Showing posts with label ΕΠΙΣΤΗΜΗ. Show all posts
Showing posts with label ΕΠΙΣΤΗΜΗ. Show all posts

9.9.19

Physical phenomenon, involving optical waves, synthetic magnetic fields, and TIME REVERSAL, has been directly observed

Involves the non-Abelian Aharonov-Bohm Effect and is reported today in the journal Science. The finding relates to gauge fields, which describe transformations that particles undergo. Gauge fields fall into two classes, known as Abelian and non-Abelian.

The Aharonov-Bohm Effect, named after the theorists who predicted it in 1959, confirmed that gauge fields—beyond being a pure mathematical aid—have physical consequences. But the observations only worked in Abelian systems, or those in which gauge fields are commutative—that is, they take place the same way both forward and backward in time. In 1975, Tai-Tsun Wu and Chen-Ning Yang generalized the effect to the non-Abelian regime as a thought experiment. Nevertheless, it remained unclear whether it would even be possible to ever observe the effect in a non-Abelian system. Physicists lacked ways of creating the effect in the lab, and also lacked ways of detecting the effect even if it could be produced. Now, both of those puzzles have been solved, and the observations carried out successfully.

7.9.19

Ενεργοποίηση της φυσικής αναγέννησης καρδιακών κυττάρων σε νεογνά ποντικών.

Eρευνητές του Πανεπιστημίου του Τέξας, Southwestern, ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να «ξεκλειδώσουν» τον υποκείμενο μοριακό μηχανισμό της αναγέννησης της καρδιάς στα νεογνά των ποντικιών. Όπως αναφέρεται σε σχετικό άρθρο του Proceedings of the National Academy of Sciences, τα συγκεκριμένα νεογνά θηλαστικών ειδών κρύβουν το μυστικό της αναγέννησης του 15% περίπου του ιστού της καρδιακής κοιλίας, μια ικανότητα που εμφανίζεται μέσα σε ένα χρονικό εύρος περίπου επτά ημερών μετά τη γέννηση. Μόλις το χρονικό αυτό «παράθυρο» κλείσει, τα καρδιακά κύτταρα ωριμάζουν και τα ποντίκια χάνουν για πάντα την ικανότητα να αναγεννούν τις τραυματισμένες περιοχές της καρδιάς τους.

Η μελέτη που βρίσκεται σε εξέλιξη στο Κέντρο Αναγεννητικής Επιστήμης και Ιατρικής Hamon του αμερικανικού πανεπιστημίου, διεξάγεται από την ίδια επιστημονική ομάδα που το 2011 ανακοίνωσαν πρώτοι στο κόσμο ότι τα ποντίκια έχουν την ικανότητα αναγέννησης ενός σημαντικού ποσοστού του καρδιακού τους μυ. Τα μικροσκοπικά ποντίκια αναγεννούν τις καρδιές τους παράγοντας νέα καρδιομυοκύτταρα, κύτταρα υπεύθυνα για τις ισχυρές συσταλτικές δυνάμεις του υγιούς οργάνου. Τώρα, εντόπισαν γονίδια, τις πρωτεΐνες τους και μια ομάδα κυττάρων, περιλαμβανομένων των μακροφάγων του ανοσοποιητικού συστήματος, που εμπλέκονται στην αναγεννητική διαδικασία, ανοίγοντας τον δρόμο ενδεχομένως και για την αναγέννηση της ανθρώπινης καρδιάς στο μέλλον. Στην περίπτωση εμφράγματος, η καρδιά ενός ενήλικα εκτιμάται ότι χάνει έως και 1 δισεκατομμύριο καρδιομυοκύτταρα επειδή αυτά δεν πολλαπλασιάζονται, δηλαδή δεν μπορούν να αναπληρωθούν.

