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金属のひび割れは治る

27.10.2013

マサチューセッツ工科大学 (MIT) の科学者たちは、予想外の発見をしました。特定の条件下では、金属は亀裂を閉じることで「修復」することができます。この発見は、最も過酷な条件で機能する自己修復材料の作成につながる可能性があります。

MIT からの科学者の発見には大きな可能性があります。判明したように、場合によっては、亀裂を作成する力が亀裂を拡大するのではなく、「治癒」して金属の完全性を回復します。研究者たちは、ひびが入ったときに自己修復できる金属を作成できると確信しているため、最も困難な状況でも構造強度を維持できます。このような金属は、タービンブレードや穴あけ工具など、幅広い用途に使用できます。

金属の異常な特性の秘密は、金属の小さな結晶粒の境界での相互作用にあり、そのサイズと方向は、金属の強度やその他の特性に影響を与えます。

高温合金の基礎となるニッケルを使った実験では、特定の条件下で粒界が移動し、金属が自己修復できることがわかりました。

固体金属内の粒界移動のアイデアそのものが、過去 XNUMX 年間にわたって研究されてきました。これらの研究の過程での自己修復の現象は、変化が粒子に部分的にしか影響を与えない、いわゆるディスクリネーションと呼ばれる境界の特定の移動でのみ観察されるため、検出できませんでした。ディスクリネーションの間、金属の欠陥は非常に強い応力場を持っているため、亀裂の端は発散しませんが、逆に互いに接近し、文字通り壊れた金属を「溶かします」。

科学者たちは、さまざまな動作条件で一般的な亀裂をシールできる金属合金を設計するために、金属の自己修復メカニズムを詳細に研究する予定です。

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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。 ... >>

ギャンブル依存症の主な危険因子 07.05.2024

コンピューターゲームは、385 代の若者の間でますます人気の娯楽となっていますが、それに伴うゲーム依存症のリスクは依然として重大な問題です。アメリカの科学者は、この中毒に寄与する主な要因を特定し、その予防のための推奨事項を提供するために研究を実施しました。 90 年間にわたり、10 人のティーンエイジャーを追跡調査し、どのような要因がギャンブル依存症になりやすいかを調査しました。その結果、研究参加者のXNUMX%は依存症のリスクがなかったが、XNUMX%がギャンブル依存症になったことが示された。ギャンブル依存症の発症の主な要因は、低レベルの向社会的行動であることが判明しました。向社会的行動のレベルが低い十代の若者は、他人の助けやサポートに興味を示さないため、現実世界との接触が失われ、コンピュータゲームが提供する仮想現実への依存が深まる可能性があります。これらの結果に基づいて、科学者たちは ... >>

交通騒音がヒナの成長を遅らせる 06.05.2024

現代の都市で私たちを取り囲む音は、ますます突き刺さるようになっています。しかし、この騒音が動物界、特に卵から孵化していないひよこのような繊細な生き物にどのような影響を与えるかを考える人はほとんどいません。最近の研究はこの問題に光を当てており、彼らの発達と生存に深刻な影響を与えることを示しています。科学者らは、シマウマダイヤモンドバックのヒナが交通騒音にさらされると、発育に深刻な混乱を引き起こす可能性があることを発見しました。実験によると、騒音公害によって孵化が大幅に遅れる可能性があり、孵化した雛は健康増進に関わる多くの問題に直面している。研究者らはまた、騒音公害の悪影響が成鳥にも及ぶことを発見した。生殖の機会の減少と生殖能力の低下は、交通騒音が野生動物に長期的な影響を与えることを示しています。研究結果はその必要性を浮き彫りにしている ... >>

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単一光子で制御する量子スイッチ 02.05.2014

ミハイル・ルーキンが率いるマサチューセッツ工科大学とハーバード大学の物理学者は、単一光子で制御できる量子スイッチを開発しました。

科学者たちは、量子スイッチを光ネットワークに統合できる回路を初めて作成しました。このネットワークは、他の同様のノードと組み合わせることができます。実際、これは科学者がそのような量子技術のスケーラビリティにおいて非常に大きな進歩を遂げた最初の研究です。

科学者たちは、原子を特別な量子状態にすることに成功しました。これは、波動関数の特定の重ね合わせによって特徴付けられます。この位置により、原子は光子との相互作用に応じてオンとオフの両方の状態になることができます。 XNUMXつの原子はXNUMXつの光子で制御でき、科学者が言うように、そのような原子はシステムに組み合わせることができます.

この目的のために、科学者は個々の原子を真空チャンバーに入れ、絶対零度に近い温度まで冷却し、光ピンセットを使用してナノメートルの距離にわたって原子を動かしました。その後、研究者は原子に光子を照射して、上記の特別な種類の量子状態を取得しました。量子相を変化させ、単一の光子でオンとオフを制御しました。

著者らによると、彼らの開発がデスクトップコンピューターで必要とされる可能性は低いものの、量子暗号を使用する光ファイバーネットワークには役立つはずです。

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