Горячий, как кубит

Как быстро летит время. Только что пределом мечтаний были дискеты на 1,2 мегабайта и Windows 95, а сегодня никого не удивить ни терабайтным диском, ни тем более 10-й Виндой. И некоторые – самые продвинутые – мечтают уже о прекрасных временах квантовых компьютеров, когда любые игры будут летать на ультрах, ИИ найдёт лекарство от всех вирусов, студенты вернутся в университеты на занятия, а онлайн обучение продолжит окучивать свою любимую аудиторию – домохозяек и школьников, которым хочется по-быстрому стать сертифицированными специалистами в физике высоких энергий и карательной психиатрии за 9 занятий и 786 минут видеоуроков.

Квантовые компьютеры – штука очень крутая. А всё благодаря квантовым битам или кубитам, которые в отличие от обычных битов могут принимать значения не только «0» и «1», а быть и в обоих этих значениях в так называемой «суперпозиции».

Но для функционирования квантовых компьютеров эти кубиты нужно охлаждать. Очень сильно охлаждать. Работать такие компьютеры могут только при температуре всего на доли градуса выше абсолютного нуля (около 0,1 Кельвина). Это требует сложнейшего лазерного охлаждения стоимостью в миллионы долларов.

Но теперь кубитологи из Университета Нового Южного Уэльса, что в Австралии, решили эту проблему. Учёные разработали квантовый процессор на кремниевом чипе и квантовых точках, который работает при температуре 1,5 Кельвина. А это в 15 раз горячее, чем современные технологии от Google, IBM и других компаний, использующих сверхпроводящие кубиты. На картинке авторы разработки и холодильник для охлаждения кубитов.

Так что помни, 1,5 Кельвина – это -271,65 по Цельсию и адски холодно. Казалось бы, чертовски малый прирост температуры. Но крутость этой технологии в том, что такую температуру можно достичь с помощью охлаждения всего за несколько тысяч долларов, а не миллионы долларов, необходимых для охлаждения квантовых чипов до 0,1 Кельвина.
Инфа отсюда.
#физика #техно

Подведём итоги вчерашней загадки. Большинство Посетителей нашего Зоопарка (43%) выбрало ответ Коралл. И это неправильный ответ, так как на вчерашней картинке вполне себе съедобный гриб Иудины уши или Аурикулярия уховидная с 40-кратным увеличением. Растёт в лиственных лесах и чаще всего на бузине и ольхе. С этим и связано его название Иудины уши, так как по библейской легенде Иуда Искариот повесился именно на бузине. А значит мы поздравляем и всех православных с праздником!

А Администрация понемногу сокращает отрыв в нашем противостоянии:
Зоопарк—Посетители 15:17

Эйнштейн опять прав

Нет восторга больше и радости всеобъемлющей, чем найти ошибку у другого человека. Особенно, если этого человека зовут Альберт Эйнштейн. И на протяжении уже ста лет физики и люди, думающие, что они умнее других, ищут любые зацепки и нестыковки в общей теории относительности, чтобы создать свою, новую и улучшенную теорию гравитации. Но мощный старик Эйнштейн пока держится и обрастает всё новыми подтверждениями своей правоты.

В 1915 году Эйнштейн понял, что его недавно сформулированная общая теория относительности объясняет странную причуду орбиты Меркурия. Теперь, тот же самый эффект был обнаружен у орбиты звезды, вращающейся вокруг огромной чёрной дыры в самом сердце Млечного Пути.

Звезда S2 является частью звездного окружения чёрной дыры в центре Млечного Пути. На протяжении десятилетий исследователи отслеживали эллиптическое движение S2 вокруг чёрной дыры. Теперь астрофизики определили, что эллиптическая орбита звезды понемногу вращается, что известно как прецессия Шварцшильда. Эта прецессия является результатом деформации пространства-времени, вызванной массивными объектами, согласно общей теории относительности. Именно такая же прецессия орбиты Меркурия не подчинялась ньютоновскому закону всемирного тяготения и не могла быть объяснена, пока не появился Эйнштейн со своей ОТО.

Вот и вращение эллиптической орбиты звезды вокруг чёрной дыры, как на гифке, подтверждает, что мощный старик Альберт со своей ОТО был прав.