4.9.19

Ουσία σαν ζελέ με παράξενο γυαλιστερό χρώμα, βρήκε το κινεζικό ρόβερ Yutu-2 στη «σκοτεινή» πλευρά της Σελήνης

Το ρόβερ του σκάφους Chang’e-4 έπεσε τυχαία πάνω στο περίεργο υλικό και αμέσως οι Κινέζοι χειριστές του στο Πεκίνο τού έδωσαν εντολή να αναβάλει άλλες προγραμματισμένες δραστηριότητες του, προκειμένου να εστιάσει τα όργανά του στην απρόσμενη ανακάλυψη.  Το υλικό, που βρίσκεται στον πυθμένα ενός μικρού πρόσφατου κρατήρα, ξεχωρίζει αισθητά από άποψη σχήματος, υφής και χρώματος σε σχέση με το γύρω σεληνιακό περιβάλλον του. Προς το παρόν, δεν υπάρχει κάποια εξήγηση περί τίνος πρόκειται, ενώ δεν έχει δοθεί ακόμη στη δημοσιότητα από τους Κινέζους κάποια φωτογραφία του υλικού. Σύμφωνα με μία εκδοχή, είναι λιωμένο γυαλί που δημιουργήθηκε από πτώση μετεωρίτη στο φεγγάρι.

ΑΜΠΕ

China's Lunar Rover Finds a 'Gel-Like' Substance on The Far Side of The Moon

ΚΟΥΡΗΤΗΣ: ΕΙΝΑΙ ΚΡΙΜΑ ΠΟΥ ΔΕΝ ΑΝΑΦΕΡΕΤΑΙ Η "ΑΠΟΧΡΩΣΗ", ΑΥΤΟΥ  ΤΟΥ ΖΕΛΑΤΙΝΩΔΟΥΣ "ΥΛΙΚΟΥ".

28.8.19

Building computers the way our brains work

"It's time to rethink computers. In principle, they're still being built the same way they were 60-70 years ago," says Tufte, professor of computer technology, now head of a project that is rethinking how tomorrow's computers should be built

"The brain provides stable performance even though the parts are unstable, it requires very little energy and has a self-organizing design process. If we manage to transfer properties like these from neural networks to computers, we'll be able to revolutionize the way we make computers. A cell is both constructed and constructor. Neural networks are complex but start out simple. The organism adapts to the environment and the world. When we construct machines it's the opposite. We build a computer of parts that are precisely planned and produced, and they're assembled according to a large plan to do a specific task. The machine is complicated from the start, but doesn't have the ability to develop."

Constructing this type of computer will require completely different hardware than is used in today's machines, an idea that is being pursued in a five-year research project that ends in 2022 partially funded by the Research Council of Norway called SOCRATES

Read: https://techxplore.com/news/2019-08-brains.html

Read Also:

26.8.19

Complex quantum state teleportation achieved for the first time

In their study, the researchers teleported the quantum state of one photon (light particle) to another distant one. Previously, only two-level states ("qubits") had been transmitted, i.e., information with values "0" or "1". However, the scientists succeeded in teleporting a three-level state, a so-called "qutrit". In quantum physics, unlike in classical computer science, "0" and "1" are not an 'either/or' – both simultaneously, or anything in between, is also possible. The Austrian-Chinese team has now demonstrated this in practice with a third possibility "2".

The quantum state to be teleported is encoded in the possible paths a photon can take. One can picture these paths as three optical fibers. Most interestingly, in quantum physics a single photon can also be located in all three optical fibers at the same time. To teleport this three-dimensional quantum state, the researchers used a new experimental method. The core of quantum teleportation is the so-called Bell measurement. It is based on a multiport beam splitter, which directs photons through several inputs and outputs and connects all optical fibers together. In addition, the scientists used auxiliary photons—these are also sent into the multiple beam splitter and can interfere with the other photons.

Keep Reading: https://phys.org/news/2019-08-complex-quantum-teleportation.html

The research teams report this international first in the journal Physical Review Letters.

