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小型赤外分光計

19.10.2019

スイス連邦工科大学 (ETH) の研究者は、半導体チップに収まるほど小さく、「多くの興味深い可能性を提供する」小さな赤外線分光計を作成しました。研究者によると、このような分光計を備えたチップは、宇宙産業から日用品まで、さまざまな分野で使用できます。その一例が、携帯電話の設計への統合です。

スマートフォンの赤外線分光計と専用アプリを使用することで、液体中のアルコール度数の測定、物質の簡単な化学分析、果物や野菜の熟成度の測定などを行うことができます。様々な職業の方に役立つ機能を搭載。

これらすべての主な成果は、分光計のサイズが非常に小さいことです。現在分析に使用されている従来の赤外分光計は、重量が数キログラム以上と高価でかさばるデバイスであり、ポータブルデバイスに変換することは非常に困難です。

従来の分光計は光を XNUMX つのストリームに分割し、ミラーから反射され、特定の方法で再び追加され、その結果が高感度の光センサーによって測定されます。ミラーの XNUMX つの位置を変更することにより、XNUMX つの光ビームの追加から生じる光学像を変更することができます。これにより、着信光信号内の異なる波長の光の内容の割合を決定することができます。

ミニチュア分光計は、まったく同じ原理を使用します。可動ミラーの代わりにのみ、外部電場を使用して光の屈折率を変更できる特別な導波路を使用します。この場合、屈折率を変更すると、ミラーの位置を変更した場合と同様の効果が得られます。

さらに、小型分光計を使用して XNUMX つの導波路の屈折率を一度に変更することで、赤外線範囲のさまざまな部分を扱うことができます。このデバイスのもうXNUMXつの明らかな利点は、チップが製造された直後、またはチップが最終デバイスに統合された直後にメーカーで実行できるXNUMX回限りのキャリブレーションが必要なことです。対照的に、従来の分光計は、各実行前にキャリブレーションが必要です。

新しい小型赤外線分光計には可動部品がないため、非常に信頼性が高くなります。しかし、研究者自身が認めているように、彼らの子孫がモバイルデバイスで使用される前に、技術を改善し、これらの技術を現代の工業生産の要件に合わせるために、さらに多くの作業を実行する必要があります.

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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。 ... >>

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水小惑星発見 19.10.2013

ハッブル望遠鏡を使用して、天文学者は、遠く離れた星を周回し、大量の水を含んでいた破壊された小惑星の残骸を調査しました。

小惑星の「故郷」は、地球から150光年離れた星系で、その星GD61は200億年前に白色矮星になりました。宇宙望遠鏡のおかげで、星の大気中に「ゴミ」が発見されました。星の重力によって粉砕された惑星や小惑星の残骸です。天文学者のチームは、マグネシウム、シリコン、鉄などの元素をこの破片から発見しました。これらの元素は、酸素とともに岩石の主成分です。酸素との関係でこれらの元素の数を計算することにより、研究者は白色矮星の大気中の酸素の量を予測することができましたが、観測は予想よりもはるかに多くの酸素があることを示しました.

科学者たちは、観測された過剰な酸素は、太陽系のセレスのような水に富んだ岩石小惑星の星系の存在の結果である可能性があると信じています. GD61 付近の水は、直径が少なくとも 90 km の小さな惑星に由来する可能性が最も高く、それよりもはるかに大きい可能性が高いと考えられます。この天体には大量の水が含まれており、その質量の最大 26% でした。

このように、科学者たちは初めて、太陽系の外で豊富な水を含む岩石の天体を発見しました。これは、いくつかの惑星が居住可能になるのに十分な水が他の星系にあることを意味します。事実、私たちに知られている唯一の居住可能な惑星である地球は、本質的に乾燥しており、その質量のわずか 0,02% しか水ではありません。海は、水の豊富な小惑星が地球に落下したために、後に私たちの惑星に現れました。

現在、他の星系にも同様の小惑星があることがわかっています。つまり、銀河には私たちの惑星に似た水の惑星がたくさんある可能性があります。

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