Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Search the Community

Showing results for tags 'fosfor'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


Adres URL


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Found 7 results

  1. Wynikiem współpracy uczonych z Purdue University, University of New South Wales i University of Melbourne jest najmniejszy tranzystor na świecie. Urządzenie zbudowane jest z pojedynczego atomu fosforu. Tranzystor nie tyle udoskonali współczesną technologię, co pozwoli na zbudowanie zupełnie nowych urządzeń. To piękny przykład kontrolowania materii w skali atomowej i zbudowania dzięki temu urządzenia. Pięćdziesiąt lat temu gdy powstał pierwszy tranzystor nikt nie mógł przewidzieć, jaką rolę odegrają komputery. Teraz przeszliśmy do skali atomowej i rozwijamy nowy paradygmat, który pozwoli na zaprzęgnięcie praw mechaniki kwantowej do dokonania podobnego jak wówczas technologicznego przełomu - mówi Michelle Simmons z University of New South Wales, która kierowała pracami zespołu badawczego. Niedawno ta sama grupa uczonych połączyła atomy fosforu i krzem w taki sposób, że powstał nanokabel o szerokości zaledwie czterech atomów, który przewodził prąd równie dobrze, jak miedź. Gerhard Klimeck, który stał na czele grupy uczonych z Purdue prowadzących symulacje działania nowego tranzystora stwierdził, że jest to najmniejszy podzespół elektroniczny. Według mnie osiągnęliśmy granice działania Prawa Moore’a. Podzespołu nie można już zmniejszyć - powiedział. Prawo Moore’a stwierdza, że liczba tranzystorów w procesorze zwiększa się dwukrotnie w ciągu 18 miesięcy. Najnowsze układy Intela wykorzystują 2,3 miliarda tranzystorów, które znajdują się w odległości 32 nanometrów od siebie. Atom fosforu ma średnicę 0,1 nanometra. Minie jeszcze wiele lat zanim powstaną procesory budowane w takiej skali. Tym bardziej, że tranzystor zbudowany z pojedynczego atomu ma bardzo poważną wadę - działa tylko w temperaturze -196 stopni Celsjusza. Atom znajduje się w studni czy też kanale. Żeby działał jak tranzystor konieczne jest, by elektrony pozostały w tym kanale. Wraz ze wzrostem temperatury elektrony stają się bardziej ruchliwe i wychodzą poza kanał - wyjaśnia Klimeck. Jeśli ktoś opracuje technikę pozwalającą na utrzymanie elektronów w wyznaczonym obszarze, będzie można zbudować komputer działający w temperaturze pokojowej. To podstawowy warunek praktycznego wykorzystania tej technologii - dodaje. Pojedyncze atomy działające jak tranzystory uzyskiwano już wcześniej, jednak teraz po raz pierwszy udało się ściśle kontrolować ich budowę w skali atomowej. Unikatową rzeczą, jaką osiągnęliśmy, jest precyzyjne umieszczenie pojedynczego atomu tam, gdzie chcieliśmy - powiedział Martin Fuechsle z University of New South Wales. Niektórzy naukowcy przypuszczają, że jeśli uda się kontrolować elektrony w kanale, to będzie można w ten sposób kontrolować kubity, zatem powstanie komputer kwantowy.