Read Also:  A 127-year-old physics riddle solved

12.8.19

Έλληνας απέδειξε την εικασία των «Duffin-Schaeffer» που διατυπώθηκε προ 78 ετών

Ο Δημήτρης Κουκουλόπουλος από την Κοζάνη είναι μόλις 35 ετών, είναι αναπληρωτής καθηγητής στο πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ και κατάφερε μαζί με τον συνεργάτη του James Maynard από την Οξφόρδη, να αποδείξει ή να λύσει όπως λέγεται στη γλώσσα των μαθηματικών, την Εικασία των «RJ Duffin και AC Schaeffer» που ταλάνιζε τους μαθηματικούς της Αναλυτικής Θεωρίας των Αριθμών εδώ και 78 χρόνια.

Η εικασία των «Duffin-Schaeffer» που διατυπώθηκε το 1941 αναφέρει τα κριτήρια που μπορούμε να θέσουμε ώστε να προσεγγίσουμε αριθμούς εάν απαγορεύσουμε κάποιους παρονομαστές. Οι δύο μαθηματικοί εισήγαγαν επίσης μια λεπτομέρεια που λέει ότι εάν απαγορεύσουμε κάποιους παρονομαστές ακόμη και ένα αραιό υποσύνολο αυτών, μπορεί κάποιοι αριθμοί να μην προσεγγιστούν ποτέ. Οι δύο μαθηματικοί το 1941 δημοσίευσαν ένα άρθρο στο οποίο διατύπωσαν αυτήν τους την εικασία, στη συνέχεια, εκεί γύρω στο 1990, υπήρξαν κάποια μικρά αποτελέσματα για την επίλυση της αλλά η εικασία παρέμενε άλυτη μέχρι το 2019 που αποδείχτηκε πλήρως από τον Δημήτρη Κουκουλόπουλο και τον James Maynard.

Ο Δημήτρης Κουκουλόπουλος λέει ότι στην εικασία των «Duffin-Schaeffer» υπάρχει μια δυικότητα ένας πολύ οξύς διαχωρισμός που δηλώνει από τη μια ότι έχεις αφήσει ένα μεγάλο περιθώριο ώστε με τους παρονομαστές που έχεις, να μπορείς να προσεγγίσεις όλους τους αριθμούς και από την άλλη, εάν ήσουν υπερβολικά φιλόδοξος και με τους περιορισμούς που έχεις θέσει, δεν μπορείς να προσεγγίσεις κανέναν αριθμό. «Οπότε υπάρχουν αυτοί οι δύο κόσμοι που στον ένα μπορούμε να προσεγγίσουμε σχεδόν όλους τους αριθμούς και στον άλλον σχεδόν κανένα αριθμό, αλλά υπάρχει ένα απλό κριτήριο που αποφασίζει το πότε πέφτουμε σε κάθε περίπτωση».

Earth's last magnetic field reversal, took far longer than once thought

Earth's magnetic field seems steady and true—reliable enough to navigate by. Yet, largely hidden from daily life, the field drifts, waxes and wanes. The magnetic North Pole is currently careening toward Siberia, which recently forced the Global Positioning System that underlies modern navigation to update its software sooner than expected to account for the shift. And every several hundred thousand years or so, the magnetic field dramatically shifts and reverses its polarity: Magnetic north shifts to the geographic South Pole and, eventually, back again. This reversal has happened countless times over the Earth's history, but scientists have only a limited understanding of why the field reverses and how it happens.

New work from University of Wisconsin-Madison geologist Brad Singer and his colleagues finds that the most recent field reversal, some 770,000 years ago, took at least 22,000 years to complete. That's several times longer than previously thought, and the results further call into question controversial findings that some reversals could occur within a human lifetime. The new analysis—based on advances in measurement capabilities and a global survey of lava flows, ocean sediments and Antarctic ice cores—provides a detailed look at a turbulent time for Earth's magnetic field. Over millennia, the field weakened, partially shifted, stabilized again and then finally reversed for good to the orientation we know today. The results provide a clearer and more nuanced picture of reversals at a time when some scientists believe we may be experiencing the early stages of a reversal as the field weakens and moves. Other researchers dispute the notion of a present-day reversal, which would likely affect our heavily electronic world in unusual ways.

