Ток ведет себя как жидкость

14.07.2022

Исследователи из Массачусетского технологического института смогли экспериментально подтвердить квантовый эффект, предсказанный ранее теоретической физикой. Он превращает электрический ток в движение волн, а не частиц. В основе эксперимента лежит изучение свойств материала под названием дителлурид вольфрама, отличающийся высокой чистотой.

Движение в виде волн характерно для жидкости, где большие молекулы подталкивают друг друга и могут создавать разные завихрения независимо от направления основного потока. Однако электроны слишком малы и потому более подвержены воздействию окружающего пространства, чем друг друга.

В теории электрический ток может уподобиться жидкости только в идеальных условиях, вроде температуры абсолютного нуля и материалов абсолютной чистоты. Это очень привлекательная цель для инженеров, поскольку открывает новый путь к созданию сверхпроводников. Исследовательская группа Массачусетского технологического института сумела построить упрощенную модель, на которой в обычных условиях можно наблюдать некоторые эффекты превращения тока в жидкость.

Команда выгравировала на пластине из этого материала узкий канал для движения электронов, по сторонам которого были сделаны две ловушки круглой формы.

В аналогичной конструкции из золота, очень хорошего проводника, электроны текли по каналу в одном направлении, и даже попав в ловушку, продолжали движение в ту же сторону. А в устройстве из дителлурида вольфрама электроны в ловушках начинали закручиваться и изменять направление своего движения.

Ученые объясняют, что это были именно те предсказанные ранее "электронные завихрения", в которых наблюдаются эффекты поведения жидкости, а не потока частиц. А это значит, что теперь ученые могут научиться управлять электрическим током совершенно новым способом, открывая путь к новым технологиям.

<< Назад: ИИ для быстрого поиска лекарств 14.07.2022

>> Вперед: Рубашка, увеличивающая силу 13.07.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Жирная еда вредит памяти 23.01.2016 Жирная пища плохо сказывается не только на фигуре, но и на умственных способностях: опыты Эрики Андервуд (Erica Underwood) и Люсьена Томпсона (Lucien T. Thompson) из Техасского университета в Далласе показали, что у мышей, которых кормили жирным, ухудшаются память и способность к обучению. Сам эксперимент ставили так: животных три месяца держали на корме, обогащенном жирами, а потом проверяли, какие изменения произошли в нейрофизиологии и поведении подопытных. У мышей на жирной диете уменьшалась возбудимость нейронов гиппокампа - а гиппокамп, как мы знаем, является одним из главных центров памяти, в нем, в частности, происходит консолидация памяти, ее превращение из кратковременной в долговременную. По состоянию нейронов, которые стали хуже работать, можно было бы ожидать, что у мышей ухудшатся когнитивные способности. Чтобы это проверить, грызунов сажали в сложно устроенную коробку с игрушками, и после того, как мыши привыкали к расположению предметов, одну из игрушек помещали на новое место. Те из животных, которые нормально питались, быстро усваивали новое расположение объектов, а вот те, которых держали на жирной пище, с трудом запоминали, где теперь находится знакомая вещь. Иными словами, память - по крайней мере, та ее часть, что отвечает за ориентацию в пространстве - получив избыток жиров, действительно давала сбой. Спустя год способность к обучению возвращалась в норму, хотя изменения в нейронах сохранялись (вероятно, срабатывали некие компенсирующие механизмы). Разумеется, наблюдались и другие характерные физиологические аномалии: так, у самцов мышей - но не у самок - возникали симптомы диабета второго типа, когда у тканей уменьшается чувствительность к инсулину и они перестают забирать глюкозу из крови. Поскольку активность нейронов гиппокампа зависит среди прочего и от инсулина, то снижение чувствительности нервных клеток к гормону может сказываться на работе самих нейронов и на когнитивных способностях. Диабетические симптомы у самцов сохранялись и спустя год после перехода обратно на нормальную еду. Однако остается вопрос насчет самок: у них память тоже ухудшалась, и нейроны хуже работали, но на инсулин они реагировали так же, как обычно, и даже более того, чувствительность к гормону у самочьих нейронов повышалась, а количество синтезируемого инсулина снижалось (что не соответствует обычной диабетической картине). Почему самки тут оказались не похожи на самцов, исследователям еще предстоит выяснить - равно как и то, происходит ли что-то подобное у человека.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025