Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda i University of Leeds skonstruowali półprzewodnikowy laser terahercowy o rozbieżności (dywergencji) znacznie mniejszej niż w dotychczasowych laserach. Dzięki temu nowe będzie można w pełni wykorzystać możliwości, jakie daje laser terahercowy.

Fale terahercowe z łatwością przechodzą przez wiele różnych materiałów, dzięki czemu mogą być stosowane zarówno w systemach bezpieczeństwa do wykrywania ukrytej broni czy materiałów biologicznych, w medycynie do obrazowania guzów nowotworowych czy w inżynierii do wykrywania uszkodzeń w materiałach.

Niestety obecnie wykorzystywane lasery terahercowe w wielu przypadkach nie mogą być wykorzystane, ponieważ ich promień jest bardzo rozproszony - mówi Federico Capasso z Harvard University. Dzięki umieszczeniu na fasecie lasera specjalnej struktury optycznej byliśmy w stanie uzyskać wysoce skolimowany promień i wysoką koncentrację mocy bez konieczności stosowania konwencjonalnych drogich i nieporęcznych soczewek - dodaje.

Co ciekawe, we wspomnianej strukturze wykorzystano metamateriały, o których od paru lat głośno jest w nauce.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chińscy naukowcy z Uniwersytetu Południowo-Wschodniego w Nankinie poinfomowali o stworzeniu urządzenia, które, kontrolując sposób zaginania światła powoduje, iż obiekty wydają się mniejsze niż są w rzeczywistości.
      Inżynierowie Wei Xiang Jiang i Tie Jun Cui opublikowali artykuł na ten temat w Applied Physics Letters.
      Urządzenie zmniejszające może wirtualnie zmniejszyć rozmiary obiektu. Takie urządzenie działa w zakresie mikrofal, może zatem zmylić radary i inny sprzęt wykorzystujący fale elektromagnetyczne do wykrywania przedmiotów i spowodować, iż zostanie podjęta zła decyzja. Nasze urządzenie potencjalnie może zostać zastosowane w przemyśle wojskowym - powiedział Cui.
      Uczeni wykorzystali materiały do zbudowania ośmiu koncentrycznych pierścieni o wysokości 12 milimetrów każdy. W środku można umieścić niewielki przedmiot. Gdy światło przechodzi przez pierścienie zostaje zagięte, a długość fali ulega kompresji. Po dotarciu do wnętrza pierścieni zachodzi dekompresja. Obserwatorowi z zewnątrz wydaje się, że przedmiot umieszczony w środku pierścieni jest mniejszy niż w rzeczywistości.
      Inżynierowie wyjaśniają, że całość działa nieco podobnie do „czapki-niewidki" tworzonej z metamateriałów, gdyż wirtualnie zmniejsza średnicę najmniejszego okręgu, w którym znajduje się przedmiot. Teoretycznie można zmniejszyć ją tak bardzo, że środkowy okrąg zniknie wraz ze znajdującym się tam przedmiotem.
      Chińczycy zarówno teoretycznie jak i praktycznie wykazali, że ich konstrukcja działa tak, jak zakładali.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowie z Duke University teoretycznie wyliczyli, że za pomocą odpowiednio zaprojektowanego metamateriału możliwe będzie znaczące zmniejszenie strat energii wysyłanej bezprzewodowo.
      Podczas bezprzewodowego przesyłania energii jej większość jest tracona. Olbrzymich strat można uniknąć tylko wówczas, gdy odbiornik i nadajnik znajdują się bardzo blisko siebie. Jednak uczeni z Duke stwierdzili, że jeśli pomiędzy urządzeniami umieścimy przewidziany przez nich teoretycznie metamateriał, to skupi on energię tak, że mimo większej odległości nadajnika od odbiornika, straty energii będą minimalne.
      Obecnie udaje się przesłać niewielkie ilości energii na krótkie odległości, na przykład możemy zasilić tagi RFID. Jednak większe ilości energii, takie jak promienie lasera czy mikrofale mogłyby spalić wszystko na swojej drodze - mówi Yaroslav Urzhumov z Duke'a.
      Nasze obliczenia wskazują, że powinno być możliwe wykorzystanie metamateriału do zwiększenia ilości transmitowanej energii bez występowania efektów ubocznych - dodaje.
      Urzhumov pracuje w laboratorium profesora Davida R. Smitha, którego zespół jako pierwszy na świecie zaprezentował metamateriał działający jak czapka-niewidka.
