Haz de átomos fríos sin enfriamiento por láser
26.01.2023
Los físicos estadounidenses lograron obtener átomos de litio con una temperatura de 10 milikelvins enfriándolos en una corriente de gas helio y atrapándolos en una trampa magnética. En términos de eficiencia, su método resultó no ser peor que el enfriamiento por láser, pero puede usarse con una gran cantidad de tipos de átomos y expandir el área de aplicación de los rayos atómicos fríos.
Es mucho más fácil para los físicos experimentales trabajar con átomos, iones y moléculas en estado frío. El enfriamiento a temperaturas por debajo de un kelvin minimiza la energía cinética de las partículas, haciéndolas más controlables. Por lo tanto, pueden convertirse en trampas, utilizadas para experimentos de medición de alta precisión, como la interferometría atómica, así como para estudiar fenómenos cuánticos y formas exóticas de materia.
En su nuevo experimento, los físicos de la Universidad de Texas en Austin propusieron una nueva forma de producir haces continuos de átomos enfriados.
El método más utilizado para enfriar átomos es el enfriamiento por láser, que se basa en la absorción de luz por parte de los átomos. Una frecuencia elegida correctamente por debajo de la transición resonante en el átomo hará que la partícula desperdicie su energía cinética, disminuya la velocidad y eventualmente se enfríe. Sin embargo, a pesar del éxito del método, no es adecuado para todos los átomos y también impone restricciones en algunos experimentos con partículas.
Otra forma de obtener haces fríos de átomos y moléculas es utilizar un gas amortiguador. El método de enfriamiento con gas amortiguador funciona disipando la energía de las partículas de interés a través de colisiones elásticas con átomos fríos de un gas inerte, como helio o neón. Dado que este mecanismo de enfriamiento no depende de la estructura interna de las partículas (a diferencia del enfriamiento por láser), el enfriamiento con gas tampón es aplicable a casi cualquier átomo o molécula pequeña.
La temperatura del haz de los átomos resultantes suele estar en el rango de uno a varios Kelvin. Se pueden lograr temperaturas más bajas usando chorros supersónicos de gases inertes, con los cuales las partículas se enfrían por la expansión adiabática del gas portador.
En su trabajo, los científicos decidieron combinar las ventajas de ambos métodos y crearon un haz de átomos de litio-7, que se enfrió a 10 milikelvins en una cámara con una expansión enfriada con helio, liberando un chorro supersónico.
En el experimento de los investigadores, el gas helio-4 se introduce a una velocidad supersónica en una pequeña celda cilíndrica, donde se enfría a una temperatura de 4,4 Kelvin. Se dirige un haz de litio hacia el flujo de helio, algunos de cuyos átomos son capturados por el flujo de helio y enfriados debido a las colisiones con él. El chorro de gas expandido se redirige a la siguiente cámara de vacío y los átomos de litio son capturados por una lente hexapolar magnética, que los enfoca al influir en el momento magnético. Los átomos de helio no son enfocados por un imán y, por lo tanto, continúan moviéndose en trayectorias balísticas hasta que golpean la superficie.
Para que los científicos puedan obtener el flujo máximo de átomos de litio a la temperatura más baja posible. Los experimentadores notaron que un diseño de cámara mejorado podría aumentar diez veces el flujo, y el enfoque en sí mismo podría adaptarse a otros átomos y moléculas, que los científicos planean probar en el trabajo futuro.
<< Volver: Viaje de alta velocidad a Marte 26.01.2023
>> Adelante: Batería de fotosíntesis 25.01.2023
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Se ha demostrado la existencia de una regla de entropía para el entrelazamiento cuántico
09.05.2024
La mecánica cuántica sigue sorprendiéndonos con sus misteriosos fenómenos y descubrimientos inesperados. Recientemente, Bartosz Regula del Centro RIKEN de Computación Cuántica y Ludovico Lamy de la Universidad de Amsterdam presentaron un nuevo descubrimiento relacionado con el entrelazamiento cuántico y su relación con la entropía. El entrelazamiento cuántico juega un papel importante en la ciencia y la tecnología de la información cuántica modernas. Sin embargo, la complejidad de su estructura hace que comprenderlo y gestionarlo sea un desafío. El descubrimiento de Regulus y Lamy muestra que el entrelazamiento cuántico sigue una regla de entropía similar a la de los sistemas clásicos. Este descubrimiento abre nuevas perspectivas en el campo de la ciencia y la tecnología de la información cuántica, profundizando nuestra comprensión del entrelazamiento cuántico y su conexión con la termodinámica. Los resultados del estudio indican la posibilidad de reversibilidad de las transformaciones de entrelazamiento, lo que podría simplificar enormemente su uso en diversas tecnologías cuánticas. Abriendo una nueva regla ... >>
Mini aire acondicionado Sony Reon Pocket 5
09.05.2024
