บาคาร่าเว็บตรง แกนกระแสน้ำวนเชิงปริมาณ อนุภาคนาโนซิลิคอนมีความเสถียรตามแกนกระแสน้ำวนเชิงปริมาณ อนุภาคนาโนเซมิคอนดักเตอร์สามารถติดอยู่ตามโครงสร้างที่เรียกว่า quantized vortices ใน superfluid helium-4 ทำให้สามารถทำหน้าที่เป็น “ตัวติดตาม” ในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำวน การค้นพบTh จากนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยโอซาก้าและมหาวิทยาลัย Osaka Metropolitan
ในญี่ปุ่น สามารถปรับปรุงความเข้าใจ
ของเราเกี่ยวกับของเหลวควอนตัมและวัสดุ ซึ่งรวมถึงตัวนำยิ่งยวดในขณะเดียวกันก็ ทำให้ เกิด ความ กระจ่างขึ้นเกี่ยวกับความปั่นป่วน เมื่อฮีเลียม-4 ถูกทำให้เย็นลงเหลือประมาณ 2 K มันจะเปลี่ยนจากของเหลวเป็นสถานะควอนตัมของสสารที่มีความหนืดเป็นศูนย์ ในสภาวะ ที่เย็นมากนี้ โดยหลักการแล้ว วัสดุสามารถไหลได้ตลอดไปโดยไม่สูญเสียพลังงานจลน์ซึ่งทำให้มี
คุณสมบัติที่น่าสนใจหลายประการ ฉันไม่สามารถปีนขึ้นไปบนกำแพงของภาชนะได้และมันก็สนับสนุนการมีอยู่ของแรงกระตุ้นที่เรียกว่า vortices โครงสร้างเหล่านี้ซึ่งเกิดจากความปั่นป่วน ดูเหมือนพายุไซโคลนขนาดเล็กและเกิดขึ้นเหนือเกล็ดขนาดใหญ่ในของเหลวยิ่งยวด ที่สำคัญ พวกมันถูกหาปริมาณ หมายความว่ากระแสน้ำวนแต่ละอันมีโมเมนตัมเชิงมุมในปริมาณคงที่
ลักษณะเชิงปริมาณของกระแสน้ำวนหมายความว่าระบบที่เริ่มไม่เป็นระเบียบในตอนแรกจะมีระเบียบและมีโครงสร้างมากขึ้นเมื่อมีการจ่ายพลังงานในปริมาณที่เพิ่มขึ้น ผลลัพธ์นี้ค่อนข้างจะขัดกับสัญชาตญาณ แต่มีการสังเกต การหมุนเวียน ของประเภทนี้ในระบบตั้งแต่ฟิล์มสบู่ไปจนถึงการไหลของชั้นบรรยากาศบนดาวเคราะห์โดยตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดคือจุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัสบดี อย่างไรก็ตาม การ แสดงภาพพวกมันในการทดลองนั้นพิสูจน์ได้ยาก
อนุภาคนาโนเป็นตัวติดตาม
นัก วิจัยที่นำโดยYosuke MinowaจากGraduate School of Engineering Science ของมหาวิทยาลัยโอซาก้าได้ประสบความสำเร็จในการทำเช่นนั้นโดยใช้อนุภาคนาโนซิลิกอนเป็นตัวติดตาม โดยกระแสน้ำวนเผยให้เห็นตัวเองผ่านพฤติกรรมของอนุภาคนาโน ที่ ติดอยู่ตามแกนของพวกมัน นักวิจัยยังใช้เทคนิคของพวกเขาในการศึกษาการเชื่อมต่อใหม่ของกระแสน้ำวนซึ่งเป็นกระบวนการที่กระแสน้ำวนรวมตัวกันและแลกเปลี่ยนส่วนต่าง ๆ ของโครงสร้าง
Minowa และเพื่อนร่วมงานได้เตรียมอนุภาคนาโนซิลิคอนโดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า laser ablation ซึ่งเกี่ยวข้องกับ การนำ ชีพจรเลเซอร์พลังงานสูงไปบนพื้นผิวของชิ้นส่วนของวัสดุซิลิกอนที่เป็นของแข็งซึ่งอยู่ภายในฮีเลียมซุปเปอร์ฟลูอิด ในลักษณะนี้พวกมันสามารถละลาย ระเหยz e และจัดกลุ่มวัสดุได้ในทันที “กระบวนการที่รุนแรงนี้นำไปสู่การปล่อยวัสดุที่ระเหยกลายเป็นไอ/คลัสเตอร์ที่หลอมเหลวในทันที” Minowa อธิบาย “อนุภาคที่ถูกขับออกมาจะถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว และเราจบลงด้วยอนุภาคนาโนจำนวนมากที่กระจายอยู่ในซุปเปอร์ฟลูอิดฮีเลียม”
นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าอนุภาคนาโนรวมตัวกันเป็นแนวโค้ง ยืนยันว่าพวกมันติดอยู่ภายในกระแสน้ำวน พวกเขายังเปรียบเทียบรูปแบบที่พวกเขาสังเกตเห็นกับการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำวนที่คาดหมายตามทฤษฎีและเห็นข้อตกลงที่ยอดเยี่ยมระหว่างทั้งสอง
แหนบแสงจับอนุภาคนาโนในซุปเปอร์ฟลูอิดฮีเลียม
“เราได้พัฒนาเครื่องมือใหม่สำหรับการศึกษาคุณสมบัติของกระแสน้ำวน quanti z ed ที่จะช่วยให้เราเข้าใจวิทยาศาสตร์ของความปั่นป่วนได้ดีขึ้น” Minowa กล่าวกับPhysics World “เทคนิคของเรายังสามารถนำไปใช้กับวัสดุที่แตกต่างกันและขนาดต่างๆ ของอนุภาคนาโนเพื่อตรวจสอบรายละเอียดของปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคนาโนกับกระแสน้ำวน”
Minowa กล่าวว่าเขาและเพื่อนร่วมงานกำลังวางแผนที่จะจัดการกับกระแสน้ำวนเชิงปริมาณโดยใช้แรงทางแสง พวกเขาให้รายละเอียดงานปัจจุบันของพวกเขาในScience Advances
W Taylor Kimberly ผู้เขียนร่วม จากโรงพยาบาล Massachusetts General Hospital กล่าวว่า “เราได้เห็นการปรับปรุงในความละเอียดของภาพและเวลาในการสแกน ซึ่งจะขยายการเข้าถึงการถ่ายภาพประสาทในเวลาที่เหมาะสม “เนื่องจากการพกพา เทคโนโลยีนี้สามารถพิจารณาได้ในสถานการณ์ที่หลากหลายซึ่งก่อนหน้านี้ยังไม่มีการถ่ายภาพ MR เรากำลังรอคอยที่จะพัฒนาการประยุกต์ใช้ทางคลินิกอย่างต่อเนื่องและยืนยันการใช้งานสำหรับโรคหลอดเลือดสมอง”
Peter Basser จากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (National Institutes of Health) เขียน คำอธิบาย ประกอบว่าpMRI เป็นก้าวสำคัญในการถ่ายภาพทางการแพทย์ “ด้วยต้นทุนที่ลดลงและการพกพาที่ลดลง สแกนเนอร์เหล่านี้จึงสามารถติดตั้งได้ในสภาพแวดล้อมใหม่ๆ มากมาย เช่น การแข่งขันกีฬาหรือคอนเสิร์ตร็อค ศูนย์ดูแลสุขภาพในชนบท ห้องฉุกเฉิน และสิ่งอำนวยความสะดวกในการใช้ชีวิต” เขาเขียน
Basser ตั้งข้อสังเกตว่าการพกพาและความสะดวกในการใช้งานของอุปกรณ์ประเภทนี้สามารถทำให้ภาพทางการแพทย์สามารถเข้าถึงได้อย่างกว้างขวางในสภาพแวดล้อมที่จำกัดด้วยทรัพยากร “หากสถานพยาบาลฉุกเฉินหรือห้องฉุกเฉินของโรงพยาบาลในพื้นที่เสนอ MRI สมองแบบพกพาต่ำแบบพกพาเช่นเดียวกับที่มีการถ่ายภาพอัลตราซาวนด์ก็จะช่วยเชื่อมช่องว่างนี้ในการเข้าถึงผู้ป่วยในการเข้าถึงการรักษาพยาบาลฉุกเฉิน” เขาอธิบาย “โดยรวมแล้ว การปรับใช้ระบบสร้างภาพสมองแบบพกพา ราคาประหยัด และใช้งานง่าย สามารถทำให้การส่งมอบบริการและทรัพยากรด้านการถ่ายภาพทางการแพทย์ที่สำคัญเป็นประชาธิปไตย”
นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้สร้างเซลล์เทอร์โมโฟโตโวลตาอิกเซลล์แรกที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า 40% ซึ่งสูงกว่าเครื่องยนต์ความร้อนแบบโซลิดสเตตที่มีอยู่ และเกินประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยของการผลิตไฟฟ้าจากกังหัน และห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NREL) เซลล์ซึ่งเป็นอุปกรณ์สองทางแยกที่ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ III-V ที่มีแถบความถี่อิเล็กทรอนิกส์ระหว่าง 1.0 ถึง 1.4 eV
