Catalizadores oscilantes libres de errores
09.03.2020
Un equipo de investigadores de la Universidad de Minnesota ha creado una tecnología de catalizador oscilante que puede acelerar ciertas reacciones químicas sin procesos secundarios ni errores.
Actualmente, los catalizadores se utilizan en muchos procesos químicos. Aceleran las reacciones químicas al disminuir su energía de activación. Una reacción química que ocurre en la superficie de un catalizador, como un metal, se acelera más rápido que los procesos secundarios no deseados. Si la reacción objetivo avanza mucho más rápido que cualquier otra reacción secundaria, entonces el catalizador es adecuado para la síntesis de los productos más valiosos. Pero a veces, incluso una ligera mezcla de subproductos puede contaminar significativamente el compuesto final. Además, no en todas las reacciones, los procesos secundarios son mucho más lentos que los principales; a veces, incluso son comparables con ellos en velocidad.
Para resolver estos problemas, los científicos de las Universidades de Minnesota y Delaware, la Universidad de California en Santa Bárbara y la Universidad de Massachusetts Amherst han desarrollado una nueva clase de catalizadores que aceleran drásticamente las reacciones químicas específicas mediante vibraciones. Cuando la frecuencia y la amplitud de la onda que actúa coinciden con las características de la reacción objetivo, se vuelve miles de veces más rápida que todos los procesos secundarios.
"Todas las reacciones químicas tienen sus propias frecuencias, como las cuerdas de un piano o una guitarra --dice el autor principal del estudio, Paul Dauenhauer--. Cuando encontramos la frecuencia correcta para la reacción deseada, el catalizador es casi perfecto: los procesos secundarios que desperdician casi por completo deténgase."
El descubrimiento es de particular importancia para la producción de productos químicos clave en las industrias de energía, materiales, alimentos y medicina. Los productos químicos más importantes se producen a gran escala industrial, por lo que incluso los catalizadores bien desarrollados forman algunos subproductos que generan miles de toneladas de desechos al año. Ahora los investigadores saben cómo lidiar con esto.
<< Volver: nieve de sandía 10.03.2020
>> Adelante: Antibióticos del cannabis 09.03.2020
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 transformación de un metal en un dieléctrico.
03.05.2017
Investigadores de la Higher School of Economics y del Jyväskul Nanocenter (Finlandia) han demostrado experimentalmente por primera vez el efecto del tamaño cuántico en un nanocable metálico. El efecto descubierto es universal y debe tenerse en cuenta al diseñar sistemas nanoelectrónicos ultrapequeños.
El estudio muestra cómo la resistencia eléctrica de un nanocable metálico hecho de bismuto cambia de forma no monótona en el proceso de disminución de su diámetro y luego aumenta bruscamente, transfiriendo el objeto a un estado dieléctrico (aislante). Según los científicos, los efectos de tamaño cuántico están asociados con un fenómeno fundamental: la cuantización del espectro de energía de los electrones. Y solo se puede observar en objetos de tamaños extremadamente pequeños.
"El portador de carga suele ser un electrón y es imposible determinar su posición precisa, pero sabemos la probabilidad de que esté en un área determinada. Esta probabilidad se describe mediante una función de onda mecánica cuántica, y cada onda tiene su propia escala característica. - la longitud de onda", explica uno de los coautores de la investigación. - Entonces, si hacemos un conductor, cuyas dimensiones son comparables con la longitud de onda de esta onda, habrá un cambio cualitativo en las propiedades del sistema. En En este caso, hablamos de cuantización de los niveles de energía, es decir, la división del espectro continuo en niveles bien definidos.Además, existe el llamado nivel de Fermi, que separa los estados llenos de energía de los vacíos. del conductor disminuye, los niveles de energía comienzan a desplazarse con respecto a este valor umbral, y en el momento en que el último nivel lleno cruza el nivel de Fermi, la muestra pasa del estado metálico al aislante. y esa es la esencia del efecto de tamaño cuántico en nuestro caso".
Se eligieron nanocables como "sujetos de prueba", ya que el cable es la base de cualquier circuito eléctrico, y también se estudió una película delgada como ejemplo. Existen varios métodos para estudiar los efectos de tamaño cuántico (QSE). En el primero, el tamaño de la misma muestra se reduce consistentemente; en el segundo, se utilizan varias muestras de diferentes tamaños.
Los investigadores eligieron el primero porque pensaron que coincidía con el experimento "más limpio". El principal problema en este caso fue la tarea de reducir la estructura para no dañarla. Los tamaños de las nanoestructuras se redujeron grabando con un haz dirigido de iones de un gas inerte (argón), "puliendo" así la superficie. Se encontró el modo de procesamiento óptimo, en el que la rugosidad de la superficie era de aproximadamente 1 nanómetro (alrededor de dos capas atómicas). En este caso, el diámetro de alambre más pequeño era de unos 40 nm y el diámetro inicial era de unos 300 nm. Las muestras en sí se fabricaron utilizando un proceso bastante estándar de litografía por haz de electrones y deposición de vacío direccional. Después de hacer muestras y revisarlas cuidadosamente, se seleccionaron las mejores para las mediciones. Luego, el ciclo de grabado iónico y mediciones se repitió muchas veces hasta el momento en que la estructura se volvió más delgada hasta tal límite que simplemente falló (es decir, se rompió).
"El resultado principal del trabajo fue que esta preciada transición metal-aislante existe no solo en los cálculos de los teóricos, sino que también se puede observar experimentalmente. En trabajos anteriores, este resultado se logró en películas delgadas, también hubo intentos de hacer esto en nanocables, pero no demasiado exitoso. Por lo que podemos decir que nuestro trabajo es uno de los primeros en demostrar experimentalmente el efecto de tamaño cuántico en un conductor metálico. El efecto de tamaño cuántico es un fenómeno universal que debería estar presente en absolutamente cualquier sistema de suficiente pequeños tamaños. Por lo tanto, nuestra investigación permite determinar las limitaciones fundamentales en la miniaturización de elementos de circuitos (nano) electrónicos ", señalan los científicos.
|
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