#technologiekosmiczne — Public Fediverse posts

Największa mapa Wszechświata gotowa. Właśnie zaczyna się trzęsienie ziemi w świecie fizyki

Instrument DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) oficjalnie zakończył swój pierwszy, zaplanowany na pięć lat cykl pomiarowy.

W tym czasie skatalogował 47 milionów galaktyk i 20 milionów gwiazd, obejmując 11 miliardów lat historii kosmosu i tworząc największą w dziejach trójwymiarową mapę Wszechświata. Choć sam proces głównego skanowania nieba dobiegł końca, dla astrofizyków prawdziwa praca i wielkie pytania dopiero się zaczynają.

Nowa próba rozwikłania paradoksu Hawkinga. Czarne dziury mogą ukrywać informacje w dodatkowych wymiarach

Koniec misji obserwacyjnej w astronomii rzadko oznacza koniec projektu. Jak tłumaczy prof. Will Percival, jeden z szefów projektu DESI: „Kiedy dysponujesz takim przeglądem galaktyk, stoisz przed prawdziwą kopalnią złota. W rozmieszczeniu tych obiektów zakodowana jest potężna ilość fizyki”. Przetwarzanie i naukowa analiza zebranych danych potrwa od kilku miesięcy do nawet kilku lat, a stawka jest gigantyczna – chodzi o odpowiedź na pytanie, jak ewoluuje Wszechświat i jak może wyglądać jego koniec.

Problem ze stałą Einsteina

Współczesna kosmologia opiera się na tzw. stałej kosmologicznej (lambda), wprowadzonej jeszcze przez Alberta Einsteina. To ona matematycznie opisuje ciemną energię – tajemniczą siłę, która odpowiada za to, że Wszechświat rozszerza się coraz szybciej. Standardowy model zakłada, że gęstość tej energii jest absolutnie stała i niezmienna w czasie.

Problem w tym, że dane z instrumentu DESI zdają się temu przeczyć. Już analiza wyników z pierwszych trzech lat działania teleskopu zasugerowała, że ciemna energia może wcale nie być stała, lecz ewoluować i zmieniać się w czasie. „Gdyby to się ostatecznie potwierdziło, mówimy o potężnym odkryciu, które wywróciłoby do góry nogami standardowy model kosmologii” – zauważa astrofizyk Kev Abazajian z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine.

Dla fizyków teoretycznych to sytuacja niezwykle problematyczna. Wbudowanie lambdy w stuletni gmach teoretycznej fizyki było tak trudne, że dziś nikt nie wie, jak i gdzie zacząć go przebudowywać w przypadku udowodnienia błędu. Naukowcy mówią wprost o swego rodzaju przeciąganiu liny między rzeczywistym zachowaniem Wszechświata a ugruntowanymi od dekad prawami fizyki.

Co dalej?

Aby ostatecznie potwierdzić anomalię ciemnej energii, badacze muszą mieć absolutną pewność co do marginesu błędu w swoich pomiarach. Obecnie trwa przygotowywanie finalnej, „czystej” paczki danych z pełnych pięciu lat działania DESI (proces ten zajmie jeszcze od dwóch do czterech miesięcy). Równolegle przygotowywane są kolejne publikacje naukowe oparte na dotychczasowych informacjach.

Jednocześnie fizycy z niecierpliwością czekają na wyniki z innego, niezależnego źródła – europejskiego teleskopu kosmicznego Euclid, którego pierwsze, ogromne zbiory danych mają zostać opublikowane w październiku tego roku. Jeśli oba, tak różniące się od siebie systemy obserwacyjne, wykażą dokładnie takie same, ewolucyjne cechy ciemnej energii, świat nauki czeka wkrótce potężne trzęsienie ziemi i konieczność napisania podręczników na nowo.

Największa mapa Wszechświata gotowa. Właśnie zaczyna się trzęsienie ziemi w świecie fizyki

Instrument DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) oficjalnie zakończył swój pierwszy, zaplanowany na pięć lat cykl pomiarowy.

W tym czasie skatalogował 47 milionów galaktyk i 20 milionów gwiazd, obejmując 11 miliardów lat historii kosmosu i tworząc największą w dziejach trójwymiarową mapę Wszechświata. Choć sam proces głównego skanowania nieba dobiegł końca, dla astrofizyków prawdziwa praca i wielkie pytania dopiero się zaczynają.

