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あなたのポケットに分光計

02.06.2016

最新のテラヘルツ分光計を使用すると、ほぼすべての物質を特定できます。そのようなデバイスがキャプチャするスペクトルの一部では、放射線が落ち、ほとんどの凝縮媒体（液体、固体、生体組織）、そしてもちろん爆発物が生成されます。

ただし、デバイス自体はかなりかさばり、低速です。システムユニットのサイズの放射線源が必要であり、XNUMX つのサンプルの分析に最大 XNUMX 分かかります。これは、空港で爆発物を探す最も便利な方法ではありません。

従来の分光計では、特定の周波数の放射に対する検体の反応が測定され、周波数ごとに新しい測定が行われます。これには、とりわけ装置の機械的操作が必要です。そのため、従来の分光計では分析に時間がかかります。

MIT 開発者からの応答は、量子カスケードレーザー (QCL) です。これはマイクロ回路ほどの大きさで、100 マイクロ秒で結果が得られます。

すべての電気レーザーと同様に、QCL は、そのエネルギーが外に出るまで、活性媒体内の電磁波を前後に「駆動」します。レーザーによって生成される波の周波数を順序付けるために、MIT のエンジニアは周波数コムを使用しました。波長順に並べられた一連のパルスを生成します。

この方法は、スペクトルが事前に計算された材料でテストされ、結果は非常に正確でした。

しかし、問題が XNUMX つあります。量子カスケードレーザー自体は非常に小さいのですが、非常に低い温度に冷却する必要があり、冷蔵庫は多くのスペースを占有します。開発者は、動作温度を上げることや、問題を解決するための他の方法に取り組んでいます。たとえば、デバイスを常に冷却することはできませんが、レーザーが動作しているほんの一瞬だけ冷却することができます。

専門家は、スペクトログラフでの QCL の使用をブレークスルーと呼んでいます。おそらく、この技術により、空港での手荷物スキャンのストリーミングなど、どこでも使用できる非常にコンパクトで非常に高速なスペクトロメーターを作成できるようになるでしょう。その後、コントロールを通過した人は、禁止物質を機内に持ち込む機会が一度もありません。

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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

室温で得られる人工ダイヤモンド 23.11.2020

この新技術により、強い加熱を必要とせずに人工ダイヤモンドを合成し、特に強い結晶を持つ最も希少なロンズデーライトを得ることが可能になります。

自然条件下では、ダイヤモンドは地球の腸の奥深くで形成されます。その形成には長い時間がかかり、高圧と1000℃以上の加熱が必要です。プロセスは依然として非常に高い圧力と温度で行われますが、合成ダイヤモンドをより迅速に取得することは可能です。科学者は、通常の室温でのダイヤモンドの合成を開発して、加熱せずに行うことを学んだのは今だけです。

炭素原子は、平らで黒いグラフェンから超強力で透明なダイヤモンドまで、さまざまな構造を形成できます。ただし、ダイヤモンドも異なります。その結晶内の粒子は、「古典的な」立方体だけでなく、六角形の結晶格子にも結合して、特別な形のダイヤモンドであるロンズデーライトを形成できます。キュービックよりもさらに硬いですが、自然界ではあまり一般的ではありません。はい、実験室では入手がより困難です。

しかし、オーストラリア国立大学のジョディ・ブラッドビー教授が率いる科学者の国際チームは、高温を使用せずに立方晶ダイヤモンドと六方晶ダイヤモンドの両方を合成することに成功しました. 原則として、彼らは熱と巨大な圧力で地球内部の状態を人工的に再現しようとします。しかし、今回、物理学者はダイヤモンドの形成のための別の自然のメカニズム、つまり隕石に目を向けました。

これらの結晶は、地球だけでなく宇宙でも、天体の強力な衝突の結果として炭素から実際に現れることがあります。材料の異なる層が異なる方向に向けられた力を受けるため、温度はせん断力ほど重要ではないと想定されます。脚が緩んでいるテーブルを強く押すと想像してみてください。テーブルトップは一方向に動き、脚は反対方向に動きます。

そのため、著者らは強力なせん断力と同時に巨大な圧力をグラファイトサンプルに作用させることを可能にするセットアップを設計しました。電子顕微鏡でサンプルを調べたところ、ダイヤモンドの結晶が見つかりました。立方晶は、ロンズデーライトの層の間に最も薄い「毛細管」を形成しました。このプロセスはほんの数分しかかからず、科学者たちは、この信じられないほど強力な材料の産業用途と大量合成のために完成できることを望んでいます.

せん断力をさらに高めることで、結晶の形成に必要な圧力を下げることも可能です。これまでのところ、これには約 80 GPa が必要であり、著者が指摘しているように、「バレエのトウシューズのつま先でバランスをとっている 640 頭のアフリカゾウの体重に匹敵する圧力」です。

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