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:

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Наушники Soundcore Space 2 09.03.2026

Современные пользователи все чаще ищут универсальные наушники, способные сочетать высокое качество звука, комфорт при длительном ношении и длительное время автономной работы. На выставке MWC 2026 компания Anker представила новую модель полноразмерных беспроводных наушников Soundcore Space 2, которая нацелена как на повседневное использование, так и на путешествия, предлагая обновленный дизайн и расширенные технические возможности по сравнению с предыдущей версией. Новинка получила более плавные линии чаш и легкий корпус весом 261 грамм, что обеспечивает комфорт даже при длительном прослушивании музыки. Для улучшения посадки и удобства производитель использовал мягкую пену с эффектом памяти, а эргономика наушников была протестирована на более чем 2000 профилях головы, что позволило достичь оптимального прилегания для большинства пользователей. Soundcore Space 2 будут доступны в трех цветовых вариантах: кремовый белый (Cream White), угольно-черный (Jet Black) и шалфейно-зеленый (Sa ...>>

Ритм сердца влияет на восприятие и чувства 08.03.2026

Связь между сердцем и мозгом выходит далеко за пределы привычного представления о том, что сердце просто качает кровь. Новые исследования показывают, что сердечный ритм способен прямо влиять на восприятие внешнего мира и на эмоциональное состояние человека, открывая уникальный диалог между физиологией и сознанием. Работа сердца делится на две основные фазы: систолу и диастолу. Во время систолы сердечная мышца сокращается и выталкивает кровь в сосуды, а при диастоле сердце расслабляется, позволяя крови вернуться внутрь. Хотя мозг не управляет каждой конкретной фазой сокращений, он регулирует частоту сердечных сокращений в зависимости от состояния организма: в стрессовой ситуации пульс учащается, а в спокойном состоянии снижается. Однако взаимодействие между сердцем и мозгом двустороннее: мозг реагирует на сигналы от сердца так же, как сердце откликается на команды мозга. Международная группа исследователей проанализировала мозговую активность в зависимости от сердечного цикла. Они ...>>

Молекулы ДНК как новые носители данных 08.03.2026

С ростом объемов цифровой информации ученые ищут новые методы хранения данных, способные сочетать высокую плотность, долговечность и энергоэффективность. Одним из самых перспективных направлений становится использование молекул ДНК - естественного носителя генетической информации, который способен сохранять данные в течение тысяч лет при подходящих условиях. Недавние исследования показывают, что ДНК может стать не только архивом, но и полноценным перезаписываемым носителем информации. Исследователи из Университета Миссури создали систему, позволяющую записывать, стирать и повторно записывать данные в молекулах ДНК. Ранее ДНК использовалась в основном для долговременного архивирования информации, что делало носитель одноразовым. Новый подход превращает молекулярный носитель в полноценный цифровой накопитель с возможностью редактирования содержимого. Принцип работы устройства основан на естественном "языке" ДНК: в отличие от обычных компьютеров, где данные кодируются последовательн ...>>

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Случайная новость из Архива Планшетная версия Ubuntu 21.02.2013 Компания Canonical, разработчик Linux-дистрибутива Ubuntu, представила операционную систему Ubuntu для планшетов. Внешний вид планшетной версии Ubuntu создан в полном соответствии с концепцией Ubuntu для настольных ПК, телевизоров и смартфонов. Версии Ubuntu для телевизоров и смартфов ранее уже были представлены. "Теперь семейство наших интерфейсов охватывает все экраны, и ваш телефон может обеспечить функциональность планшета, телевизора или ПК, если его подключить к док-станции", - заявил основатель и глава Canonical Марк Шаттлворт (Mark Shuttleworth). Планшетная версия Ubuntu обладает функцией Side Stage. Она позволяет разделить экран на две части и в одной части открыть планшетное приложение, а в другой - телефонное приложение и работать с ними одновременно. Например, пользователь может смотреть фильм и одновременно печатать в Twitter, заниматься веб-серфингом и вносить заметки в блокнот, рассказал Шаттлворт. Планшетная версия Ubuntu поддерживает хранение нескольких учетных записей для того, чтобы пользоваться планшетом могли несколько членов семьи. Доступ осуществляется по паролю, данные каждой учетной записи шифруются с применением промышленных стандартов, которыми пользуются финансовые и государственные учреждения. Демонстрация интерфейса Ubuntu на планшете Оболочка Ubuntu максимально адаптирована под сенсорные экраны и поддерживает диагональ от 6 до 20 дюймов и плотность пикселей от 100 до 450 ppi. Управление выполняется с помощью жестов, задействованы все углы экрана. Функция поиска сделана таким образом, что на экран выводится весь контент, соответствующий запросу. Пользователь выбирает необходимый пункт, и приложение для его просмотра открывается автоматически. Ubuntu не требует специального аппаратного обеспечения, так как в течение 4 лет сотрудничества с ARM Holdings код платформы уже был оптимизирован под архитектуру ARM. Систему можно легко запускать практически на любой аппаратной платформе, предназначенным для работы с Android, добавили в компании.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026