      Jako że metamateriały mogą działać tak, jakby część przestrzeni nie istniała to, zdaniem Urzhumova, ich zastosowanie pomiędzy nadajnikiem energii a odbiornikiem wywoła taki efekt, jakby urządzenia były bardzo blisko siebie. A zatem straty energii powinny być minimalne.
      Taki materiał, o ile powstanie, powinien składać się z setek lub tysięcy pętli przewodzących ułożonych w jedną macierz. Pętle takie będą umieszczone na podłożu z miedzi i włókna szklanego. System taki musi być dostrojony do specyficznego odbiornika, a ten z kolei musi być zestrojony z nadajnikiem - stwierdził Urzhumov.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykańscy uczeni udowodnili, że można dokonywać obliczeń za pomocą skrzyżowanych ze sobą nanokabli. Wystarczy ich odpowiednie połączenie, a otrzymamy prosty układ logiczny.
      Specjaliści z Universytetu Harvarda ułożyli na krzemowym podłożu 10-nanometrowej długości kable z germanu. Następnie pokryli je tlenkami metali i nałożyli nań w określonych miejscach kolejne kable, krzyżujące się z tymi poniżej. Dzięki podaniu wysokiego napięcia naukowcy mogli włączyć i wyłączyć poszczególne miejsca przecięcia się kabli, programując w ten sposób układ. Później użyli niższego napięcia, dzięki któremu niżej położone kable z germanu działały jak tranzystory.
      Stworzony w ten sposób chip składał się z 496 programowalnych tranzystorów umieszczonych na powierzchni 960 mikrometrów. Układ umożliwiał przeprowadzenie operacji dodawania i odejmowania.
      Twórcy nowej kości przyznają, że jest ona bardzo duża, a ich technika raczej nie pozwoli na dorównanie szybko rozwijającym się technologiom litograficznym. Podkreślają jednak, że ich metoda ma olbrzymią zaletę, gdyż tworzone w ten sposób układy mogą zużywać nawet 100-krotnie mniej energii niż konwencjonalne kości. Mogą zatem przydać się do tworzenia niewielkich robotów czy prostych urządzeń biomedycznych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy opracowali metodę i urządzenie pozwalające na zdalne pobudzanie światłem pojedynczych neuronów nicienia, a w rezultacie na dowolne kierowanie jego zachowaniem, zmieniając go w biorobota.
      Caenorhabditis elegans jest milimetrowej długości nicieniem, często wykorzystywanym do badań przez naukowców - z powodu prostej budowy, dokładnie zbadanego systemu nerwowego (składającego się dokładnie z 302 neuronów), przezroczystego ciała i zsekwencjonowanego genomu. Jednak to, co zrobili naukowcy z Harvard University, University of Pennsylvania, oraz University of Massachusetts Medical School może zaskakiwać - zbudowali system sterowania tym nicieniem przy pomocy precyzyjnie skupionych impulsów niebieskiego i zielonego światła.
      Pierwszym krokiem było zmodyfikowanie genomu C. elegans, wprowadzając do neuronów białka halorodopsynę oraz kanałową rodopsynę-2. To uwrażliwiło neurony na niebieskie i zielone bodźce świetlne, pozwalając dowolnie wzbudzać je i hamować.
      Jako system sterujący skonstruowali urządzenie o nazwie CoLBeRT (Controlling Locomotion and Behavior in Real Time), które używając skupionych wiązek światła aktywuje (w czym pomaga przezroczyste ciało tego nicienia) pojedyncze neurony i pojedyncze komórki mięśniowe. Ponieważ nicień porusza się dość szybko, a jest przy tym mały (1 milimetr długości), imponująca jest precyzja urządzenia złożonego z mikroskopu, systemu mikroluster oraz komputera przetwarzającego obraz i celującego impulsami świetlnymi. Prędkość skanowania obrazu to 50 klatek na sekundę, precyzja systemu luster osiąga zaś 30 mikrometrów.
      Niebieski impuls działa pobudzająco na neuron, co pobudzenie nicień odczuwa jako dotknięcie, jeśli następuje ono w przedniej części ciała, C. elegans się zatrzymuje, jeśli w tylnej - rusza do przodu. Podobnie można wymuszać zmianę kierunku poruszania się, sterując nicieniem zarówno na lądzie, jak i w wodzie. Naukowcom udaje się nawet wywoływać składanie jaj „na komendę".
      Bezprecedensowy eksperyment stanowi przełom zarówno w dziedzinie badania zachowania i funkcji układu nerwowego, jak i w bioinżynierii i biorobotyce. Studium Aravinthana D.T. Samuela i Andrew M. Leifera ukazało się w Nature Methods.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Harvard University i specjaliści z Google'a ogłosili powstanie nowej dziedziny wiedzy - kulturomiki. Ma ona badać "genom ludzkiej kultury", a powstała dzięki zeskanowaniu przez Google'a milionów książek.
