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超イオン氷

25.10.2018

リバモア国立研究所のアメリカの物理学者は、超イオン氷と呼ばれる新しい形の物質を得ました。この段階に適した条件は、天王星や海王星などの氷の巨大惑星の内部にのみ存在します。

水の氷には、18 種類の結晶といくつかの非晶質の種類があります。それらは異なる圧力と温度で形成され、水分子の配置が異なります。理論的には、50〜100ギガパスカル（XNUMXギガパスカルはXNUMX万気圧にほぼ等しい）の高圧では、水分子が破壊され、その結果、氷が超イオンになることが示されています。結晶格子は酸素原子から形成され、その中を水素イオンが自由に動きます。

これまで、実験室で超イオン氷を観測したことはありませんでしたが、多くの科学者が通常の氷からエキゾチック相への遷移が起こる条件を達成することができました。超イオン伝導の兆候が記録されたという事実にもかかわらず、その値は十分に高くありませんでした。

実験中、科学者は氷 VII と呼ばれる立方体の変形を使用しました。氷 VII は、2,5 ギガパスカルの圧力と室温で 100 つのダイヤモンドアンビルの間に挟まれていました。サンプルを紫外線に短時間さらして衝撃波を発生させました。波面が氷の小さな領域で伝播すると、超イオン状態への相転移に適した極端な物理的条件が生じました。それらの圧力は300〜XNUMXギガパスカルに達しました。

光学測定の結果、新しい形の氷の特徴である超イオン伝導性が示されたことが示されました。同時に、超イオン氷は 190 ギガパスカル、摂氏約 XNUMX 度の温度で溶けます。

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温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

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ギャンブル依存症の主な危険因子 07.05.2024

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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 ... >>

ワイヤレススピーカー Samsung ミュージックフレーム HW-LS60D 06.05.2024

現代のオーディオ技術の世界では、メーカーは完璧な音質を追求するだけでなく、機能性と美しさを組み合わせるためにも努力しています。この方向への最新の革新的なステップの 60 つは、2024 World of Samsung イベントで発表された新しい Samsung Music Frame HW-LS60D ワイヤレススピーカーシステムです。 Samsung HW-LS6D は単なるスピーカーシステムではなく、フレームスタイルサウンドの芸術品です。 Dolby Atmos対応の5.2スピーカーシステムとスタイリッシュなフォトフレームデザインの組み合わせにより、インテリアに最適な製品です。新しい Samsung Music Frame は、あらゆる音量レベルでクリアな対話を実現するアダプティブオーディオや、豊かなオーディオを再生するための自動ルーム最適化などの高度なテクノロジーを備えています。 Spotify、Tidal Hi-Fi、Bluetooth XNUMX 接続のサポート、およびスマートアシスタントの統合により、このスピーカーはあなたのニーズを満たす準備ができています。 ... >>

光信号を制御および操作する新しい方法 05.05.2024

現代の科学技術は急速に発展しており、日々新しい手法や技術が登場し、さまざまな分野で新たな可能性を切り開いています。そのような革新の 1 つは、ドイツの科学者による光信号を制御する新しい方法の開発であり、これはフォトニクス分野での大きな進歩につながる可能性があります。最近の研究により、ドイツの科学者は石英ガラス導波管内に調整可能な波長板を作成することができました。液晶層の使用に基づくこの方法により、導波路を通過する光の偏光を効果的に変化させることができる。この技術的進歩により、大量のデータを処理できるコンパクトで効率的なフォトニックデバイスの開発に新たな展望が開かれます。新しい方法によって提供される偏光の電気光学制御は、新しいクラスの集積フォトニックデバイスの基礎を提供する可能性があります。これにより、次のような大きな機会が開かれます ... >>

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超薄型電池材料 07.10.2021

アメリカの科学者は、革新的なバッテリーやその他のエネルギー変換デバイスの作成を可能にする極薄の材料を開発しました。

ノースウェスタン大学の Mercurios Kanadzidis 教授は、アルゴンヌ国立研究所の研究者と協力して、異常な特性を持つ超伝導体を探していたところ、予想外に銀、カリウム、セレン (a-KAg3Se2) の別の超材料を作成しました。その構造は 4 層で構成されており、厚さはわずか 4 原子であり、XNUMX 次元空間における荷電粒子の動きを初めて研究することができます。

超イオン伝導体の助けを借りて、荷電イオンは、電池に含まれる液体電解質内と同じように固体材料内を自由に移動します。このような材料は電気を通しやすいですが、熱を通しにくいため、ほとんど熱くなりません。これらの特性は両方とも、超イオン伝導体をエネルギー貯蔵および変換デバイス用のスーパーマテリアルにします。

科学者は、材料を摂氏232度と315度に加熱した後、材料の特別な特性について結論付けました. 彼らは、より対称的な XNUMX 層構造への移行に気付きました。結局のところ、このプロセスは可逆的です。温度を下げたり上げたりするだけで十分です。遷移後、銀イオンは、塩分濃度の高い水性電解質の中にあるかのように揺れ始めました。これは、現時点で知られている最速のイオン伝導体の XNUMX つです。

a-KAg3Se2 と呼ばれるこの材料を電池の製造に使用することはできませんが、イオンの挙動を研究したり、イオン伝導率が高く熱伝導率が低い他の 2D 材料を作成したりするのに役立ちます。

超イオン材料に関する研究は、発電所や自動車の排気ガスからさえ熱を電気に変換する新しい熱電変換の開発に役立つ可能性があります。この開発は、フィルターや水の淡水化用の浄化膜を作成するために使用することも提案されています。

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