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Nuevo principio de generación de rayos X

16.02.2021

Los rayos X, que se utilizan ampliamente en medicina, detección de fallas y muchos otros campos, generalmente se obtienen utilizando dispositivos de vacío especiales llamados tubos de rayos X. Dentro de estos tubos, los electrones son acelerados por un alto potencial eléctrico y chocan con un ánodo de metal. La energía de los electrones acelerados se transfiere a los átomos metálicos, que pasan a un estado excitado, se produce un complejo proceso oscilatorio que genera un flujo de radiación en el rango de los rayos X.

Desafortunadamente, el flujo de radiación generado se propaga uniformemente en todas las direcciones, y las propiedades de los rayos X complican enormemente la tarea de enfocarlos y formar un haz direccional estrecho; además, el frente del pulso de rayos X en la mayoría de los casos tiene una forma absolutamente aleatoria.

Sin embargo, físicos de la Universidad de Göttingen han desarrollado un nuevo principio para generar rayos X, que permite dirigir un haz en una dirección estrictamente especificada.

La nueva tecnología se basa en una estructura de tres materiales con características electrónicas completamente diferentes. Y el grosor de un "sándwich" de tres capas de este tipo es de solo unas pocas millonésimas de milímetro.

Un objeto hecho de un material de capas tan delgadas se coloca en lugar de un ánodo de metal en un tubo de rayos X convencional. Los parámetros de rayos X se pueden controlar en la etapa de producción de un ánodo multicapa cambiando el orden de alternancia y el grosor de las capas de diferentes materiales.

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Se ha demostrado la existencia de una regla de entropía para el entrelazamiento cuántico 09.05.2024

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Mini aire acondicionado Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

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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, ... >>

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Red de área local para una computadora cuántica 05.03.2020

Los voluminosos sistemas criogénicos de las computadoras cuánticas modernas, por definición, no pueden acomodar cientos o más qubits. El sistema resultará demasiado grande, del tamaño de una habitación o incluso de una casa. La solución puede ser la creación de clústeres. Queda por resolver el problema de la conexión de red de sistemas en un grupo con la preservación del entrelazamiento cuántico. Para hacer esto, los físicos de Zúrich pudieron crear una red de área local cuántica experimental.

Un grupo de físicos de la ETH Zurich (ETH Zurich) ha demostrado una línea cuántica de microondas de cinco metros de largo. Es la línea más larga de su tipo hasta la fecha. Se puede utilizar tanto para futuras redes informáticas cuánticas como para experimentos en el campo de la investigación fundamental en física cuántica.

La línea de microondas es una guía de ondas de metal entre dos procesadores cuánticos. Al igual que los procesadores cuánticos, la guía de ondas se enfría con helio líquido a una temperatura de -273,15 °C. La guía de ondas está separada del entorno exterior por una carcasa de cobre multicapa, cuyo peso es de un cuarto de tonelada. Esto le permite mantener la temperatura en el nivel bajo requerido. Se necesitan temperaturas tan bajas para eliminar las perturbaciones térmicas que violan el estado de superposición de los cuantos y conducen a errores en los cálculos.

Se necesita una línea de comunicación entre los procesadores cuánticos para intercambiar estados de superposición entre ellos o para crear un entrelazamiento para que un grupo cuántico funcione como una sola computadora cuántica. El entrelazamiento se lleva a cabo con la ayuda de fotones de radiación de microondas. El generador de un sistema emite un fotón, que supera la distancia a través de la guía de ondas y es recibido por el segundo sistema. Los experimentos con una línea de microondas de 5 metros mostraron que en el proceso de transmisión de fotones, los qubits en sistemas acoplados estaban sujetos a una mínima decoherencia (desajuste).

Paralelamente, los físicos han creado una línea de 10 metros y planean crear una línea de comunicación cuántica de 30 metros. Ya se ha creado y probado una línea de 10 metros de largo por enfriamiento, pero aún no se han realizado experimentos en ella. Posteriormente se creará una línea de 30 metros de largo. Si se implementa el mismo diseño de la carcasa de aislamiento térmico, se necesitará una tonelada y media de cobre para ello. Obviamente, aún queda trabajo por hacer en el esquema de aislamiento térmico.

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