El verano es una época de relajación y viajes, pero muchas veces el calor puede convertir esta época en un tormento insoportable. Conozca un nuevo producto de Sony: el mini aire acondicionado Reon Pocket 5, que promete hacer que el verano sea más cómodo para sus usuarios. Sony ha presentado un dispositivo único: el mini acondicionador Reon Pocket 5, que proporciona refrigeración corporal en los días calurosos. Con él, los usuarios pueden disfrutar de frescura en cualquier momento y en cualquier lugar simplemente usándolo alrededor del cuello. Este mini aire acondicionado está equipado con ajuste automático de modos de funcionamiento, así como sensores de temperatura y humedad. Gracias a tecnologías innovadoras, Reon Pocket 5 ajusta su funcionamiento en función de la actividad del usuario y las condiciones ambientales. Los usuarios pueden ajustar fácilmente la temperatura mediante una aplicación móvil dedicada conectada mediante Bluetooth. Además, para mayor comodidad, se encuentran disponibles camisetas y pantalones cortos especialmente diseñados, a los que se puede colocar un mini acondicionador. El dispositivo puede oh ... >>
Energía del espacio para Starship
08.05.2024
Producir energía solar en el espacio es cada vez más factible con la llegada de nuevas tecnologías y el desarrollo de programas espaciales. El director de la startup Virtus Solis compartió su visión de utilizar la nave espacial SpaceX para crear plantas de energía orbitales capaces de alimentar la Tierra. La startup Virtus Solis ha presentado un ambicioso proyecto para crear plantas de energía orbitales utilizando la nave Starship de SpaceX. Esta idea podría cambiar significativamente el campo de la producción de energía solar, haciéndola más accesible y barata. El núcleo del plan de la startup es reducir el coste de lanzar satélites al espacio utilizando Starship. Se espera que este avance tecnológico haga que la producción de energía solar en el espacio sea más competitiva con respecto a las fuentes de energía tradicionales. Virtual Solís planea construir grandes paneles fotovoltaicos en órbita, utilizando Starship para entregar el equipo necesario. Sin embargo, uno de los principales desafíos ... >>
Nuevo método para crear baterías potentes
08.05.2024
Con el desarrollo de la tecnología y el uso cada vez mayor de la electrónica, la cuestión de crear fuentes de energía eficientes y seguras se vuelve cada vez más urgente. Investigadores de la Universidad de Queensland han revelado un nuevo enfoque para crear baterías de zinc de alta potencia que podrían cambiar el panorama de la industria energética. Uno de los principales problemas de las baterías recargables tradicionales a base de agua era su bajo voltaje, que limitaba su uso en dispositivos modernos. Pero gracias a un nuevo método desarrollado por los científicos, este inconveniente se ha superado con éxito. Como parte de su investigación, los científicos recurrieron a un compuesto orgánico especial: el catecol. Resultó ser un componente importante que puede mejorar la estabilidad de la batería y aumentar su eficiencia. Este enfoque ha dado lugar a un aumento significativo del voltaje de las baterías de iones de zinc, haciéndolas más competitivas. Según los científicos, estas baterías tienen varias ventajas. tienen b ... >>
Contenido de alcohol de la cerveza caliente.
07.05.2024
La cerveza, como una de las bebidas alcohólicas más comunes, tiene su propio sabor único, que puede cambiar según la temperatura de consumo. Un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de científicos ha descubierto que la temperatura de la cerveza tiene un impacto significativo en la percepción del sabor alcohólico. El estudio, dirigido por el científico de materiales Lei Jiang, encontró que a diferentes temperaturas, las moléculas de etanol y agua forman diferentes tipos de agrupaciones, lo que afecta la percepción del sabor alcohólico. A bajas temperaturas, se forman más racimos piramidales, lo que reduce el sabor picante del "etanol" y hace que la bebida tenga un sabor menos alcohólico. Por el contrario, a medida que aumenta la temperatura, los racimos se vuelven más encadenados, lo que da como resultado un sabor alcohólico más pronunciado. Esto explica por qué el sabor de algunas bebidas alcohólicas, como el baijiu, puede cambiar en función de la temperatura. Los datos obtenidos abren nuevas perspectivas para los fabricantes de bebidas, ... >>
| Noticias aleatorias del Archivo La biobatería se implanta debajo de la piel.
28.12.2002
A. Heller, de la Universidad de Texas, ha desarrollado una "biobatería", un dispositivo en miniatura que se implanta debajo de la piel o en el canal espinal y recibe electricidad debido a la oxidación de la glucosa directamente en el cuerpo.
La energía generada por esta batería es suficiente para alimentar sensores como los niveles de azúcar en la sangre. La batería consta de dos electrodos: fibras de 2 cm de largo y 7 micrones de espesor. Una de las fibras, recubierta con un material polimérico especial, lleva en la superficie moléculas de glucosa oxidasa, una enzima que cataliza la oxidación de la glucosa.
El revestimiento de polímero proporciona contacto entre las moléculas de enzima y la fibra, así como el "drenaje" de electrones sobre ella. La otra fibra contiene moléculas de otra enzima adherida, que dona electrones a los átomos de oxígeno. Así, se forma un gradiente de densidad de electrones entre las dos fibras, lo que permite obtener una corriente eléctrica.
La potencia de una pila de este tipo es de unos 2 microvatios, lo que corresponde aproximadamente a la potencia de la pila de un reloj.
|
Ver completa Archivo de noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica
Todos los idiomas de esta página
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua
2000 - 2024
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese