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ホウ素からのグラフェン

29.08.2021

理論家はずっと前に、原子の厚さのホウ素のフィルム形態、つまりボロフェンの存在を予測していました。しかし実際には、単層のボロフェンを成長させることは、グラフェンを得るよりも桁違いに難しいことが判明しました。層間エネルギー貯蔵の可能性を備えた多層ボロフェンを作成するという夢は、まったく幻想のように思えました。

しかし、科学者たちは XNUMX 層のボロフェンを成長させるための条件を得ることができましたが、これはまったくの偶然でした。アメリカのノースウェスタン大学の科学者グループは、XNUMX 層のボロフェンのサンプルが成長していることを報告しました。その秘密は、プロセスに適した基板を選択することにありました。

最も簡単な方法でグラフェンを製造できます。これには、接着層を備えたフィルムを使用した原子レベルの薄さの剥離が含まれます。ボロフェンはこの方法では分離できません。その構造はより強力で、原子レベルの薄い層は特別な基板上でしか成長できません。さらに、XNUMX層のボロフェンを成長させる試みはすべて失敗に終わりました.XNUMX番目の層の代わりに、ボロンの体積蓄積が単結晶構造の形で形成されました。

ボロフェンを成長させるための基板を使った実験の XNUMX つで、ノースウェスタン大学の科学者は特定の温度に加熱された銀を使用しました。得られた基板は、それぞれが比較的大きな面積を持つテラスのカスケードのように見えました。実験中に、そのような基板上に、ボロフェンがXNUMXつのきれいな層の形で形成されることが判明しました。誰もこれを予期していませんでしたが、誰もが嬉しい驚きを覚えました。彼らは長い間夢見ていたものを見つけました。

二層ボロフェンは、理論的にはグラフェンよりも将来の電池に適しています。より耐久性があり、柔軟性があり、軽量です。ボロフェンの XNUMX つの層の間の距離は、イオントラップとエネルギー貯蔵に適しています。この材料は、バッテリーの構造を簡素化し、重量を減らすことを約束します。科学者たちは、その特性を明らかにすることを可能にする大量のボロフェンを取得するために開かれた機会を研究し、その結果、実用化の可能性を近づけることができることを望んでいます.

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世界一高い天文台がオープン 04.05.2024

宇宙とその謎の探索は、世界中の天文学者の注目を集める課題です。都会の光害から遠く離れた高山の新鮮な空気の中で、星や惑星はその秘密をより鮮明に明らかにします。世界最高峰の天文台、東京大学アタカマ天文台の開設により、天文学の歴史に新たなページが開かれています。アタカマ天文台は海抜 5640 メートルに位置し、天文学者に宇宙研究の新たな機会をもたらします。この場所は地上望遠鏡の最高地点となり、研究者に宇宙の赤外線を研究するためのユニークなツールを提供します。高地にあるため空はより澄み、大気からの干渉も少なくなりますが、高山に天文台を建設することは多大な困難と課題を伴います。しかし、困難にもかかわらず、新しい天文台は天文学者に研究のための広い展望をもたらします。 ... >>

気流を利用して物体を制御する 04.05.2024

ロボット工学の発展は、さまざまなオブジェクトの自動化と制御の分野で私たちに新たな展望を切り開き続けています。最近、フィンランドの科学者は、気流を利用して人型ロボットを制御する革新的なアプローチを発表しました。この方法は、物体の操作方法に革命をもたらし、ロボット工学の分野に新たな地平を開くことが期待されています。気流を使用して物体を制御するというアイデアは新しいものではありませんが、最近までそのようなコンセプトを実装することは課題のままでした。フィンランドの研究者は、特殊なエアジェットを「エアフィンガー」として使用してロボットが物体を操作できる革新的な方法を開発した。専門家チームによって開発された気流制御アルゴリズムは、気流中の物体の動きの徹底的な研究に基づいています。特別なモーターを使用して実行されるエアジェット制御システムにより、物理的な力に頼ることなくオブジェクトを方向付けることができます。 ... >>

純血種の犬は純血種の犬と同じように頻繁に病気になることはありません 03.05.2024

ペットの健康を気遣うことは、すべての犬の飼い主にとって人生の重要な側面です。しかし、純血種の犬はミックス犬に比べて病気にかかりやすいという一般的な考えがあります。テキサス獣医生物医科学大学院の研究者らが主導した新しい研究は、この問題に新たな視点をもたらした。 Dog Aging Project (DAP) が 27 頭以上の伴侶犬を対象に実施した研究では、純血種の犬とミックス犬がさまざまな病気にかかる可能性が一般的に同等であることがわかりました。一部の品種は特定の病気にかかりやすい可能性がありますが、全体的な診断率は両グループ間で実質的に同じです。ドッグ・エイジング・プロジェクトの主任獣医師であるキース・クリービー博士は、特定の犬種によく見られるいくつかのよく知られた病気があると述べており、これは純血種の犬が病気にかかりやすいという考えを裏付けています。 ... >>