  2. Naukowcy z University of Utah stworzyli najprawdopodobniej najmniejszy w historii układ pamięci. Przez 112 sekund przechowywali dane w jądrze atomu, wykorzystując do tego celu spin. Później odczytali te informacje. Badania takie w przyszłości posłużą do stworzenia szybkich układów pamięci zarówno dla komputerów konwencjonalnych jak i dla maszyn kwantowych. Zaobserwowana przez nas długość przechowywania danych jest bardziej niż wystarczająca do stworzenia układów pamięci. To całkiem nowy sposób składowania i odczytywania informacji - stwierdził autor badań, profesor Christoph Boehme. Zanim jednak zaczniemy się w sklepach rozglądać za "atomowymi" układami pamięci, będziemy musieli poczekać co najmniej kilka lat. Zastosowany przez naukowców aparat do zapisywania i odczytywania danych pracuje bowiem w temperaturze 3,2 kelwinów i musi być otoczony polem magnetycznym 200 000 razy silniejszym od pola magnetycznego Ziemi. Oczywiście, że możemy już dzisiaj stworzyć taki układ pamięci, ale czy naprawdę potrzebujemy komputera, który pracuje w -270 stopniach Celsjusza i wymaga wielkiego laboratorium do generowania odpowiedniego pola magnetycznego? Najpierw musimy nauczyć się, jak wymusić pracę w wyższych, bardziej praktycznych temperaturach, i pozbyć się silnego pola magnetycznego potrzebnego do ustawienia spinu - mówi profesor. Największym osiągnięciem Boehme jest elektroniczne odczytanie danych. Już przed dwoma laty innej grupie uczonych udało się przechować przez 2 sekundy dane w jądrze atomu, ale nie odczytali ich elektronicznie. Badania nad "atomową" pamięcią Boehme prowadzi od wielu lat, a w 2006 roku jego zespół zaprezentował sposób na odczytanie danych z 10 000 atomów fosforu umieszczonych na krzemie. Obecnie Boehme, Dane McCamey i inni uczeni z Utah wykorzystali cienki, wzbogacony fosforem kawałek krzemu o powierzchni 1 mm2 i umieścili na nim styki elektryczne. Całość włożono do kontenera, w którym panowało bardzo niska temperatura i poddano działaniu pola magnetycznego o wartości 8,59 tesli, które odpowiednio ustawiło spiny elektronów atomu fosforu. Za pomocą fal elektromagnetycznych o częstotliwościach bliskich terahercowi zmieniano kierunek spinów. Następnie za pomocą radiowych fal ultrakrótkich przeniesiono informacje z elektronów do jądra. Podczas odczytu cały proces odwrócono. Za pomocą fal o terahercowej częstotliwości przeniesiono informacje z jądra do elektronów i je odczytano dzięki temu, że spin elektronów został zamieniony na zmiany w przepływie prądu elektrycznego. Krótko mówiąc, zapisaliśmy '1' w jądrze atomu. Wykazaliśmy, że możemy odczytywać i zapisywać dane ze spinu w jądrze - mówi Boehme. Informacje udało się wielokrotnie zapisywać i odczytywać średnio przez 112. Po tym czasie jądro atomu traciło oinformację o spinie. W ciągu tych 112 sekund przeprowadzono 2000 operacji odczytu tych samych danych, co dowodzi, że odczytanie informacji nie niszczy jej, a zatem takie jej przechowywanie jest wykonalne. Na obecnym etapie udało się odczytać spin z wielu jąder atomu. Taka technika sprawdzi się w komputerach klasycznych, ale nie w kwantowych, gdzie konieczne jest odróżnienie spinu z pojedynczego atomu. Boehme mówi, że uczeni powinni sobie poradzić z tym w ciągu kilku najbliższych lat.
  3. Uczeni z University College London (UCL) oraz florydzkiego National High Magnetic Field Lab (NHMFL) dowodzą, że bizmut znacznie lepiej nadaje się do produkcji układów spintronicznych niż faworyzowany fosfor. Bizmut jest kompatybilny z krzemem, jednak pierwiastkiem tym się praktycznie nie zajmowano. Wysiłki specjalistów pracujących nad spintroniką skupiły się wokół fosforu dlatego, że już obecnie jest on używany w krzemie. Brytyjscy i amerykańscy uczeni odkryli, że bizmut jest znacznie lepszym materiałem niż fosfor. Bizmut to najcięższy stabilny atom. I o ile fosfor daje nam do dyspozycji dwie wartości spinu, to bizmut na 5 orbitalach może przechowywać po 2 wartości, pozwalając na zapisanie danych w 10 kierunkach spinu. To z kolei czyni bizmut znacznie lepszym niż fosfor kandydatem na materiał wykorzystywany w komputerach kwantowych. Uczeni z UCL i NHMFL proponują połączenie zalet obu pierwiastków. W ich koncepcji bizmut służyłby do przechowywania danych, a fosfor do kontroli ich przepływu. Główny autor badań, doktor Gavin Morley z UCL stwierdził: Podczas badań pokonaliśmy takie przeszkody jak użycie bizmutu do przygotowania, kontroli i przechowywania kwantowej informacji. W tym przypadku większy znaczy lepszy gdyż większe jądro atomu bizmutu zapewnia więcej miejsca na przechowywanie kwantowej informacji.