Physicists solve 2,000-year-old optical problem

A trio of physicists from the National Autonomous University of Mexico and Tec de Monterrey has solved a 2,000-year-old optical problem—the Wasserman-Wolf problem. In their paper published in the journal Applied Optics, Rafael González-Acuña, Héctor Chaparro-Romo, and Julio Gutiérrez-Vega outline the math involved in solving the puzzle, give some examples of possible applications, and describe the efficiency of the results when tested. Now, a means for fixing the problem with any size lens has been found by González-Acuña, Chaparro-Romo and Gutiérrez-Vega, described in a lengthy math formula. It is based on describing ways in which the shape of a second aspherical surface needs to be given a first surface, along with object-image distance. In essence, it relies on a second surface fixing problems with the first surface. The result is elimination of spherical aberration. Once the math was established, the researchers tested it by running simulations. They report that their technique can produce lenses that are 99.9999999999 percent accurate. The researchers suggest the formula can be used in applications including eyeglasses, contact lenses, telescopes, binoculars and microscopes.

10.8.19

Νέα έρευνα αμφισβητεί τη θεωρία του Big Bang

Υπό αμφισβήτηση τίθεται η θεωρία του Μπιγκ Μπανγκ, μετά τη δημοσίευση έρευνας του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στην επιστημονική επιθεώρηση Physical Review Letters, η οποία αναφέρει ότι η σκοτεινή ύλη, ίσως, υπήρχε πριν τη δημιουργία του σύμπαντος. Η έρευνα εισαγάγει μια καινούρια ερμηνεία για τη γένεση της σκοτεινής ύλης αλλά και για το πώς μπορεί να εντοπιστεί μέσω αστρονομικών παρατηρήσεων. «Η έρευνα αποκάλυψε μια νέα σύνδεση μεταξύ της σωματιδιακής φυσικής και της αστρονομίας. Εάν η σκοτεινή ύλη αποτελείται από νέα σωματίδια που δημιουργήθηκαν πριν από το Big Bang, τότε επηρεάζει τον τρόπο που οι γαλαξίες κατανέμονται στον ουρανό. Η σύνδεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αποκαλύψει την ταυτότητά τους και να βγουν συμπεράσματα για τον χρόνο πριν τη «Μεγάλη Έκρηξη», τονίζει ο Τόμι Τένκανεν, μεταδιδακτορικός φοιτητής Φυσικής και Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins. Παρά το γεγονός ότι η σκοτεινή ύλη δεν είναι ευθέως παρατηρήσιμη, οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι υπάρχει, παρατηρώντας τις μαγνητικές συνέπειες πάνω στην κίνηση της ορατής ύλης και χαρτογραφώντας την κατανομή της στο σύμπαν. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, πιστευόταν ότι η σκοτεινή ύλη ήταν απομεινάρι της Μεγάλης Έκρηξης. Και όλες οι πειραματικές αναζητήσεις για τη σκοτεινή ύλη ήταν ανεπιτυχείς μέχρι σήμερα. «Αν η σκοτεινή ύλη είναι πράγματι απομεινάρι του Μπιγκ Μπανγκ, τότε σε αρκετές περιπτώσεις οι επιστήμονες θα έπρεπε να έχουν εντοπίσει απευθείας ενδείξεις της παρουσίας της στα διάφορα πειράματα σωματιδιακής φυσικής, μέχρι σήμερα», σημειώνει ο Τενκανεν.

2.8.19

Ηλεκτροκινητικό φαινόμενο: Ενέργεια από νερό και οξείδιο του σιδήρου (σκουριά)