Nowa próba rozwikłania paradoksu Hawkinga. Czarne dziury mogą ukrywać informacje w dodatkowych wymiarach

Koniec misji obserwacyjnej w astronomii rzadko oznacza koniec projektu. Jak tłumaczy prof. Will Percival, jeden z szefów projektu DESI: „Kiedy dysponujesz takim przeglądem galaktyk, stoisz przed prawdziwą kopalnią złota. W rozmieszczeniu tych obiektów zakodowana jest potężna ilość fizyki”. Przetwarzanie i naukowa analiza zebranych danych potrwa od kilku miesięcy do nawet kilku lat, a stawka jest gigantyczna – chodzi o odpowiedź na pytanie, jak ewoluuje Wszechświat i jak może wyglądać jego koniec.

Problem ze stałą Einsteina

Współczesna kosmologia opiera się na tzw. stałej kosmologicznej (lambda), wprowadzonej jeszcze przez Alberta Einsteina. To ona matematycznie opisuje ciemną energię – tajemniczą siłę, która odpowiada za to, że Wszechświat rozszerza się coraz szybciej. Standardowy model zakłada, że gęstość tej energii jest absolutnie stała i niezmienna w czasie.

Problem w tym, że dane z instrumentu DESI zdają się temu przeczyć. Już analiza wyników z pierwszych trzech lat działania teleskopu zasugerowała, że ciemna energia może wcale nie być stała, lecz ewoluować i zmieniać się w czasie. „Gdyby to się ostatecznie potwierdziło, mówimy o potężnym odkryciu, które wywróciłoby do góry nogami standardowy model kosmologii” – zauważa astrofizyk Kev Abazajian z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine.

Dla fizyków teoretycznych to sytuacja niezwykle problematyczna. Wbudowanie lambdy w stuletni gmach teoretycznej fizyki było tak trudne, że dziś nikt nie wie, jak i gdzie zacząć go przebudowywać w przypadku udowodnienia błędu. Naukowcy mówią wprost o swego rodzaju przeciąganiu liny między rzeczywistym zachowaniem Wszechświata a ugruntowanymi od dekad prawami fizyki.

Co dalej?

Aby ostatecznie potwierdzić anomalię ciemnej energii, badacze muszą mieć absolutną pewność co do marginesu błędu w swoich pomiarach. Obecnie trwa przygotowywanie finalnej, „czystej” paczki danych z pełnych pięciu lat działania DESI (proces ten zajmie jeszcze od dwóch do czterech miesięcy). Równolegle przygotowywane są kolejne publikacje naukowe oparte na dotychczasowych informacjach.

Jednocześnie fizycy z niecierpliwością czekają na wyniki z innego, niezależnego źródła – europejskiego teleskopu kosmicznego Euclid, którego pierwsze, ogromne zbiory danych mają zostać opublikowane w październiku tego roku. Jeśli oba, tak różniące się od siebie systemy obserwacyjne, wykażą dokładnie takie same, ewolucyjne cechy ciemnej energii, świat nauki czeka wkrótce potężne trzęsienie ziemi i konieczność napisania podręczników na nowo.

https://www.europesays.com/pl/379706/ Polska i Francja w projekcie satelity dla Wojska Polskiego #airbus #francja #GrupaWB #kosmos #łączność #MinisterstwoObronyNarodowej #PL #Poland #Polish #Polska #Polski #przemysl #radmor #satelity #TechnologieKosmiczne #Telekomunikacja #ThalesAleniaSpace #WładysławKosiniakKamysz #wojsko

Chip pamięci rodem z piekieł. Przetrwa na Wenus i we wnętrzu wulkanu

Eksploracja najmniej przyjaznych miejsc we wszechświecie wymaga elektroniki, która nie ulegnie stopieniu po kilku minutach pracy.

Standardowe układy scalone to urządzenia niezwykle wrażliwe na najmniejsze wahania temperatur. Międzynarodowy zespół badaczy stworzył jednak układ, który bez problemu przetwarza dane w temperaturze 700 stopni Celsjusza.