  4. Kanada zaaprobowała ograniczoną do ośrodków badawczych hodowlę przyjaznych środowisku świń Enviropig. Genetycznie zmodyfikowane zwierzęta rasy yorkshire wykorzystują większą część występującego w paszach fosforu, przez co mniej tego pierwiastka (do 65%) trafia do ich odchodów i moczu. Zapobiega to m.in. zakwitowi glonów w zbiornikach wodnych i śnięciu ryb wskutek niedoboru tlenu. W śliniankach transgenicznych świń powstaje enzym fitaza (inozytylo-6-fosforo-fosfohydralaza), który umożliwia spożytkowanie fosforu występującego w pokarmie w postaci fitynowej. Dochodzi bowiem do przekształcenia fitynianów – soli kwasu fitynowego – w inozytol i nieorganiczne fosforany. Normalnie zwierzęta monogastryczne, czyli dysponujące jednym żołądkiem, nie są w stanie wytwarzać fitazy. Z kwasem fitynowym radzą zaś sobie przeżuwacze, ponieważ w ich żwaczach bytują często mikroorganizmy produkujące tę ważną fosfohydrolazę. Jak tłumaczą naukowcy z Uniwersytetu w Guelph, kiedy Enviropig gryzie ziarna, pokarm miesza się z fitazą. Po przełknięciu enzym pozostaje aktywny w kwaśnym środowisku żołądka, rozkładając nieprzyswajalne formy fosforu, które stanowią od 50 do 70% P w pokarmie. Oznacza to, że świniom nie trzeba podawać suplementów fosforu mineralnego lub sztucznie uzyskiwanej fitazy. Eliminuje to też problem różnej aktywności fitaz roślinnych w paszach (największą stwierdza się w życie, pszenżycie i pszenicy, a najmniejszą w kukurydzy czy owsie). Co ważne, trzodę wykorzystującą większą część fosforu można hodować w rejonach, gdzie stężenie P w glebie przekracza pożądany poziom. Fosfor jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Znaleźć go można m.in. w kwasach nukleinowych, ATP i fosfolipidach.
  5. Mono Lake to wysokoalkaliczne słone jezioro w Kalifornii. Jest najstarszym jeziorem Ameryki Północnej – liczy sobie ok. 760 tys. lat. Geobiolog dr Felisa Wolfe-Simon uważa, że bezodpływowy zbiornik wodny może być siedliskiem tzw. biosfery cieni. Ze względu na duże stężenie arsenu w wodzie tamtejsze organizmy mogłyby, wg Amerykanki, skorzystać z niego zamiast z fosforu. Fosfor i arsen należą do tej samej (15.) grupy układu okresowego – azotowców. O ile jednak ten pierwszy jest ważnym składnikiem życia – występuje zarówno w DNA, jak i w magazynującej energię cząsteczce ATP – o tyle As jest toksyczny. Wolfe-Simon postanowiła poszukać w mule i w wodach Mono Lake mikroorganizmów, które różnią się całkowicie od wszystkiego, co znamy. W jeziorze występują na pewno organizmy, które nauczyły się żyć z arsenem, ale nie włączyły go do swojej biologii. Gdyby poszukiwania "odmieńców" zakończyły się sukcesem, oznaczałoby to, że życie na Ziemi zaczęło się przynajmniej dwukrotnie. Pani doktor pobrała próbki błota i wody i przeprowadziła serię rozcieńczeń. Zwiększyła w ten sposób poziom arsenu, zmniejszając jednocześnie stężenie fosforu do zera. Dodała cukry, witaminy i inne składniki odżywcze, które miały sprzyjać wzrostowi organizmów, a potem pozostało jej czekać na wyniki. Eksperyment jeszcze się nie zakończył, ale Wolfe-Simon, której badania finansuje Instytut Astrobiologii NASA, mówi, że dotychczasowe wyniki są zachęcające. Wg niej, jeśli powiedzie się wyhodowanie arsenowych mikroorganizmów, uda się wykazać, że przed miliardami lat życie na Ziemi było bardzo elastyczne. Skład bulionu pierwotnego należy uznać za wyjątkowy, ponieważ wulkany i kominy hydrotermalne wyrzucały z wnętrza planety różne materiały, poza tym brakowało uzyskiwanego biologicznie tlenu. Jeśli występował wtedy arsen, na pewno jego stężenia były wyższe niż obecnie. Niewykluczone też, że ewentualne arsenowe formy życia z Mono Lake przybyły z kosmosu.
