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Ultradünner Superdraht

01.10.2011

Es ist möglich, dass heiße Supraleitung in einem ultradünnen Film erreicht werden kann. Seit dem Tag, an dem Georg Bednorz und Karl Müller (Nobelpreis 1987) die Hochtemperatur-Supraleitung von Yttriumcuprat entdeckten und erkannten, dass dies an der Mangelhaftigkeit seiner Struktur lag – dem Fehlen von Sauerstoffatomen im Vergleich zur Stöchiometrie – haben Materialwissenschaftler viele Versuche unternommen um den nächsten Schritt zu tun und eine heiße Supraleitung (bei Raumtemperatur) zu erhalten. Aber es gelang ihnen nicht.

Eine grundlegend neue Forschungsrichtung schlug Yaak Chakhalyan vor, Professor an der University of Arkansas. Er glaubt, dass elastische Spannungen helfen können, die in einem dünnen Film während seines Wachstums entstehen: Solange der Film dünn ist, müssen sich seine Atome an das Kristallgitter des Substrats anpassen. Wenn die Filmdicke zunimmt, nimmt die Belastungskraft zu und sie erzeugen zuerst Gitterdefekte, und dann beginnt sich der Film zu verziehen und vom Substrat abzulösen, was die Leitfähigkeitseigenschaften kaum verbessert.

Daher suchte niemand ernsthaft nach Supraleitung in einem derart belasteten Film. Aber Chakhalyan und seinen Kollegen gelang es, einen Film aus supraleitender Keramik so zu züchten, dass er einatomig, defektfrei und sogar scheinbar unverformt war.

Untersuchungen am Synchrotron haben gezeigt, dass Spannungen nicht durch Veränderung der Länge zwischenatomarer Bindungen, sondern durch deren Rotation gelöscht werden können. Diese Rotation kann auch die Eigenschaften von supraleitenden Elektronenpaaren beeinflussen und ihnen zusätzliche Stabilität bei hohen Temperaturen verleihen.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

In der Hitze ist der Liebe nicht gewachsen 15.11.2015

Zu den vielen Problemen, die uns im Zusammenhang mit der Erderwärmung erwarten, kommt scheinbar auch ein Rückgang der Geburtenrate hinzu – das fanden Forscher des US-amerikanischen National Bureau of Economic Research (NBER) in den vergangenen 80 Jahren teilweise heraus Saison ist die Temperatur in den USA auf über 26,7°C gestiegen, dann waren die Neugeborenen nach 10 Monaten kleiner als sonst. Generell, schreibt Bloomberg.com unter Berufung auf den Arbeitsbericht von Ökonomen des NBER, sei der Rückgang der Geburtenrate jedes Mal um durchschnittlich 0,4 % gegenüber dem vorherigen Niveau zurückgegangen. Und vor allem war die anschließende Erholung unvollständig: Der Gewinn betrug nur 32 % des Rückgangs. Die Autoren der Studie stellen außerdem fest, dass die negative Wirkung der Hitze seit den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts, also seit Beginn der Verbreitung von Klimaanlagen, teilweise geglättet wurde.

Wenn die globale Temperatur aufgrund der globalen Erwärmung weiter ansteigt, dann kann man sich angesichts der neuen Daten gut vorstellen, welche demografischen und damit wirtschaftlichen Folgen uns alle erwarten. Ökologen können nur zufrieden feststellen, dass dies ein gewichtigeres Argument für eine Art aktives politisches Handeln ist als „ein Rückgang der Biodiversität auf dem Planeten“: Der Zusammenhang zwischen Biodiversität und menschlichem Umweltwohl besteht, aber sehr stark schwierig, es ins Bewusstsein der "allgemeinen Öffentlichkeit" zu bringen.

Hier wäre es natürlich interessant zu wissen, welche spezifischen Verhaltens- und / oder physiologischen Mechanismen das eine mit dem anderen verbinden. Jemand wird sagen, dass es in der Hitze nicht zu sehr von Liebesfreuden angezogen wird, aber der springende Punkt kann in einigen Merkmalen des Befruchtungsprozesses, der Verschmelzung des Spermas mit dem Ei und der anschließenden Einführung des Embryos in die Gebärmutter liegen .

Kürzlich wurde jedoch ein Artikel in Behavioral Ecology veröffentlicht, der genau für die erste Erklärung spricht. Zoologen der University of Exeter wollten herausfinden, warum sich einige weibliche Fruchtfliegen mit vielen Männchen paaren, während andere mit einem ausreichen. Einerseits gibt es eine genetische Veranlagung zu diesem oder jenem Sexualverhalten, andererseits kann die Umwelt dazu beitragen?

Es stellte sich vielleicht heraus: Wenn es kälter wurde, neigten die meisten Weibchen dazu, sich mit einer großen Anzahl von Männchen zu paaren, während sie, wenn es wärmer wurde, auf Monogamie umstellten. (Einige blieben jedoch unabhängig von der Umgebungstemperatur poly- oder monogam.) Ähnliche Variationen im Sexualverhalten können bei einer Reihe von Fischen, Vögeln und Reptilien gefunden werden und können auch teilweise durch die aktuellen Umweltbedingungen bestimmt werden.

Ein direkter Vergleich der beiden Arbeiten wäre falsch: Im einen Fall handelt es sich um Experimente unter streng kontrollierten Bedingungen, im anderen um einen statistischen Zusammenhang, der übrigens neben der Temperatur auch von anderen Faktoren abhängen kann; und vergessen wir nicht den Unterschied zwischen Drosophila und Menschen. Aber trotzdem haben wir alle hier bestimmt etwas zu bedenken.

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