがますます一般的になっている現代のテクノロジーの世界では、つながりと親近感を維持することが重要です。ドイツのザールランド大学の科学者らによる人工皮膚の最近の開発は、仮想インタラクションの新時代を象徴しています。ドイツのザールラント大学の研究者は、触覚を遠くまで伝えることができる超薄膜を開発した。この最先端のテクノロジーは、特に愛する人から遠く離れている人たちに、仮想コミュニケーションの新たな機会を提供します。研究者らが開発した厚さわずか50マイクロメートルの極薄フィルムは、繊維に組み込んで第二の皮膚のように着用することができる。これらのフィルムは、ママやパパからの触覚信号を認識するセンサーとして、またその動きを赤ちゃんに伝えるアクチュエーターとして機能します。保護者が布地に触れるとセンサーが作動し、圧力に反応して超薄膜を変形させます。これ ... >>

Petgugu グローバル猫砂 15.04.2024

ペットの世話は、特に家を清潔に保つことに関しては、しばしば困難になることがあります。 Petgugu Global のスタートアップ企業から、猫の飼い主の生活を楽にし、家を完璧に清潔で整頓された状態に保つのに役立つ、新しい興味深いソリューションが発表されました。スタートアップの Petgugu Global は、糞便を自動的に流し、家を清潔で新鮮に保つことができるユニークな猫用トイレを発表しました。この革新的なデバイスには、ペットのトイレ活動を監視し、使用後に自動的に掃除するように作動するさまざまなスマートセンサーが装備されています。この装置は下水道システムに接続されており、所有者の介入を必要とせずに効率的な廃棄物の除去を保証します。また、トイレには大容量の水洗トイレがあり、多頭飼いのご家庭にも最適です。 Petgugu 猫砂ボウルは、水溶性猫砂用に設計されており、さまざまな追加機能を提供します。 ... >>

思いやりのある男性の魅力 14.04.2024

女性は「悪い男」を好むという固定観念は長い間広まっていました。しかし、モナシュ大学の英国の科学者によって行われた最近の研究は、この問題について新たな視点を提供しています。彼らは、男性の感情的責任と他人を助けようとする意欲に女性がどのように反応するかを調べました。この研究結果は、男性が女性にとって魅力的な理由についての私たちの理解を変える可能性がある。モナシュ大学の科学者が行った研究により、女性に対する男性の魅力に関する新たな発見がもたらされました。実験では、女性たちに男性の写真と、ホームレスと遭遇したときの反応など、さまざまな状況での行動についての簡単なストーリーを見せた。ホームレス男性を無視する人もいたが、食べ物をおごるなど手助けする人もいた。ある研究によると、共感と優しさを示す男性は、共感と優しさを示す男性に比べて、女性にとってより魅力的であることがわかりました。 ... >>

トラック運転手用電子ヘルメット 14.04.2024

エンジニアや科学者にとって、特に建設重機の運転手の交通安全は最優先事項です。これを踏まえ、ドイツのフラウンホーファー構造強度・システム信頼性研究所は、建設車両の運転時にドライバーを重傷から守るために設計された新製品、電子ヘルメットを導入した。フラウンホーファー研究所のエンジニアチームが開発した新しい電子ヘルメットは、トラックや建設機械のドライバーの安全に新たな可能性を切り開きます。この装置は、車室内の揺れのレベルを監視し、ドライバーに危険の可能性を警告することができます。ヘルメットの動作の基礎は、物理的変形中に電気を生成する内蔵圧電センサーです。この機構により、建設機械に特有の激しい振動にもデバイスが対応できます。変形レベルが安全値を超えると、ヘルメットの警報システムが作動し、 ... >>

抗生物質の代わりに抗ビタミン剤 13.04.2024

抗生物質に対する細菌の耐性の問題はますます深刻化しており、感染症の効果的な治療に脅威を与えています。これを考慮して、研究者たちはスーパーバグと戦う新しい方法を模索しています。有望な方向性の 1 つは、抗菌効果を持つ抗ビタミン剤の使用です。抗ビタミン剤はビタミンの反対として知られていますが、細菌の抗生物質耐性との戦いにおいて有望なツールであることが証明されています。ドイツのゲッティンゲン大学の科学者によって行われた研究では、危険な感染症と戦うための新薬を生み出す可能性が確認されました。抗生物質耐性を持つスーパーバグの出現により、代替治療法を見つける必要があります。抗ビタミン剤はビタミンに似た分子ですが、人体に害を与えることなく細菌の活動を阻害することができます。現時点で、科学が知っている抗ビタミン剤は 3 つだけです。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

星の惑星については、その光球を教えてくれます 05.03.2012

国際的な科学者グループは、星の光球の組成を研究することで、その惑星がどのように形成され、どのような環境条件が発達したかを知ることができるという結論に達しました。

新しい研究は、惑星の形成をモデル化するだけでなく、それらの大気の組成と気候条件を決定するために重要です。理論的研究によると、C/O (炭素/酸素) と Mg/Si (マグネシウム/シリコン) は、地球型惑星の鉱物を決定する上で最も重要な化学元素の比率です。 C/O 比は炭化物と酸化物の間でシリコンの分布を制御し、Mg/Si はケイ酸塩に関する情報を提供します。

2010 年、科学者たちは、原始惑星雲の化学組成を入力として、惑星形成のシミュレーションを実行しました。地球型惑星は非常に異なる化学組成を持ち、地球とは非常に異なることがわかっています。その後、科学者たちは、惑星が発見された 61 の星と、惑星が発見されなかった 270 の星の C、O、Mg、Si の存在量に関する最初の詳細な研究を行いました (HARPS GTO データを使用)。その結果、元素の比率は、私たちが太陽で観測している比率とは異なることが判明しました。このように、私たちの太陽系とは非常に異なるさまざまな惑星系があります。

多くの星は Mg/Si 比が 1 未満であるため、それらの惑星には豊富なシリコンがあり、MgSiO3 (ケイ酸マグネシウム) のような化合物を形成します。これは、プレートテクトニクス、大気組成、火山活動などの惑星プロセスに重要な意味を持つ可能性があります。最終的に生命の起源の可能性に影響を与えます。
したがって、宇宙には数十億の地球型惑星が存在する可能性がありますが、それらの大部分は、地球上の私たちがほとんど想像することさえできない、まったく異なる内部および大気の特徴を持っている可能性があります.

例として、研究者は 55Cnc 惑星系を挙げており、惑星が中心星から遠ざかるにつれてアルミニウムとカルシウムの量が減少することを高い確率で予測することが可能です。一方、内陸惑星 (恒星から 0,5 天文単位以内) には、アルミニウムやカルシウムなどの耐火元素が大量に含まれています (惑星の質量の約 47%)。

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