Суперионный лед

25.10.2018

Американские физики Ливерморской национальной лаборатории получили новую форму вещества, названную суперионным льдом. Условия, подходящие для этой фазы, существуют лишь в недрах ледяных планет-гигантов, таких как Уран или Нептун.

Водный лед имеет 18 кристаллических разновидностей и несколько аморфных. Они формируются при различном давлении и температуре и различаются расположением молекул воды. Теоретически показано, что при высоком давлении в 50-100 гигапаскалей (один гигапаскаль приблизительно равен десяти тысячам атмосфер) молекулы воды разрушаются, в результате чего лед становится суперионным. Из атомов кислорода образуется кристаллическая решетка, в пределах которой свободно перемещаются ионы водорода.

До сих пор исследователи не наблюдали суперионный лед в лаборатории, хотя ряд ученых смог добиться условий, при которых должен происходить переход обычного льда в экзотическую фазу. Несмотря на то что были зарегистрированы признаки суперионной проводимости, ее значения не были достаточно высоки.

В ходе эксперимента ученые использовали кубическую модификацию, называемую льдом VII, который был зажат между двумя алмазными наковальнями при давлении 2,5 гигапаскаля и комнатной температуре. Образец подвергали кратковременному воздействию ультрафиолетового луча для создания ударной волны. При распространении фронта волны в небольшой области льда возникали экстремальные физические условия, подходящие для фазового перехода в суперионное состояние. Давление в них достигало 100-300 гигапаскалей.

Показано, что результаты оптических измерений свидетельствовали о суперионной проводимости, характерной для новой формы льда. При этом суперионный лед плавится при 190 гигапаскалях и температуре около пяти тысяч градусов Цельсия.

<< Назад: Пластик из картофеля 25.10.2018

>> Вперед: Каждый 3D-принтер по-своему уникален 24.10.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Драйвер вибромотора TI DRV2605L 17.08.2015 Индикация о входящем вызове с помощью вибрации сегодня реализована практически в каждом телефоне. В связи с широким распространением сенсорных клавиатур, требуется простой способ уведомления оператора о том, что клавиша действительно нажата. Один из вариантов здесь - предоставить обратную связь через тактильные ощущения с помощью вибрации. Новая микросхема DRV2605L представляет собой интеллектуальный контроллер для управления небольшим вибромотором или линейным резонансным актуатором (катушка с подвижным сердечником). В микросхему уже встроена библиотека спецэффектов "Immersion TouchSense 2200", которая позволяет не только "почувствовать пальцами" прикосновение к неподвижной сенсорной кнопке, но и осуществлять полноценное информирование о результате операции с помощью различимых вибрационных эффектов. Различный характер вибрации достигается с помощью встроенных в DRV2605L механизмов форсированного старта, принудительного торможения, ШИМ-управления и калибровки уровней. Микросхема также контролирует исправность подключенного актуатора путем определения состояний "короткое замыкание" и "разрыв". При работе с актуатором в виде катушки с подвижным сердечником DRV2605L автоматически определяет резонансную частоту для достижения максимальной эффективности управления. DRV2605L предполагает управление со стороны микроконтроллера через I2C-интерфейс и позволяет прямое подключение вибромотора или катушки с сопротивлением более 4 Ом. Микросхема DRV2605L работает от напряжения 2,5...5,2 В и имеет собственный ток потребления 1,9 мкА в режиме ожидания и 2,5 мА в момент воспроизведения виброэффекта (без нагрузки).

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025