Standardowe układy krzemowe, z których korzystamy na co dzień w naszych smartfonach czy laptopach, kapitulują już przy temperaturach, które dla domowego piekarnika są normą. W ekstremalnych warunkach ich misterne, wewnętrzne warstwy zaczynają się nagrzewać, topić i sklejać ze sobą. Prowadzi to do błyskawicznego zwarcia. Rozwiązaniem tego problemu okazał się nowy wynalazek – memrystor zdolny do pracy w warunkach, w których dosłownie topi się aluminium.

Międzynarodowy wysiłek i atomowy przełom

Opublikowana w prestiżowym czasopiśmie „Science” praca to owoc imponującej, międzynarodowej współpracy. Głównym autorem badania, który fizycznie zbudował ten niezwykły układ, jest Jian Zhao z University of Southern California (USC). W projekcie brali udział eksperci z wielu dziedzin, a pomiary i charakteryzacja materiałów to zasługa zespołu doktora Sabyasachiego Ganguliego z Air Force Research Laboratory (AFRL). Za analizy teoretyczne odpowiadała grupa z USC (między innymi Rajiv K. Kalia, Aiichiro Nakano, Priya Vashishta) oraz naukowcy z japońskiego Uniwersytetu Kumamoto (Fuyuki Shimojo). Całość prac koordynował z ramienia USC profesor J. Joshua Yang, a inżynierowie (w tym Qiangfei Xia, Miao Hu, Ning Ge) już powołali do życia startup TetraMem, by docelowo skomercjalizować tę technologię.

Trzy warstwy i niezwykła fizyka

Sekretem niesamowitej wytrzymałości jest unikalna, potrójna budowa nowego memrystora (urządzenia będącego hybrydą przechowującej informacje pamięci oraz procesora). Zamiast polegać na tradycyjnych strukturach, badacze sformowali mikroskopijną warstwową strukturę z ekstremalnych materiałów:

• Góra: wolfram – metal charakteryzujący się najwyższą temperaturą topnienia ze wszystkich znanych nam pierwiastków (zaczyna topić się dopiero przy ponad 3400°C).
• Środek: tlenek hafnu – materiał ceramiczny pełniący rolę solidnego izolatora.
• Dół: grafen – siatka atomów węgla o grubości zaledwie jednej warstwy.

Istotna dla sukcesu układu okazała się fizyka powierzchni. W tradycyjnych elementach ekstremalne ciepło sprawia, że materiały zaczynają płynąć i się przenikać. Tymczasem grafen i wolfram na poziomie atomowym po prostu się „nie lubią”. Odpychają się od siebie niczym woda i olej, a ta naturalna właściwość fizycznie blokuje możliwość powstania zwarcia, nawet gdy ciepło przekracza granice wytrzymałości aparatury testowej.

Od wulkanów po kosmos

Testowany w laboratorium prototyp pracował bez chwili wytchnienia przez pięćdziesiąt godzin. W tym czasie przetworzył ponad miliard operacji przy napięciu zaledwie 1,5 wolta, tkwiąc w piecu rozgrzanym do 700°C – bo wyższej temperatury nie potrafiła wygenerować sama aparatura badawcza zespołu.

Zastosowanie takiej technologii otwiera przed nami zupełnie nowe horyzonty. Twórcy wierzą, że po ustandaryzowaniu produkcji ich urządzenia staną się sercem zaawansowanych sond. Sprzęt ten wreszcie będzie w stanie przetrwać w gęstej, toksycznej i morderczo gorącej atmosferze Wenus. Rewolucyjne chipy mogą także usprawnić systemy monitorujące wnętrza reaktorów jądrowych oraz ułatwić zarządzanie narzędziami używanymi podczas najgłębszych, geotermalnych odwiertów w głąb naszej własnej planety.

Ten chip Wi-Fi przetrwa wewnątrz reaktora jądrowego. Przełomowa inżynieria z Japonii

Chip pamięci rodem z piekieł. Przetrwa na Wenus i we wnętrzu wulkanu

Eksploracja najmniej przyjaznych miejsc we wszechświecie wymaga elektroniki, która nie ulegnie stopieniu po kilku minutach pracy.

Standardowe układy scalone to urządzenia niezwykle wrażliwe na najmniejsze wahania temperatur. Międzynarodowy zespół badaczy stworzył jednak układ, który bez problemu przetwarza dane w temperaturze 700 stopni Celsjusza.