      Dotychczas w ramach projektu Google Books przełożono do postaci cyfrowej około 5,2 miliona tytułów. To mniej więcej 4% pisemnego dorobku ludzkości. Dzieła te zawierają w sumie ponad 500 miliardów wyrazów. Około 72% z nich jest w języku angielskim, reszta to książki rosyjsko-, francusko-, hiszpańsko- i chińskojęzyczne.
      W ten sposób powstała największa w historii baza danych ludzkiej działalności literackiej. Teraz, gdy znacząca część dzieł literackich została zdigitalizowana, możemy przeprowadzać komputerowe analizy, które ujawnią nam trendy w historii, kulturze, języku czy myśli - mówi Jon Orwant, inżynier z Google'a.
      Kulturowa genomika znakomicie ułatwi np. sprawdzenie, kto w jakim okresie był popularny, jakie słowa z jaką częstotliwością się pojawiały czy też pozwoli na zbadanie, jak były cenzurowane poszczególne dzieła w różnych krajach i okresach historycznych.
      Od lat 50. ubiegłego wieku naukowcy interesują się wykorzystaniem technik obliczeniowych w naukach humanistycznych i społecznych. Jednak dotychczas wprowadzenie metod ilościowych do badań nad kulturą było bardzo trudne ze względu na brak odpowiednich danych. Teraz mamy olbrzymią bazę danych, która jest dostępna bezpłatnie za pomocą łatwego w obsłudze interfejsu - mówi Jean-Baptise Michel z Wydziału Psychologii Uniwersytetu Harvarda.
      Dzięki Google Books uczeni już zauważyli, że co roku język angielski wzbogaca się średnio o 8500 nowych słów. W latach 1950-2000 zasób leksykalny języka angielskiego zwiększył się o 70%, jednak większość z nowych wyrazów nie została opisana w słownikach. Oceniamy, że 52% angielskiej leksyki - a więc większość wyrazów używanych w anglojęzycznych książkach - stanowi leksykalną "ciemną materię", gdyż nie są one uwzględniane w słownikach - napisali uczeni.
      Zauważono też, że ludzkość coraz szybciej zapomina o przeszłości. Uczeni zbadali jak często każdy rok z okresu 1875-1975 jest wspominany w piśmiennictwie lat następnych. Okazało się, że np. liczba odniesień do roku 1880 zmniejszyła się o 50% dopiero w roku 1912. Potrzeba zatem było 32 lat. Tymczasem liczba odniesień do roku 1973 spadła o połowę już w roku 1983, czyli w ciągu 10 lat.
      Dowiadujemy się również, że wynalazki rozprzestrzeniają się coraz szybciej. Te, które opracowano pod koniec XIX wieku popularyzowały się dwukrotnie szybciej niż wynalazki z początku XIX wieku.
      Uczeni zainteresowali się również celebrytami. Ludzie stają się obecnie bardziej sławni niż wcześniej, ale są też szybciej zapominani - piszą. Ponadto obecnie celebryci stają się nimi w młodszym wieku. Znane osoby, urodzone w 1950 roku zdobyły sławę średnio w wieku 29 lat. Tymczasem sławni urodzeni w roku 1800 zdobywali sławę przeciętnie w wieku 43 lat.
      Ciekawy trend zauważono też w odniesieniu do rodzaju wykonywanego zawodu przynoszącego sławę. Aktorzy stają się znani wcześniej, bo średnio w wieku 30 lat, niż pisarze (około 40. roku życia) czy politycy, którzy na sławę muszą czekać, aż skończą 50 lat. Jednak ta cierpliwość popłaca, gdyż najbardziej znani politycy są bardziej znani, niż najbardziej znani aktorzy.
      Kulturomika jest też przydatna w badaniu cenzury. Okazało się np. że Marc Chagall, artysta żydowskiego pochodzenia, został w literaturze niemieckiej z lat 1936-1944 wspomniany tylko raz. Podobnie stało się z Lwem Trockim w ZSRR, z Placem Tienanamen w Chinach oraz z "Holywoodzką Dziesiątką" - grupą pracowników Hollywood podejrzanych o prokomunistyczne sympatie, którzy w 1947 roku trafili na "czarną listę" - w USA.
      Okazuje się również, że w naszej kulturze znacznie mocniej zakorzeniony jest Freud, do którego znajdziemy więcej odniesień niż do Galileusza, Einsteina czy Darwina.
×
×
  • Create New...