26.04.13 • Физики уточнили температуру земного ядра
Французские физики в рамках эксперимента смоделировали условия в ядре Земли. Исследование, результаты которого опубликованы в Science, позволили определить температуру ядра планеты. Обзор публикации приводится на сайте Европейского центра синхротронного излучения (ESRF).

Температура твердого железного ядра Земли, как установили ученые, составляет около 6 тысяч градусов по Цельсию. Это на тысячу градусов выше по сравнению с более ранними оценками.

Сведения об условиях в центре Земли ученые получили путем экстраполирования лабораторных данных. В рамках эксперимента им удалось зафиксировать точку плавления железа при давлении в 200 гигапаскалей (2 миллиона атмосфер) — 4800 градусов по Цельсию. Опираясь на эти данные, физики вычислили температуру, при которой металл становится жидким под давлением в 330 гигапаскалей (как в земном ядре).

Наиболее сложной задачей во время опытов было фиксирование фазового перехода железа из твердого состояния в жидкое. Нагретый лазером образец в течение нескольких секунд вступал в химическую реакцию с покрытием лабораторного контейнера, что нарушало условия эксперимента.

Для определения структуры железа использовали направленное рентгеновское излучение синхротронной установки. Диффракционная картина прохождения рентгеновских лучей через кристаллическую решетку металла менялась вместе с изменением структуры решетки в момент плавления.


дальше...

17.04.13 • Новые литиевые аккумуляторы заряжаются в тысячу раз быстрее
Учёные из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне (США) во главе с Уильямом Кингом (William King) представили литиевые батареи с трёхмерной микроструктурой, обеспечивающей им скоростную зарядку и примерно в тысячу раз более быструю отдачу энергии, нежели у обычных аккумуляторов такого типа.

Структура новых батарей (иллюстрация Beckman Institute for Advanced Science and Technology).

Скорость заряда и отдачи — ключевая сложность, заставляющая гибридные автомобили нести сотни килограммов аккумуляторов. И брать их приходится больше необходимого минимума, потому что молниеносно получить всю запасённую в батареях энергию нельзя, а чтобы добиться приличной мощности на электромоторах, нужно располагать ёмкостью, в несколько раз превосходящей теоретически необходимую. Именно этот недостаток химических аккумуляторов заставляет некоторых автопроизводителей обращаться к суперконденсаторам, ёмкость которых на порядок ниже, зато скорость энергоотдачи намного больше.

Неприятно выглядит и обратная сторона медали — медленная зарядка литиевых накопителей. Когда электромобиль или гибрид тормозит, регенеративные системы скармливают часть энергии батареям, однако в них нельзя сразу зарядить необходимое количество ватт-часов, и оттого часть энергии теряется, что снижает дальность и энергоэффективность электрифицированных транспортных средств.

дальше...

26.03.13 • Китайские ученые создали самый легкий в мире материал
Китайским специалистам из Чжэцзянского Университета (Zhejiang University) удалось произвести самый легкий материал в мире. Новинка получила название графеновый аэрогель
Его вес составляет 0,16 миллиграмм на кубический сантиметр, что 6,5 раз легче массы воздуха. Добиться такой сверхлегкости ученым удалось благодаря лиофилизированному процессу (гелевой вытяжке), который устранил влагу из цепи углеродных нанотрубок и графена.
Чтобы продемонстрировать низкую плотность своего детища китайские учёные поставили кубик материала на лепестки цветка вишни - см. фото. Разработка учёных только кажется хрупкой, на самом деле после сжатия структура отлично восстанавливает свою первоначальную форму.
Китайские специалисты предполагают использовать новаторский материал для ликвидации нефтяных разливов на воде или очистки воздуха. Дело в том, что сверхлегкий аэрогель также обладает фантастическими абсорбирующими свойствами. Например, современные сорбенты способны впитать объем в 10 раз превышающий их массу, а графеновый аэрогель может поглотить объем в 900 раз больше, чем его собственная масса. Также исследователи отмечают высокую скорость впитывания, 1 грамм аэрогеля поглощает 68,8 грамма органики в секунду.

дальше...

21.03.13 • Человечество впервые вышло за пределы Солнечной системы
Космический аппарат Voyager 1, запущенный с Земли еще 35 лет назад, пересек границу гелиосферы и стал первым в истории искусственным объектом, покинувшим Солнечную систему.
Межпланетный зонд NASA "Вояджер-1", запущенный 35 лет назад, пересек границу гелиосферы. Аппарат стал первым в истории искусственным объектом, покинувшим Солнечную систему, пишут американские ученые в статье, принятой к публикации в журнале Geophysical Research Letters.

"Похоже, что "Вояджер-1" покинул регион, который зависит от воздействия Солнца, его данные показывают такие характеристики водорода и гелия, которые, как ожидалось, будут наблюдаться в межзвездной среде", – цитирует РИА "Новости" Билла Веббера из университета штата Нью-Мексико и его коллег.

Границей Солнечной системы считается так называемая гелиосфера — "пузырь", заполненный солнечным ветром. За его пределами начинается межзвездное пространство, свойство которого уже не зависит ни от магнитного поля, ни от потока заряженных частиц, исходящих от Солнца.

По данным ученых, 25 августа 2012 года зонд, который находился на тот момент на расстоянии 121,7 астрономической единицы (средних радиусов земной орбиты) от Солнца, "почувствовал" резкие изменения в потоке космических лучей разного происхождения. В течение нескольких дней поток протонов и альфа-частиц с энергиями 1,9-2,7 мегаэлектронвольт, исходящих от Солнца, сократился примерно в 300-500 раз. При этом интенсивность галактических космических лучей выросла вдвое.

дальше...