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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Мозг в пробирке 26.06.2019 Японские ученые впервые вырастили церебральные органоиды, также известные как "мозги в пробирке", с функциональными нейронными сетями. Такие трехмерные культуры ткани, имитирующие мозг человека, могут использоваться в качестве модели для испытания лекарственных препаратов или исследования расстройств. Для создания органоидов биологи получили "шары" плюрипотентных стволовых клеток, способных превращаться в различные ткани человеческого организма. Клетки помещали в чашу, заполненную питательной средой, аналогичной необходимой для развития центральной нервной системы. Затем ученые оценили активность нейронов, проследив за изменениями в клетках ионов кальция, необходимых для возникновения потенциала действия. Команде удалось успешно визуализировать синхронизированную и несинхронизированную активности в нейронных сетях, а также в отдельных нейронах. Синхронизированная нейронная активность является основной для различных функций мозга, включая память.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025