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水の凝固点記録が破られました

01.01.2022

水が氷になる方法と理由を知ることは、さまざまな自然のプロセスを理解する上で不可欠です。気候変動、雲のダイナミクス、水循環は、氷点下で生活する動物と同様に、水と氷の変化の影響を受けます。

たとえばアマガエルは、体を凍らせて陸上で冬を越します。これにより、凍結せずに深い水中で冬眠する種よりも早く冬眠から目覚めることができます。しかし、氷の結晶は細胞膜を破壊する可能性があるため、この技術を使用する動物は、細胞や組織に氷が形成されるのを防ぐ方法を見つける必要があります. 水がどのように凍るかをよりよく理解することは、これらの極端な種をよりよく理解することにつながります。

経験則では、水は摂氏 0 度で凝固しますが、特定の条件下では、水は低温域で液体のままになることができます。これまで、この範囲は摂氏マイナス 38 度で止まると考えられていました。少し低くすると、水が凍るはずです。研究者たちは初めて、摂氏マイナス 44 度までの温度で水滴を液体状態に保つことに成功しました。

開口部は、非常に小さな液滴と非常に柔らかい表面によって助けられました。彼らは、インフルエンザウイルス粒子よりもわずかに大きい150ナノメートルから、わずか275個の水分子のクラスターであるXNUMXナノメートルまでのサイズの液滴から始めました。この範囲の液滴サイズは、研究者が水から氷への変換におけるサイズの役割を解明するのに役立ちました。

このような小規模で凍結プロセスを観察することは事実上不可能であるため、研究者は電気伝導度の測定値 (氷は水よりも伝導性が高いため) と赤外線スペクトルで放出された光を使用して、液滴が変形する正確な瞬間と温度を捉えました。水から氷へ。

液滴のサイズが小さいほど、氷の形成にはより低温でなければならず、サイズが 10 ナノメートル以下の液滴の場合、氷の形成速度が急激に低下することがわかっています。彼らが測定した最小の液滴では、水が-44°Cに達するまで氷は形成されませんでした.

この発見は、航空機や電力システムなどの人工材料の着氷を防ぐのに大いに役立つ可能性がある、と Ghasemi は述べた。柔らかい表面で水が凍るのに時間がかかる場合、エンジニアは柔らかい素材と硬い素材の混合物を設計に組み込んで、それらの表面に氷が形成されないようにすることができます。

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科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

量子力学は、その神秘的な現象や予期せぬ発見で私たちを驚かせ続けています。最近、理化学研究所量子コンピューティングセンターの Bartosz Regula 氏とアムステルダム大学の Ludovico Lamy 氏が、量子もつれとそのエントロピーとの関係に関する新しい発見を発表しました。量子もつれは、現代の量子情報科学技術において重要な役割を果たしています。ただし、その構造は複雑であるため、理解と管理が困難になります。レグルスとラミーの発見は、量子のもつれが古典系と同様のエントロピー規則に従うことを示しています。この発見は、量子情報科学技術の分野に新たな視点をもたらし、量子のもつれと熱力学との関係についての理解を深めます。研究結果は、もつれ変換の可逆性の可能性を示しており、これにより、さまざまな量子技術での使用が大幅に簡素化される可能性があります。新しいルールを開く ... >>

ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

火山上空の飛行 03.10.2006

コトパクシ火山 (地球上で最も高い活火山、5897 メートル) は、55 万番目の都市であるエクアドルの首都キトからわずか XNUMX キロの場所にあります。

危険な隣人は常に監視する必要があります。最近までヘリコプターや軽飛行機から行っていましたが、この方法では費用がかかりすぎます。

ブラウンシュヴァイク (ドイツ) の航空宇宙工学研究所は、高度 330 メートルまで飛行できる翼幅 330 センチの無人航空機「カロロ R-7000」を作成しました。重さ5kgの飛行機にカメラや各種センサーを搭載。それは、ジャイロスコープ、衛星航法受信機、およびマイクロコンピュータを含む、タバコのパックのサイズの自動操縦装置によって制御されます。

設計上、「カロロ」は電気駆動のモーターグライダーです。1100グラムのバッテリーのエネルギーにより、上昇気流を使用して上昇し、そこで舞い上がることができます。 Carollo は、エクアドルの火山学者によって、コトパクシクレーターや他の火山からの新鮮な溶岩流を撮影するために既に使用されています。このデバイスの価格は 20 万ユーロですが、XNUMX 回のフライトで元が取れます。

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