Нанотрубки оказались отличными солнечными батареями

Ученые установили, что углеродные нанотрубки могут значительно увеличить эффективность солнечных батарей. Статья исследователей появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводит ScienceNOW.

Известно, что при попадании фотона в молекулу некоторого материала в нем возникают электроны. При этом они появляются в виде экситонов - квазичастиц, которые состоят из положительно заряженной "дырки" и отрицательно заряженного электрона. При этом в существующих солнечных батареях на один фотон приходится обычно один экситон, а остальная энергия уходит в тепло.

Достаточно давно ученые предполагали, что ситуация может выглядеть совершенно иначе в случае, когда речь идет об объектах нанометрового размера. В рамках новой работы исследователи тестировали эту гипотезу. Для этого они "растянули" углеродные нанотрубки между двумя электродами. Эта батарея облучалась лазерными импульсами. В результате исследователям удалось добиться того, что на каждый фотон в материале возникало как минимум два экситона.

По словам исследователей, новая технология пока далека от массового применения. Созданная ими установка служит скорее для практического доказательства существования эффекта возникновения нескольких квазичастиц от одного фотона. В будущем, однако, ученые надеются, что использование подобной технологии позволит увеличить эффективность солнечных батарей, которая для промышленных моделей сейчас составляет около 20 процентов (то есть 20 процентов солнечной энергии превращается в электрическую).

Недавно ученым удалось добиться рекордной эффективности солнечных батарей - 43 процента. Предыдущей рекорд составлял 42,8 процента и был установлен в 2007 году. При этом исследователи отмечают, что значение было получено в лабораторных условиях. Например, свет перед попаданием на батареи фокусировался специальными линзами.

Черные дыры уличили в перераспределении железа во Вселенной

Астрономы обнаружили, что сверхмассивные черные дыры рассеивают по Вселенной железо. Об этом сообщается в пресс-релизе NASA. Открытие было сделано после наблюдения галактического скопления, которое располагается на расстоянии примерно 840 миллионов световых лет от Земли.

Анализ данных, собранных орбитальной рентгеновской обсерваторией Chandra и массивом телескопов Very Large Array, позволил установить, что в некоторых выбросах дыры (джетах) присутствует повышенное содержание железа. Ученые полагают, что этот элемент появился в данном регионе в результате взрыва сверхновой.

Расстояние, на которое джеты уносят железо от черной дыры, может достигать 400 тысяч световых лет. По словам исследователей, 10-20 процентов всего железа в галактиках может переноситься с места на место черными дырами. Кроме этого ученые установили, что выбросы компактного объекта приводят к образованию в окружающем дыру газе колоссальных пустот. Размеры некоторых из них достигают 670 тысяч световых лет.

Специально для изучения черных дыр NASA планирует запустить телескоп NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array). Старт миссии аппарата намечен на август 2011 года. Планируется, что телескоп будет изучать черные дыры и взрывы сверхновых.

Физики обнаружили "пастообразное" состояние атомных ядер

Физики установили что при сверхвысоком давлении, которое, например, возникает внутри звезды во время гравитационного коллапса, ядра атомов ведут себя как паста (имеются в виду макаронные изделия). Статья исследователей появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте данного журнала.

Специалисты ранее предполагали, что внутри коллапсирующих звезд (видео процесса доступно здесь) могут формироваться сложные структуры из-за того, что отдельные ядра начинают склеиваться друг с другом. В результате могут образовываться, например, продолговатые или листоподобные структуры.

В рамках нового исследования ученым впервые удалось показать, что подобные экзотические объекты действительно возникают. Используя компьютерное моделирование, физики показали, в частности, каким образом формируются длинные вытянутые объекты (сами ученые называют их "спагетти").

Когда плотность вещества достигает около 30 процентов от плотности ядерного материала, ядра начинают приобретать вытянутую форму. Затем некоторые из них слипаются под прямым углом. Позже эти "углы" объединяются в длинные цепочки, которые и представляют собой продолговатые "спагетти".

Недавно ученым удалось показать, что при давлении, которое существует внутри Юпитера, гелий присутствует в особом состоянии жидкого металла, то есть он течет и проводит электрический ток. Для выяснения этого факта исследователи также проводили компьютерное моделирование гелия при давлении 12 миллионов атмосфер и температуре от 10 до 20 тысяч градусов по Цельсию.