Нанотехнологии помогут в создании кондиционеров

Азиатскими учеными была разработана новая технология производства гидрофобных (то есть не смачиваемых водой) поверхностей. Работа исследователей опубликована в New Journal of Chemistry, а пресс-релиз доступен на сайте издательства журнала.

В основе технологии лежит создание нанорельефа из оксида кремния на листе алюминиевой фольги. Для этого лист помещают в специальный раствор, в котором находится взвесь частиц оксида кремния, которые после удаления жидкости оседают на поверхности.

Преимуществом новой технологии является то, что лист фольги остается неповрежденным. Все существующие технологии создания нанорельфа в той или иной мере используют химическое травление, что приводит к повреждению поверхности листа.

Сами исследователи полагают, что их изобретение найдет применение при производстве кондиционеров, поскольку поможет создавать водоотталкивающие поверхности с длительным сроком службы. Износостойкость обуславливается пониженной коррозией, которая в данном случае объясняется целостностью поверхности листа.

Ученые создали новый тип лазера

Ученым из Принстонского университета удалось создать новый тип лазера, сообщается в пресс-релизе, опубликованном на сайте университета. В настоящее время исследователи работают над усовершенствованием своего изобретения, основой для которого стал квантовый каскадный лазер.

В современных электронных приборах используются так называемые лазерные диоды, в которых лазерное излучение (световое излучение, почти все фотоны которого имеют одну длину волны и фазу), формируется при подаче электрического тока на полупроводниковый диод. В квантовом каскадном лазере используется похожая схема, только излучающий материал состоит из большого количества полупроводниковых слоев.

В качестве излучающего материала исследователи из Принстонского университета использовали много слоев полупроводника толщиной всего в один атом. Во время испытаний ученые обнаружили, что их устройство испускает не один луч, а два с различными длинами волн. При этом у второго луча обнаружились свойства, которые современная теория каскадных лазеров объяснить не в состоянии.

Во-первых, оказалось, что два луча "конкурируют". При увеличении силы тока интенсивность обычного луча возрастала, в то время как второй ослабевал. Во-вторых, при росте температуры до определенного значения сила второго луча увеличивалась, в то время как у обычных светодиодных лазеров она уменьшается.

Точного объяснения механизма возникновения нового эффекта у ученых пока нет, однако они предлагают следующую теорию. В обычном светодиоде рабочей средой является так называемый электронно-дырочный газ. При этом для возникновения излучения необходимо, чтобы большое количество электронов находилось в квазиравновесном состоянии, то есть имели почти нулевой импульс и одинаковую энергию. Ученые считают, что за появление другого луча ответственны электроны с более низкой энергией, чем у квазиравновесных, но положительным импульсом.

Лазеры, основанные на новом эффекте, по мнению исследователей, могут быть теоретически востребованы в промышленности. Их плюсами являются более низкое по сравнению с современными аналогами энергопотребление, а также более высокая температура работы. В настоящее время исследователи работают над схемой, которая позволила бы "отсекать" первое излучение, добившись появления луча только второго типа.

Получены первые данные с нейтринного телескопа на Южном полюсе

В архиве электронных публикаций arXiv.org появился препринт отчета о первых результатах работы нейтринного телескопа IceCube (дословно "кубик льда"), размещенного на Южном полюсе. Исследователи, работающие над сооружением уникальной установки, завершили монтаж детекторов в 40 из 80 ранее запланированных скважин глубиной в 2450 метров.

Согласно опубликованному отчету, предназначенный для обнаружения нейтрино телескоп состоит из десятков скважин с "гирляндами" детекторов. Нейтрино, прореагировавшие с протонами в толще льда, дают пару из нейтрона и позитрона. Последний при аннигиляции с электронами в атомах превращается в регистрируемые чувствительными фотоумножителями кванты света, видимые издалека благодаря высокой прозрачности антарктического льда. Лед толщиной свыше полутора километров также закрывает установку от "лишних" частиц, повышая вероятность обнаружения именно нейтрино

Как удалось показать ученым, обработавшим первые предварительные результаты, - благодаря охвату большого объема чистого льда новый детектор превосходит по своей чувствительности ранее построенные аналоги. Эта особенность, как заявляют исследователи, позволит применить уникальный инструмент в самых актуальных задачах астрофизики. В частности, IceCube уже зарегистрировал поток мюонов, порожденный входом в атмосферу Земли частицы с экстремальной энергией: в сотни тысяч раз превышающей энергию протонов в Большом адронном коллайдере. Другой, не менее интересный пример, на который обращают внимание авторы, - возможное выделение нейтрино, порождаемых при аннигиляции гипотетических частиц темной материи.

Установка IceCube далеко не первая нейтринная обсерватория на Земле (комплекс, использующий вместо льда сверхчистую воду Байкала, есть и в России). На станции "Амундсен-Скотт" (американская научная база на Южном полюсе) IceCube строится на базе ранее сооруженного детектора AMANDA (Антарктическое мюонное и нейтринное детекторное поле).