Так что помни, нам, вооружившимся всеми этими компьютерами, спектрометрами, телескопами и прочими научными прибамбасами, остаётся только подтверждать то, что люди делали сто и больше лет назад с помощью карандаша и листка бумаги. Удивительно всё-таки на какие чудеса способен человек при хорошем образовании и нестандартном взгляде на привычные вещи.
Инфа отсюда.
#космос

В отличие от многих других легковоспламеняющихся материалов, нитроцеллюлоза не нуждается в воздухе для поддержания горения, поскольку вещество уже содержит достаточное количество кислорода в своей молекулярной структуре. По этой причине погружение горящей нитроцеллюлозы в воду может её не погасить.
И, как обычно, нельзя не восхититься соблюдением ТБ при работе с горючими и взрывчатыми веществами – не самая умная идея поджигать нитроцеллюлозу непосредственно над контейнером, в котором находится остальная её часть. Берегите себя!
#химия

Наногубка для водорода

Мы все хотим чего-то несбыточного. Работать мало – получать много, уплетать гамбургеры – и худеть, смотреть видосы Соболева и распаковки Lego – а разбираться в квантовой физике. Но порой, совместить несовместимое можно. Именно этим занимаются нанисты из Северо-Западного университета в Иллинойсе, получая сверхмалый и сверхпористый материал.

Пока цены на нефть во всём мире обвалились, а цена на бензин в РФ продолжает уверенно расти, всё больше людей засматривается на материалы, которые можно использовать для хранения водорода и метана – горючего для автомобилей на топливных элементах. Эти газы наиболее интересны, как экологичная альтернатива бензину и топливам, привычно загрязняющим нашу атмосферу выхлопными газами.

Транспортные средства на водороде и метане требуют сжатия газов под высоким давлением. Например, давление в водородном баке в 300 раз превышает давление в автомобильных шинах. Из-за низкой плотности водорода достижение такого давления дорого, и может быть небезопасным, поскольку газ легко воспламеняется.

Вот инженеры из США и занялись разработкой новых адсорбирующих материалов, которые могут хранить водород и метан при гораздо более низких давлениях.

Ультрапористые MOFы или металл-органические каркасные структуры состоят из ионов или кластеров металлов, соединённые между собой линкерами – органическими молекулами. Это приводит к образованию многомерных, высококристаллических, пористых и каркасных структур, как на картинке (тёмно-синие узлы металлов, соединённые серыми органическими молекулами).

Новый МОF NU-1501 обладает великолепной адсорбционной способностью за счёт фантастической нанопористости в сверхмалом объёме – образец весом в один грамм такого материала (объёмом в шесть драже M&M) имеет площадь поверхности, которой можно покрыть 1,3 футбольных поля! На картинке справа новые MOFы, где металлами являются алюминий и железо, и оптическая микроскопия одиночных кристаллов.

Благодаря таким материалам можно хранить огромное количество водорода и метана в топливных баках транспортных средств при более низких давлениях, что является важным шагом вперёд при разработке современных транспортных средств на топливных элементах.

Так что помни, пористость бывает разная. Например, пористость для хранения водорода – хорошо, а пористость целлюлитной попы – не слишком. Хотя бы чисто этетически.
Инфа отсюда.
#нано #MOF

Хотя до Хэллоуина ещё далеко, но можно начать готовиться и заранее. Особенно, если у вас есть ферромагнитная жидкость и магнит. Напомню, что ферромагнитная жидкость – это коллоидный раствор наночастиц, содержащих железо (так как ferrum – это железо) и его соединения, например, магнетит или смешанный оксид железа Fe₃O₄. Интересно, что ферромагнитная жидкость парамагнетик, а не ферромагнетик, как могло бы следовать из её названия. Дело в том, что ферромагнитная жидкость не сохраняет остаточной намагниченности после исчезновения внешнего магнитного поля.
#нано #химия #физика

Паучье обезболивающее

Пауков многие не любят и даже боятся. Особенно, если это большие и ядовитые паучки, типа тарантулов. Но любители многоногих и опасных пауков из Университета Квинсленда утверждают, что яд тарантула может быть использован в качестве альтернативы опиоидным болеутоляющим для людей.

Хотя опиоиды эффективны для облегчения боли, их применение сопровождается нежелательными побочными эффектами, такими как тошнота и запоры. Но ещё важнее их действие на центральную нервную систему - они приводят к развитию психической и физической зависимости, то есть наркомании.

Новое исследование показало, что мини-белок Huwentoxin-IV в яде китайского тарантула (на картинке) связывается с болевыми рецепторами в организме и может рассматриваться, как потенциальная альтернатива морфию и морфиноподобным лекарствам, таким как фентанил и оксикодон.