Νέα έρευνα από επιστήμονες του Caltech και του Northwestern University δείχνει ότι λεπτά στρώματα σκουριάς- οξείδιο του σιδήρου- μπορούν να παράξουν ηλεκτρισμό όταν ρέει πάνω τους αλμυρό νερό: Η μέθοδος αυτή αντιπροσωπεύει έναν εντελώς νέο τρόπο παραγωγής ηλεκτρισμού και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων τεχνικών παραγωγής ανανεώσιμης ενέργειας. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ μεταλλικών ενώσεων και αλμυρού νερού παράγουν συχνά ηλεκτρισμό, αλλά συνήθως πρόκειται για το αποτέλεσμα μιας χημικής αντίδρασης, όπου μία ή περισσότερες ενώσεις μετατρέπονται σε άλλες ενώσεις. Τέτοιου είδους αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα μέσα σε μπαταρίες. Αντίθετα, το φαινόμενο που ανακάλυψαν ο Τομ Μίλερ, καθηγητής Χημείας του Caltech, και ο Φραντς Γκάιγκερ, καθηγητής Χημείας του Northwestern, δεν περιλαμβάνει χημικές ενώσεις, μα μετατρέπει την κινητική ενέργεια του ρέοντος αλμυρού νερού σε ηλεκτρισμό. Το ηλεκτροκινητικό φαινόμενο είχε παρατηρηθεί και στο παρελθόν, σε λεπτά στρώματα γραφενίου, και είναι ιδιαίτερα αποδοτικό: Η αποδοτικότητά του υπολογίζεται στο 30% ως προς τη μετατροπή κινητικής ενέργειας σε ηλεκτρισμό, τη στιγμή που οι καλύτεροι ηλιακοί συλλέκτες είναι περίπου στο 20%.

30.7.19

Study suggests much more water on the moon than thought

A trio of researchers at the University of California has found evidence that suggests there is far more ice on the surface of the moon than has been thought. In their paper published in the journal Nature Geoscience, Lior Rubanenko, Jaahnavee Venkatraman and David Paige describe their study of similarities between craters on Mercury and craters on the moon and what they found. Prior researchers using data from the Arecibo Observatory and also NASA's MESSENGER spacecraft found evidence of ice on Mercury. As part of this new effort, the researchers studied depth/diameter ratios of 2,000 craters on the planet using Mercury Laser Altimeter data. In so doing, they found that permanently shadowed craters became less shallow in higher latitudes—an indication of ice. Back in 2009, as part of the LCROSS mission, researchers allowed an empty stage of the Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) launch vehicle to crash into the floor of a crater close to the moon's south pole. Testing of the debris cloud by sensors aboard the Shepherding Spacecraft, showed evidence of water and ice, along with other material.

1.7.19

"Self-Torque": New property of light discovered

In their paper published in the journal Science, the group describes how they happened to spot the new property and possible uses for it.

Scientists have long known about such properties of light as wavelength. More recently, researchers have found that light can also be twisted, a property called angular momentum. Beams with highly structured angular momentum are said to have orbital angular momentum (OAM), and are called vortex beams. They appear as a helix surrounding a common center, and when they strike a flat surface, they appear as doughnut-shaped. In this new effort, the researchers were working with OAM beams when they found the light behaving in a way that had never been seen before.

Read More: https://phys.org/news/2019-06-property.html

11.6.19

Μια μυστηριώδης μάζα τεραστίων διαστάσεων εντοπίσθηκε κάτω από την επιφάνεια της «σκοτεινής» πλευράς της Σελήνης

Μια μυστηριώδης -πιθανότατα μεταλλική- ανώμαλη μάζα τεραστίων διαστάσεων εντοπίσθηκε κάτω από την επιφάνεια της «σκοτεινής» (μόνιμα αόρατης από τη Γη) πλευράς του φεγγαριού. Βρίσκεται κάτω από τον μεγαλύτερο κρατήρα πρόσκρουσης του ηλιακού μας συστήματος, τη σεληνιακή λεκάνη Νοτίου Πόλου-‘Αιτκεν, διαμέτρου περίπου 2.000 χιλιομέτρων. Πιθανώς η ανεξήγητη μάζα αποτελεί απομεινάρι από ουράνιο σώμα, ίσως κάποιον μεγάλο μεταλλικό αστεροειδή, που κάποτε συγκρούστηκε κατακλυσμικά με τη Σελήνη και δημιούργησε τον κρατήρα ‘Αιτκεν πριν περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Ένα μέρος του αστεροειδούς πιθανώς βρίσκεται ενσωματωμένο ακόμη στον μανδύα του φεγγαριού (το ενδιάμεσο στρώμα μεταξύ φλοιού και πυρήνα). Μπορεί όμως να πρόκειται και για κάτι άλλο, σύμφωνα με τους επιστήμονες που έκαναν την ανακάλυψη και δεν ξέρουν ακόμη ούτε για τι υλικό ακριβώς πρόκειται, ούτε από πού προέρχεται.