リサイクル可能なプリント基板 03.05.2024

エレクトロニクスは今日の世界において重要な役割を果たしていますが、それに伴う電子廃棄物の増加により環境が危険にさらされています。この問題に対応して、ワシントン大学の研究者らは、回路基板のリサイクルに関する従来の常識を変える可能性のある革新的な技術を開発しました。ワシントン大学の科学者が率いるチームは、複数回リサイクルできるユニークな能力を持つビトリマープリント基板を作成しました。研究者らは、環境に優しい先進的なポリマーを使用し、特殊な溶媒を使用してゼリー状の物質に変えることができる材料を開発した。これにより、品質を大幅に損なうことなく PCB を再利用およびリサイクルする道が開かれます。 Vitrimer プリント基板 (vPCB) は、環境の持続可能性における大きな進歩を表しています。リサイクルを繰り返すと劣化しやすい従来のプラスチックとは異なり、ゼリー状のビトリマーは、その性質を維持します。 ... >>

庭の花の間引き機 02.05.2024

現代の農業では、植物の世話プロセスの効率を高めることを目的とした技術進歩が進んでいます。収穫段階を最適化するように設計された革新的な Florix 摘花機がイタリアで発表されました。このツールには可動アームが装備されているため、庭のニーズに簡単に適応できます。オペレーターは、ジョイスティックを使用してトラクターの運転台から細いワイヤーを制御することで、細いワイヤーの速度を調整できます。このアプローチにより、花の間引きプロセスの効率が大幅に向上し、庭の特定の条件や、そこで栽培される果物の種類や種類に合わせて個別に調整できる可能性が得られます。 2 年間にわたりさまざまな種類の果物で Florix マシンをテストした結果、非常に有望な結果が得られました。フロリックス機械を数年間使用しているフィリベルト・モンタナリ氏のような農家は、花を摘むのに必要な時間と労力が大幅に削減されたと報告しています。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

一眼4Dフィールドカメラ 22.08.2017

ロボットや自動運転車が周囲の世界を認識する能力は、その設計に使用されるセンサーとカメラに大きく依存します。少し前に、スタンフォード大学とカリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者が、新しい 4D モノセントリックライトフィールドカメラの開発を完了しました。これにより、ロボットは大幅に改善された「視覚」を得ることができます。同時に、新しいカメラの設計には球面レンズが 138 つしか含まれていないため、シンプルになり、視野角は XNUMX 度になります。

前述の球面レンズは、計算カメラを使用したソルジャー CENtric Imaging (SCENICC) と呼ばれるペンタゴン高等研究プログラム DRAPA プログラムの一部として、一度に開発されました。このようなレンズを備えたカメラレンズは円形領域の 4 分の 125 をカバーしますが、4D カメラの解像度は XNUMX メガピクセルです。 XNUMXD カメラの以前のバージョンでは、光センサー面に球状の画像をスキャンするのに役立つ光ファイバーラインが使用されていたことに注意してください。このアプローチは機能しましたが、実装するにはコストがかかりすぎました。

新しいカメラは光ファイバー回線を不要にし、デジタル信号処理とライトフィールド技術の実装のすべての作業は、カメラで撮影した写真に「XNUMX次元」を提供するスタンフォード大学の専門家によって開発されたアルゴリズムの肩にかかっています。

ライトフィールドフォトグラフィ技術の基本は、対物レンズに入射する光線の方向を計算することです。そして、受信した方向データは、最終ファイルで、光センサーから読み取った従来の「4 次元」データと結合されます。まったく同じ技術が Lytro コンシューマフィールドカメラに実装されており、写真を撮った後、画像内の任意のポイントに焦点を合わせることができます。同じ機能により、ロボットはほこり、雨、霧などの干渉を取り除き、さまざまな物体の画像に焦点を合わせることができます。さらに、XNUMXD カメラの画像データにより、ロボットは物体までの距離をかなり高い精度で計算できます。

これまでのところ、研究者は 4 つのプロトタイプの XNUMXD カメラを作成しており、これは使用されている技術の性能を証明しています。カメラとそのソフトウェアの両方の設計を改善した後、このカメラは、複雑な環境、ロボットカー、仮想および拡張現実システムで動作できるロボット設計で使用できます。

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