Физики сумели превратить графан в сверхпроводник

Физики показали (пока, правда, в теории), что легированный графан может переходить в сверхпроводящее состояние при относительно высоких температурах. Статья ученых пока не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

В рамках исследования ученые провели компьютерное моделирование поведения легированного графана, то есть графана, в который определенным образом были добавлены примеси для изменения магнитных и электрических свойств материала. В результате ученым удалось определить, что подобный материал перейдет в состояние сверхпроводимости при температуре 90 кельвинов (-183 градуса по Цельсию).

По словам физиков, одной из причин сверхпроводимости при столь высокой температуре является "почти двумерная" структура графана. Данный материал получается из графена добавлением атомов водорода, которые присоединяются к атомам углерода поочередно: один сверху "листа", другой снизу, немного деформируя плоскую структуру исходного материала. Кроме этого не последнюю роль играют сильные связи между атомами углерода.

Сами ученые отмечают, что их работа носит пока теоретический характер. Дело в том, что графан был впервые получен только в марте 2009 года, поэтому практическая проверка полученных результатов остается делом будущего. При этом условия, существующие в графане в теории, могут наблюдаться, по словам физиков, в легированных алмазных наноштырях. Получение последних, в свою очередь, является относительно несложным делом.

Главным препятствием для более широкого использования сверхпроводников является необходимость их охлаждения до сверхнизких температур. Если предсказания физиков окажутся верны, то для работы графанового сверхпроводника будет достаточно холодильника, работающего на азоте.

Астрономы увидели во Вселенной следы "первозданного" гелия

Астрономы, анализирующие переданные зондом WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe - зонд для исследования анизотропии микроволн имени Уилкинсона) данные, обнаружили в микроволновом фоновом излучении Вселенной следы гелия, образовавшегося в ходе Большого взрыва. Об этом пишет New Scientist.

Микроволновое фоновое, или реликтовое, излучение равномерно заполняет космическое пространство. Оно несет информацию о Большом взрыве - процессе, в результате которого образовалась Вселенная. Гелий - второй элемент периодической системы элементов - является достаточно тяжелым для того, чтобы оказывать влияние на процессы, протекавшие в молодой Вселенной. Кроме того, оценивая количество присутствовавшего в космосе гелия, ученые могут оценить скорость расширения Вселенной в первые сотни тысяч лет после Большого взрыва.

До сих пор зарегистрировать "первозданный" гелий напрямую не удавалось, так как его "следы" были слишком незаметными. Авторы нового исследования наряду с зондом WMAP использовали показания двух телескопов, находящихся на Южном полюсе.

Зонд WMAP, запущенный в 2001 году, составил карту реликтового излучения. Как выяснилось недавно, она является не только источником ценной информации, но также стимулирует воображение ученых и людей, далеких от науки. Так, на карте удалось найти автограф британского физика Стивена Хокинга и головы различных животных.

Физики объяснили различия у листьев и деревьев

Ученым удалось объяснить различия листьев и деревьев с точки зрения физики. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит Physical Review Focus.

В данном случае под деревом понимается не биологический объект, а математический - граф без циклов, то есть граф, в котором, двигаясь по ребрам, нельзя попасть в начало пути. Теория предсказывает, что из соображений оптимальности сеть капилляров, снабжающих лист, должна представлять собой дерево. На практике это оказалось не так.

В рамках новой работы ученые моделировали случайные графы, исходя из предположений, что подобная система должна тратить минимальное количество энергии на движение жидкости по капиллярам. При этом, в отличие от традиционных моделей, потребности листа в питательных веществах менялись во времени. В результате оказалось, что при некотором соотношении параметров полученные системы имеют циклы.

О том, что циклы встречаются на практике, ученые знали и раньше - например, много циклов содержит система снабжения листа лимона. С точки зрения биологии они помогают сохранить работоспособность системы даже в случае повреждения. Например на этом видео хорошо видно, как красящий пигмент распространяется несмотря на повреждение центральной части листа.