27.5.19

Ενίσχυση ή καταστολή μνημών στον εγκέφαλο

Το «πείραγμα» των μνημών στον εγκέφαλο έχει αποτελέσει πολλάκις αντικείμενο της επιστημονικής φαντασίας. Στον ιππόκαμπο του εγκεφάλου αποθηκεύονται πληροφορίες από αισθήσεις και συναισθήματα που αποτελούν τις μνήμες μας, θετικές ή αρνητικές. Δεν υπάρχουν μνήμες που να είναι όμοιες μεταξύ τους και αντίστοιχα η κάθε μνήμη που έχουμε, αποθηκεύεται μέσα σε έναν μοναδικό συνδυασμό εγκεφαλικών κυττάρων που περιέχουν όλες τις περιβαλλοντικές και συναισθηματικές πληροφορίες που σχετίζονται με αυτή τη μνήμη. Ο ίδιος ο ιππόκαμπος, αν και μικρός, αποτελείται από πολλούς υποτομείς που συνεργάζονται για την ανάκτηση των στοιχείων από τα οποία αποτελείται μια συγκεκριμένη μνήμη.

Σε νέο paper στο Current Biology, ο Ραμίρεζ και συνεργάτες του δείχνουν πώς είναι ευμετάβλητη η μνήμη εάν κάποιος γνωρίζει ποιους τομείς του ιπποκάμπου να διεγείρει. Χρησιμοποιώντας μια τεχνική (οπτογενετική) οι ερευνητές «χαρτογράφησαν» τα κύτταρα στον ιππόκαμπο που ενεργοποιούνταν όταν αρσενικά ποντίκια δημιουργούσαν νέες μνήμες, θετικές, ουδέτερες και αρνητικές. Μετά, εντοπίζοντας τα κύτταρα που συμμετείχαν στη διαδικασία δημιουργίας μνημών, ήταν σε θέση να ενεργοποιούν τεχνητά τις συγκεκριμένες αυτές μνήμες αργότερα, χρησιμοποιώντας λέιζερ.  Στη μελέτη τους, η Τσεν και ο Ραμίρεζ,  δείχνουν πώς τραυματικές μνήμες μπορούν να «υπερφορτώνονται» συναισθηματικά. Μέσω τεχνητής ενεργοποίησης κυττάρων μνήμης στο κάτω τμήμα του ιπποκάμπου του εγκεφάλου, οι αρνητικές μνήμες μπορούν να γίνουν ακόμα πιο επώδυνες. Αντίθετα, η διέγερση κυττάρων μνήμης στο πάνω τμήμα του ιπποκάμπου μπορεί να απαλλάξει τις άσχημες μνήμες από το συναισθηματικό τους φορτίο, καθιστώντας τες λιγότερο τραυματικές.

16.5.19

"Syn61": Ο πρώτος έμβιος συνθετικός μικροοργανισμός

Επιστήμονες στη Βρετανία δημιούργησαν στο εργαστήριο, με τη βοήθεια υπολογιστή, τον πρώτο έμβιο μικροοργανισμό με την ονομασία Syn61, του οποίου το DNA είναι πλήρως ανασχεδιασμένο από τους ανθρώπους. Το επίτευγμα χαρακτηρίσθηκε ορόσημο στο πεδίο της συνθετικής βιολογίας και εγείρει το ερώτημα κατά πόσο το εν λόγω βακτήριο πρέπει να θεωρηθεί τεχνητή ζωή ή όχι. Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, με επικεφαλής τον μοριακό βιολόγο Τζέησον Τσιν, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο «Nature», σύμφωνα με τους «Τάιμς της Νέας Υόρκης» και τη «Γκάρντιαν», «έγραψαν» ξανά το DNA του γνωστού βακτηρίου E.coli, δημιουργώντας ένα συνθετικό γονιδίωμα τετραπλάσιο σε μέγεθος και πολύ πιο πολύπλοκο σε σχέση με αυτό της φύσης ή οποιοδήποτε άλλο συνθετικό γονιδίωμα στο παρελθόν. Το συνθετικό DNA δημιουργήθηκε στο εργαστήριο και μετά εισήχθη σταδιακά στο βακτήριο E.coli, αντικαθιστώντας τελικά πλήρως τα φυσικά γονίδια με συνθετικά. Το πλήρως ανασχεδιασμένο βακτήριο επέζησε.