Standardowe układy krzemowe, z których korzystamy na co dzień w naszych smartfonach czy laptopach, kapitulują już przy temperaturach, które dla domowego piekarnika są normą. W ekstremalnych warunkach ich misterne, wewnętrzne warstwy zaczynają się nagrzewać, topić i sklejać ze sobą. Prowadzi to do błyskawicznego zwarcia. Rozwiązaniem tego problemu okazał się nowy wynalazek – memrystor zdolny do pracy w warunkach, w których dosłownie topi się aluminium.

Międzynarodowy wysiłek i atomowy przełom

Opublikowana w prestiżowym czasopiśmie „Science” praca to owoc imponującej, międzynarodowej współpracy. Głównym autorem badania, który fizycznie zbudował ten niezwykły układ, jest Jian Zhao z University of Southern California (USC). W projekcie brali udział eksperci z wielu dziedzin, a pomiary i charakteryzacja materiałów to zasługa zespołu doktora Sabyasachiego Ganguliego z Air Force Research Laboratory (AFRL). Za analizy teoretyczne odpowiadała grupa z USC (między innymi Rajiv K. Kalia, Aiichiro Nakano, Priya Vashishta) oraz naukowcy z japońskiego Uniwersytetu Kumamoto (Fuyuki Shimojo). Całość prac koordynował z ramienia USC profesor J. Joshua Yang, a inżynierowie (w tym Qiangfei Xia, Miao Hu, Ning Ge) już powołali do życia startup TetraMem, by docelowo skomercjalizować tę technologię.

Trzy warstwy i niezwykła fizyka

Sekretem niesamowitej wytrzymałości jest unikalna, potrójna budowa nowego memrystora (urządzenia będącego hybrydą przechowującej informacje pamięci oraz procesora). Zamiast polegać na tradycyjnych strukturach, badacze sformowali mikroskopijną warstwową strukturę z ekstremalnych materiałów:

• Góra: wolfram – metal charakteryzujący się najwyższą temperaturą topnienia ze wszystkich znanych nam pierwiastków (zaczyna topić się dopiero przy ponad 3400°C).
• Środek: tlenek hafnu – materiał ceramiczny pełniący rolę solidnego izolatora.
• Dół: grafen – siatka atomów węgla o grubości zaledwie jednej warstwy.

Istotna dla sukcesu układu okazała się fizyka powierzchni. W tradycyjnych elementach ekstremalne ciepło sprawia, że materiały zaczynają płynąć i się przenikać. Tymczasem grafen i wolfram na poziomie atomowym po prostu się „nie lubią”. Odpychają się od siebie niczym woda i olej, a ta naturalna właściwość fizycznie blokuje możliwość powstania zwarcia, nawet gdy ciepło przekracza granice wytrzymałości aparatury testowej.

Od wulkanów po kosmos

Testowany w laboratorium prototyp pracował bez chwili wytchnienia przez pięćdziesiąt godzin. W tym czasie przetworzył ponad miliard operacji przy napięciu zaledwie 1,5 wolta, tkwiąc w piecu rozgrzanym do 700°C – bo wyższej temperatury nie potrafiła wygenerować sama aparatura badawcza zespołu.

Zastosowanie takiej technologii otwiera przed nami zupełnie nowe horyzonty. Twórcy wierzą, że po ustandaryzowaniu produkcji ich urządzenia staną się sercem zaawansowanych sond. Sprzęt ten wreszcie będzie w stanie przetrwać w gęstej, toksycznej i morderczo gorącej atmosferze Wenus. Rewolucyjne chipy mogą także usprawnić systemy monitorujące wnętrza reaktorów jądrowych oraz ułatwić zarządzanie narzędziami używanymi podczas najgłębszych, geotermalnych odwiertów w głąb naszej własnej planety.

Ten chip Wi-Fi przetrwa wewnątrz reaktora jądrowego. Przełomowa inżynieria z Japonii

Chip pamięci rodem z piekieł. Przetrwa na Wenus i we wnętrzu wulkanu

Eksploracja najmniej przyjaznych miejsc we wszechświecie wymaga elektroniki, która nie ulegnie stopieniu po kilku minutach pracy.

Standardowe układy scalone to urządzenia niezwykle wrażliwe na najmniejsze wahania temperatur. Międzynarodowy zespół badaczy stworzył jednak układ, który bez problemu przetwarza dane w temperaturze 700 stopni Celsjusza.