  6. Naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego w Helsinkach, University of New South Wales i University of Melbourne zbudowali tranzystor, którego aktywne części składają się z... pojedynczego atomu fosforu umieszczonego na krzemie. Idea tranzystora bazuje na zjawisku tunelowania elektronów pomiędzy atomem fosforu a źródłem i drenem. Przepływ elektronów może być kontrolowany za pomocą napięcia podawanego do pobliskiej elektrody, której szerokość liczona jest w dziesiątkach nanometrów. Pół roku temu ktoś zapytał mnie i drugiego lidera projektu, profesora Andrew Dzuraka, kiedy, naszym zdaniem, może powstać tranzystor o wielkości pojedynczego atomu. Popatrzyliśmy na siebie, uśmiechnęliśmy się i odpowiedzieliśmy, że już taki tranzystor skonstruowaliśmy - mówi doktor Mikko Möttönen. Naszym celem nie było jednak stworzenie najmniejszego tranzystora dla klasycznego komputera, ale kwantowego bitu dla komputerów kwantowych - dodaje.
  7. Jaki jest idealny sposób na zdobycie "monopolu" na zamieszkiwanie na określonym obszarze? Wyjątkowo dobrym pomysłem wydaje się być dostosowanie się do przeżycia przy ogromnym niedoborze substancji odżywczej uznawanej za jedną z najważniejszych dla organizmów żywych. Właśnie to uczyniły gatunki żyjące w wyjątkowo niegościnnych wodach Morza Sargassowego. Odkrycia dokonali naukowcy z Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), prywatnego instytutu zajmującego się badaniami oceanograficznymi. Jak donoszą odkrywcy, zaobserwowane przez nich komórki wykazują cechy świadczące o doskonałym dostosowaniu do warunków skrajnie obniżonej zawartości fosforu i azotu w wodzie. Odnalezione w Morzu Sargassowym organizmy należą do kokolitoforów oraz okrzemek, jednokomórkowych składników planktonu roślinnego. Jak twierdzą naukowcy z WHOI, błony komórkowe tych glonów są pozbawione fosfolipidów - związków z grupy tłuszczowców, uznawanych dotąd za niezbędny składnik tych struktur. Zamiast tego, organizmy te wytwarzają lipidy bogate w betainę - związek o strukturze zbliżonej do jednego z aminokwasów wchodzących w skład białek, lecz niezawierający fosforu. Pozwala to na bardzo istotne ograniczenie zapotrzebowania na ten pierwiastek, który w wodach Morza Sargassowego dostępny jest w wyjątkowo niewielkich ilościach. Gdy wydawało się, że dokonano przełomowego odkrycia, okazało się, że... ewolucja zaszła jeszcze dalej. Okazało się bowiem, że jeszcze lepiej dostosowane do niedostatku podstawowych składników są sinice (cyjanobakterie) - organizmy zdolne do przeprowadzania fotosyntezy, lecz zaliczane ze względu na budowę komórek do królestwa bakterii. Jak wykazały badania, budowa błon komórkowych sinic jest jeszcze prostsza, niż u kokolitoforów i okrzemek. Zamiast zawierającej azot betainy, cząsteczki lipidów otaczające ich komórki powstają przy udziale związku zwanego SQDG, zawierającego siarkę. Pozwala to cyjanobakteriom nie tylko na przeżycie przy obniżonej zawartości fosforu, lecz także na ominięcie kolejnego poważnego ograniczenia, jakim jest skrajnie niskie stężenie azotu. Zdolność do życia w środowisku niemal całkowicie pozbawionym związków azotu i fosforu, dwóch pierwiastków uznawanych za podstawowe budulce żywych komórek, zapewnia sinicom niezwykłą przewagę w ewolucyjnym wyścigu o zasoby środowiska. Zdaniem jednego z autorów odkrycia, Benjamina van Mooya, zebrane informacje mogą odegrać istotną rolę w badaniach nad funkcjami życiowymi planktonu i całych ekosystemów morskich. Jedyny problem mają teraz autorzy podręczników biologii, którzy muszą napisać od nowa przynajmniej niektóre rozdziały swoich dzieł...
×
×
  • Create New...