8.5.19

Πειραματική συσκευή παράγει ηλεκτρισμό χρησιμοποιώντας το ψυχρό του διαστήματος

Αντίθετα με την αξιοποίηση της εισερχόμενης ενέργειας, όπως κάνει ένας ηλιακός συλλέκτης, είναι δυνατή η συλλογή ηλεκτρικής ενέργειας καθώς η θερμότητα εγκαταλείπει μια επιφάνεια. Ωστόσο, με την σημερινή τεχνολογία δεν είναι δυνατή η αποδοτική συλλογή της.

Μια διεθνής ομάδα ερευνητών παρουσίασε μια εναλλακτική πρόταση, η οποία δεν παράγει ρεύμα από το φως, μα από το κενό του διαστήματος, αξιοποιώντας την ψυχρότητά του. Oι ερευνητές έδειξαν για πρώτη φορά πως είναι δυνατή η παραγωγή μιας μετρήσιμης ποσότητας ηλεκτρισμού σε μια δίοδο απευθείας από το ψυχρό κενό του διαστήματος. Η εν λόγω συσκευή «κοιτά» προς τον ουρανό και χρησιμοποιεί τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ Γης και διαστήματος για την παραγωγή του ρεύματος. Όπως λέει ο Σανχουΐ Φαν, ένας εκ των ερευνητών, «η απεραντοσύνη του σύμπαντος αποτελεί θερμοδυναμική πηγή από άποψη οπτοηλεκτρονικής φυσικής, υπάρχει πραγματικά αυτή η πολύ όμορφη συμμετρία μεταξύ της συλλογής εισερχόμενης και εξερχόμενης ακτινοβολίας». Οι ερευνητές, στρέφοντας τη συσκευή προς το διάστημα, όπου οι θερμοκρασίες κυμαίνονται πολύ κοντά στο απόλυτο μηδέν, ήταν σε θέση να επιτύχουν μια αρκετά μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας για την παραγωγή ενέργειας.

6.5.19

Μικρά, χαμηλού μοριακού βάρους συνθετικά μόρια, για την αποθήκευση πληροφορίας.

Ένας νέος τρόπος αποθήκευσης πληροφορίας σε μόρια θα μπορούσε να έχει ως αποτέλεσμα τη διατήρηση των περιεχομένων της Δημόσιας Βιβλιοθήκης της Νέας Υόρκης σε μια κουταλιά πρωτεϊνών, χωρίς να απαιτείται ενέργεια, για εκατομμύρια χρόνια. Οι τεχνολογίες αποθήκευσης δεδομένων/πληροφορίας συνεχίζουν να εξελίσσονται, ωστόσο οι απειλές –από το νερό μέχρι τις κυβερνοεπιθέσεις- παραμένουν υπαρκτές. Ως εκ τούτου, εξακολουθεί να υφίσταται η ανάγκη για μεθόδους αποθήκευσης που θα κρατούσαν ασφαλή τα δεδομένα σε μεγάλο βάθος χρόνου, χωρίς να χρειάζεται ενέργεια. Μία τέτοια είναι και η μέθοδος που ανέπτυξαν ερευνητές στις ΗΠΑ. Αυτό το νέο χημικό εργαλείο  φαίνεται να αποτελεί μια ελκυστική εναλλακτική σε εργαλεία βιολογικής αποθήκευσης όπως το DNA. Υπενθυμίζεται πως πρόσφατα επιστήμονες ανακάλυψαν πώς να χρησιμοποιούν το DNA για να κωδικοποιούν πληροφορίες, και μπορούν να συνθέσουν νήματα DNA για να αποθηκεύουν κάθε είδους πληροφορία. Ωστόσο, αν και το DNA είναι μικρό συγκριτικά με τα τσιπ υπολογιστή, το μακρομόριο είναι μεγάλο όσον αφορά στον μοριακό κόσμο, και η σύνθεση DNA απαιτεί επίπονη εργασία.