Протестировали на мышках, и мини-белок доказал свою эффективность. Потенциально эти результаты могут привести к альтернативному методу лечения боли без побочных эффектов и уменьшить зависимость многих людей от опиоидов при использовании их для облегчения боли.

Так что помни, «потенциальная альтернатива» замены опиоидных анальгетиков – не от хорошей жизни. Заменить их пытаются давно, но проблема та же, что и с «новыми» лекарствами от рака или коронавируса, появляющимися почти каждый день. В реальности их использование, даже если они достаточно эффективны, а не просто попытка похайпить, дело далеко не завтрашнего дня, да и говорить о замене существующих препаратов слишком наивно, что связано или с их стоимостью, или с долгосрочной эффективностью.
Инфа отсюда.
#био #медицина

Подведём итоги вчерашней загадки. Удивительно, но большинство Подписчиков (54%) выбрало абсолютно верный ответ – Олово. Действительно, на картинке кристалл олова, полученный электролизом. Чтобы получить такой необычный кристалл, один электрод располагался по кругу чашки Петри, а другой электрод касался раствора в центре. Соответственно кристалл и вырос изнутри.

А счёт нашего противостояния становится:
Зоопарк—Посетители 15:18

Электрическая нанотонкость

Мир устроен странно. Пока одни в самоизоляции набирают вес и толстеют, другие потуже затягивают пояса. Вот и наши гаджеты становятся всё тоньше, а значит возникает потребность в сверхтонких источниках питания. И исследователи из Беркли утверждают, что у них есть материалы, которые могут хорошо работать и при ультратонких размерах.

Команде исследователей удалось вырастить на кремнии ультратонкий легированный оксид гафния HfO₂, в котором может возникать сегнетоэлектричество.

Появление сегнетоэлектричества связано с возникновением спонтанной электрической поляризации в кристалле даже при отсутствии внешнего электрического поля, которая может быть переориентирована его приложением. А материалы, в которых возникает сегнетоэлектричество, называют сегнетоэлектриками.

Американские учёные смогли продемонстрировать сегнетоэлектрические эффекты на материале толщиной всего в один нанометр, что эквивалентно размеру всего двух атомарных строительных блоков. Нужно отметить, что раньше исследователи уже изучали сегнетоэлектричество в тонких слоях обычных сигнетоэлектриков. Но в слоях тоньше трёх нанометров сегнетоэлектричество исчезало. А в нанотонком оксиде гафния оно не только не пропало, но и эффект был сильнее, чем у материалов на несколько нанометров толще. В результате такой материал сможет эффективно питать самые маленькие устройства меньшим количеством энергии.

Так что помни, наши электронные «друзья» становятся всё тоньше и тоньше, и места в них всё меньше и меньше. Но с новым сегнетоэлектриком на оксиде гафния не нужно беспокоиться о толщине гаджетов, а надо беспокоиться о себе.
Инфа отсюда.
#физика

Аварии бывают разные. Вот в 1981 году во время гонки «500 миль Индианаполиса» на 58-м круге во время дозаправки у гонщика Рика Мерса возникла проблема. Подача топлива началась раньше, чем топливный шланг был присоединён к болиду. Топливо залило автомобиль Мерса, его механиков, а затем, достигнув двигателя, загорелось.

«Но где же пламя и дым?» – спросит наш внимательный Посетитель. Дело в том, что тогда гоночные болиды заправляли топливом на основе метилового спирта. Метанол горит прозрачным пламенем без дыма, поэтому горящий невидимым пламенем пит-стоп охватила паника и все бросились врассыпную. Рик Мерс загорелся до пояса, выпрыгнул из машины, где охранник, не видя огня, попытался снять шлем Мерса. Но тот был слишком горячим. Рядом размахивал руками горящий заправщик Мерса, которого начали тушить огнетушителями.

Мерс попытался снять шлем, но перчатки помешали, тогда он подбежал к пожарному под струю огнетушителя, но тот в панике его бросил и убежал. Пилот попытался сам потушить пламя, но в этот момент подоспел его отец Билл Мерс и потушил сына.

Это удивительно, но в огне никто серьёзно не пострадал. Всё потому, что температура горения метанола ниже, чем бензина. Рик Мерс и четверо его механиков попали больницу. Гонщику сделали пластическую операцию на лице, где особенно досталось носу, из-за чего он пропустил следующую гонку в Милуоки. Инцидент привёл к перепроектированию топливной форсунки, используемой на Индикар – к ней добавили предохранительный клапан, который открывался только тогда, когда форсунка была подключена к автомобилю.
#химия #техно