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安定したミニチュア 3D エアロゲルオブジェクト

26.08.2020

スイス連邦材料科学技術研究所 (Empa) の研究者は、3D プリンターを使用してシリカエアロゲルから安定した良好な形状の微細構造を作成しました。印刷された構造は、最大 3 分の XNUMX ミリの厚さにすることができます。新しいシリカエアロゲルは機械的特性が優れており、ドリルやフライス加工も可能です。これにより、XNUMXD プリントエアロゲル型の後処理にまったく新しい可能性が開かれます。

シリカベースのエアロゲルは軽量で多孔質のフォームで、優れた断熱性を提供します。この材料は非常に脆いため、通常、大きなエアロゲルオブジェクトは有機繊維またはバイポリマー繊維で補強されます。大きなものから小さなものを変えるのは簡単なことではありません。そして、ミニチュアオブジェクトをすぐに印刷することはさらに困難です.

Empa の科学者によって開発された新しい方法により、エアロゲルから小さくて安定した物体を得ることができます。この方法を使用すると、シリコンインクの流れと固化特性を微調整することができ、そこからエアロゲルが得られ、自己支持構造と薄膜の両方を印刷することが可能になります。そのような構造の例として、研究者は蓮の花の葉と花序を印刷しました。試験対象物は、シリカエアロゲルの疎水性と低密度により、自然モデルと同様に水面に浮きます。また、この新技術により、複数の材料から複雑な XNUMXD 微細構造を初めて印刷することも可能になります。

印刷されたエアロゲル膜を使用して、研究者は可動部品なしで動作する「熱分子」ガスポンプ (「クヌーセンポンプ」) を構築しました。操作の原理は、ナノサイズの細孔または XNUMX 次元のチャネルのネットワーク内でのガスの移動が制限されていることに基づいています。このチャネルの壁の一方の端は高温で、もう一方の端は低温です。チームは、黒色のマンガン酸化物ナノ粒子で片面をコーティングしたエアロゲルポンプを作成しました。光源がそれに向けられると、ポンプは暗い側で加熱され、ガスまたは溶媒蒸気を送り始めます。

このような太陽光のみを動力とするポンプは、空気を汲み上げるだけでなく、空気を浄化することもできます。空気中に汚染物質や毒素 (溶剤のトルエンなど) がある場合、空気は膜を数回循環することができ、汚染物質は酸化マンガンナノ粒子によって触媒される反応によって化学的に破壊されます。

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科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

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 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

心臓に電子レンジ 23.08.2004

オーストラリアのエンジニアは、マイクロ波放射を使用して心筋の不整脈を治療できるデバイスを設計しました。

このデバイスは、ハンクチウのリーダーシップの下、シドニー工科大学 (オーストラリア) のエンジニアによって設計されました。この装置の助けを借りて、マイクロ波放射は心筋の個々の正確に選択された領域を 55°C まで加熱します。「この手順は数秒しかかからず、その結果、間違った電気信号をブロックする損傷が生じます」とHink Chiuは説明します。

組織の一部を取り除くことは、不整脈 (頻繁な不整脈) に対処する一般的な方法です。方法の XNUMX つは、針が心臓に挿入され、高周波信号が送信され、直径 XNUMX mm のスポットを燃やすときの電波放射です。ただし、熱が強いと、血液が凝固して血栓を形成する可能性があります。

マイクロ波放射は不整脈の治療にも使用されますが、外科的方法と組み合わせてのみ使用されます。「心臓切開手術を受けることができる患者だけでなく、マイクロ波だけが必要であり、すべての患者が助けを受けられるようにしたいと考えています」とHink Chiuは言います。

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