24.4.19

Semiconductor scientists discover effect that was thought impossible

A physical effect known as superinjection underlies modern light-emitting diodes (LEDs) and lasers. For decades this effect was believed to occur only in semiconductor heterostructures—that is, structures composed of two or more semiconductor materials. Researchers from the Moscow Institute of Physics and Technology have found superinjection to be possible in homostructures, which are made of a single material. This opens up entirely new prospects for the development of light sources. Igor Khramtsov and Dmitry Fedyanin from the Moscow Institute of Physics and Technology made a discovery that drastically changes the perspective on how light-emitting devices can be designed. The physicists found that it is possible to achieve superinjection with just one material. What is more, most of the known semiconductors can be used. "In the case of silicon and germanium, superinjection requires cryogenic temperatures, and this casts doubt on the utility of the effect. But in diamond or gallium nitride, strong superinjection can occur even at room temperature," Dr. Fedyanin said. This means that the effect can be used to create mass market devices.

According to the new paper, superinjection can produce electron concentrations in a diamond diode that are 10,000 times higher than those previously believed to be ultimately possible. As a result, diamond can serve as the basis for ultraviolet LEDs thousands of times brighter than what the most optimistic theoretical calculations predicted. "Surprisingly, the effect of superinjection in diamond is 50 to 100 times stronger than that used in most mass market semiconductor LEDs and lasers based on heterostructures," Khramtsov pointed out. The physicists emphasized that superinjection should be possible in a wide range of semiconductors, from conventional wide-bandgap semiconductors to novel two-dimensional materials. This opens up new prospects for designing highly efficient blue, violet, ultraviolet, and white LEDs, as well as light sources for optical wireless communication (Li-Fi), new types of lasers, transmitters for the quantum internet, and optical devices for early disease diagnostics.

15.4.19

Acetaminophen can reduce positive empathy for others

A new study by an Ohio University faculty member showed that acetaminophen limited positive empathy a person has for others while taking it. The study, titled "A Social Analgesic?

Acetaminophen (Paracetamol) Reduces Positive Empathy" was conducted by Visiting Assistant Professor Dominik Mischkowski. In the study, 114 participants were either given 1000 milligrams of acetaminophen or an inert placebo. The experiment was conducted double blind—neither the study coordinators nor the participants were aware if they were being given acetaminophen or the placebo. After an hour, participants looked at four scenarios describing two men and women having a positive experience. While looking at each scenario participants rated how positive they felt the scenarios were, how much pleasure they thought those in the scenario were experiencing, how much pleasure participants themselves were experiencing while reading these scenarios, and how much empathy they had for people in the scenario.

Oil-eating bacteria found in world's deepest ocean trench

Scientists from the University of East Anglia have discovered a unique oil eating bacteria in the deepest part of the Earth's oceans—the Mariana Trench. Together with researchers from the China and Russia, they undertook the most comprehensive analysis of microbial populations in the trench. The Mariana Trench is located in the Western Pacific Ocean and reaches a depth of approximately 11,000 metres. By comparison, Mount Everest is 8,848 metres high. "We know more about Mars than the deepest part of the ocean," said Prof Xiao-Hua Zhang of the Ocean University in China, who led the study. To date, only a few expeditions have investigated the organisms inhabiting this ecosystem. One of these expeditions was organized and led by noted marine explorer and Academy Award-winning film director James Cameron, who built a specialised submersible to collect samples in the trench.