Гамма-лазеры для медицины и изучения Вселенной

15.08.2025

Американские ученые из Университета Колорадо в Денвере разрабатали уникальные устройства, способные не только лечить рак, но и исследовать глубинную структуру Вселенной.

Доктор философии и специалист по электротехнике Аакаш Сахаи предложил инновационный метод генерации сверхинтенсивных электромагнитных полей в лабораторных условиях. Он сумел добиться напряжения, которое раньше казалось невозможным для создания в компактных устройствах. Такие поля рождаются в результате быстрого колебания и рассеивания электронов в специально разработанных материалах. Этот прорыв не только открывает путь к новым микропроцессорам, но и к созданию мощных ускорителей частиц, которые могут помочь в поисках темной материи - загадочной субстанции, составляющей большую часть Вселенной.

Ранее для достижения аналогичных результатов требовались огромные установки, такие как Большой адронный коллайдер длиной в 26 километров, оснащенный сверхпроводящими магнитами и радиочастотными системами. Эксплуатация таких сложных объектов связана с большими затратами и техническими трудностями. В отличие от них, метод Сахаи основан на использовании миниатюрного кремниевого кристалла, который способен выдерживать высокоэнергетические пучки частиц и эффективно перенаправлять энергию, создаваемую осциллирующим квантовым электронным газом, при этом оставаясь стабильным за счет контроля тепловых процессов.

Феномен быстрых колебаний электронов внутри материала порождает мощные электромагнитные поля, которые можно изучать в устройстве размером с палец. Этот уровень контроля и компактность конструкции кардинально меняют представление о возможностях управления энергией и создают новые горизонты для науки и техники.

Калян Тирумаласетти, научный сотрудник лаборатории и соавтор проекта, подчеркивает, что управление столь интенсивным потоком энергии без разрушения структуры материала - это выдающееся достижение, способное кардинально изменить наше понимание природы и открыть путь к инновационным технологиям с позитивным влиянием на общество.

Университет Колорадо уже подал патентные заявки на эту технологию как в США, так и за рубежом. Хотя до массового внедрения и практического использования гамма-лазеров еще далеко, исследователи убеждены, что их открытия помогут значительно продвинуться в понимании фундаментальных процессов Вселенной и улучшить методы диагностики и лечения болезней.

Аакаш Сахаи уверен, что в будущем гамма-лазеры позволят получать детализированные изображения живых тканей на уровне ядер клеток, а не только атомов, что откроет новые возможности для медицины. По его словам, благодаря этим технологиям возможно будет точечно модифицировать ядра клеток и удалять раковые опухоли с беспрецедентной точностью, что станет настоящим прорывом в онкологии.

Кроме того, метод экстремальных плазмонов, лежащий в основе разработки, может помочь проверить широкий спектр теорий о структуре и происхождении нашей Вселенной, включая гипотезы о мультивселенной. В дальнейшем команда планирует совершенствовать используемые материалы и лазерные технологии, чтобы расширить их научный и практический потенциал.

Таким образом, разработка мощных гамма-лазеров обещает стать важным шагом в развитии как фундаментальной физики, так и медицины, открывая новые пути для точного воздействия на материю и изучения самых глубоких тайн космоса.

<< Назад: Квантовое трение в составленном графене 15.08.2025

>> Вперед: Экологичный пластик из грибов 14.08.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Накладные ногти iPolish с управление цветом через смартфон 13.01.2026

Американская компания iPolish представила уникальные акриловые накладные ногти, способные мгновенно менять цвет под управлением смартфона, что открывает новые возможности для самовыражения и индивидуального стиля. Для работы устройства пользователю необходимо предварительно зарядить специальный контроллер и подключить его к мобильному телефону. Управление оттенком осуществляется через приложение, синхронизированное с контроллером. После выбора нужного цвета кончик ногтя подносят к модулю, который отправляет кратковременный электрический импульс, запускающий изменение окраски поверхности. Производитель пока не раскрывает подробностей электрохимического механизма, лежащего в основе технологии, однако отмечает, что перекраска одного ногтя занимает около пяти секунд. Такой подход позволяет мгновенно изменять внешний вид ногтей, что делает маникюр более гибким и адаптивным к повседневным условиям. Каждый ноготь поддерживает до 400 различных оттенков и позволяет многократно менять ц ...>>

Моноблок Lenovo ThinkCentre X AIO 12.01.2026

Компания Lenovo представила новый моноблок ThinkCentre X AIO, который отличается нестандартным форм-фактором и ориентирован на профессиональных пользователей. Информацию об анонсе опубликовал портал Gizmochina. Новинка оснащена 27,6-дюймовой IPS-матрицей с разрешением 2560 x 2880 пикселей. Соотношение сторон экрана составляет 16:18, что делает его почти квадратным. По словам производителя, такой формат позволяет одновременно отображать две страницы формата А4, что особенно удобно при работе с текстовыми документами, таблицами, программным кодом или дизайнерскими проектами. Экран имеет стандартную частоту обновления 60 Гц и время отклика 14 мс. Максимальная яркость достигает 300 нит, контрастность составляет 1000:1, а охват цветового пространства достигает 98% по стандарту DCI-P3. Эти характеристики обеспечивают четкое изображение и точную цветопередачу, что важно для профессионалов в области дизайна и обработки контента. Аппаратная платформа моноблока базируется на мобильных п ...>>

Случайная новость из Архива Грядет эра графена 09.10.2013 В 2015 году начнется массовое производство графена - в этом уверены ученые и инженеры из стартапа Graphene Frontiers. В сентябре Национальный научный фонд США выделил Университету Пенсильвании $744 600 на развитие стартапа под названием Graphene Frontiers. Подобную щедрость можно объяснить перспективностью работы стартапа, который должен организовать массовое производства графена. Доступность графена имеет большое значение для развития множества перспективных технологий, которые основаны на данном материале, обладающем уникальными свойствами. В Graphene Frontiers планируют внедрить новую технологию крупномасштабного производства высококачественного рулонного графена. Компания надеется первой адаптировать под промышленные нужды метод химического осаждения из паровой фазы, который часто используется в лабораториях и небольших производствах для создания поликристаллического графена. Хотя поликристаллический графен нашел применение в устройствах вроде передовых композиционных материалов и высокочастотных транзисторов, но монокристаллический графен обладает гораздо более привлекательными свойствами. К сожалению, современные технологии производства монокристаллического графена мягко говоря далеки от промышленного применения, например метод отделения монослоя графена от графита с помощью скотча. Другие методы, например выделение углеродных слоев с помощью плазмы,или различные химические методы, дают на выходе графен не очень хорошего качества. Для массового внедрения графеновой электроники нового поколения необходима новая технология массового производства монокристаллического графена. Метод химического осаждения из паровой фазы позволяет производить синтетический графен очень высокого качества и может применяться для производства электроники, солнечных панелей и других устройств, где требуются прозрачные проводники. Специалисты компании Graphene Frontiers планируют использовать для производства графена непрерывный прокат (roll-to-roll). Это метод изготовления гибких схем, при котором микросхемы печатаются на непрерывной ленте-подложке, перематываемой с одного ролика на другой. Сочетание технологии химического осаждения из паровой фазы и непрерывного проката позволят производить высококачественные графеновые электронные компоненты, что откроет рынок электроники нового поколения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026