Standardowe układy krzemowe, z których korzystamy na co dzień w naszych smartfonach czy laptopach, kapitulują już przy temperaturach, które dla domowego piekarnika są normą. W ekstremalnych warunkach ich misterne, wewnętrzne warstwy zaczynają się nagrzewać, topić i sklejać ze sobą. Prowadzi to do błyskawicznego zwarcia. Rozwiązaniem tego problemu okazał się nowy wynalazek – memrystor zdolny do pracy w warunkach, w których dosłownie topi się aluminium.

Międzynarodowy wysiłek i atomowy przełom

Opublikowana w prestiżowym czasopiśmie „Science” praca to owoc imponującej, międzynarodowej współpracy. Głównym autorem badania, który fizycznie zbudował ten niezwykły układ, jest Jian Zhao z University of Southern California (USC). W projekcie brali udział eksperci z wielu dziedzin, a pomiary i charakteryzacja materiałów to zasługa zespołu doktora Sabyasachiego Ganguliego z Air Force Research Laboratory (AFRL). Za analizy teoretyczne odpowiadała grupa z USC (między innymi Rajiv K. Kalia, Aiichiro Nakano, Priya Vashishta) oraz naukowcy z japońskiego Uniwersytetu Kumamoto (Fuyuki Shimojo). Całość prac koordynował z ramienia USC profesor J. Joshua Yang, a inżynierowie (w tym Qiangfei Xia, Miao Hu, Ning Ge) już powołali do życia startup TetraMem, by docelowo skomercjalizować tę technologię.

Trzy warstwy i niezwykła fizyka

Sekretem niesamowitej wytrzymałości jest unikalna, potrójna budowa nowego memrystora (urządzenia będącego hybrydą przechowującej informacje pamięci oraz procesora). Zamiast polegać na tradycyjnych strukturach, badacze sformowali mikroskopijną warstwową strukturę z ekstremalnych materiałów:

• Góra: wolfram – metal charakteryzujący się najwyższą temperaturą topnienia ze wszystkich znanych nam pierwiastków (zaczyna topić się dopiero przy ponad 3400°C).
• Środek: tlenek hafnu – materiał ceramiczny pełniący rolę solidnego izolatora.
• Dół: grafen – siatka atomów węgla o grubości zaledwie jednej warstwy.

Istotna dla sukcesu układu okazała się fizyka powierzchni. W tradycyjnych elementach ekstremalne ciepło sprawia, że materiały zaczynają płynąć i się przenikać. Tymczasem grafen i wolfram na poziomie atomowym po prostu się „nie lubią”. Odpychają się od siebie niczym woda i olej, a ta naturalna właściwość fizycznie blokuje możliwość powstania zwarcia, nawet gdy ciepło przekracza granice wytrzymałości aparatury testowej.

Od wulkanów po kosmos

Testowany w laboratorium prototyp pracował bez chwili wytchnienia przez pięćdziesiąt godzin. W tym czasie przetworzył ponad miliard operacji przy napięciu zaledwie 1,5 wolta, tkwiąc w piecu rozgrzanym do 700°C – bo wyższej temperatury nie potrafiła wygenerować sama aparatura badawcza zespołu.

Zastosowanie takiej technologii otwiera przed nami zupełnie nowe horyzonty. Twórcy wierzą, że po ustandaryzowaniu produkcji ich urządzenia staną się sercem zaawansowanych sond. Sprzęt ten wreszcie będzie w stanie przetrwać w gęstej, toksycznej i morderczo gorącej atmosferze Wenus. Rewolucyjne chipy mogą także usprawnić systemy monitorujące wnętrza reaktorów jądrowych oraz ułatwić zarządzanie narzędziami używanymi podczas najgłębszych, geotermalnych odwiertów w głąb naszej własnej planety.

Ten chip Wi-Fi przetrwa wewnątrz reaktora jądrowego. Przełomowa inżynieria z Japonii

Chip pamięci rodem z piekieł. Przetrwa na Wenus i we wnętrzu wulkanu

Eksploracja najmniej przyjaznych miejsc we wszechświecie wymaga elektroniki, która nie ulegnie stopieniu po kilku minutach pracy.

Standardowe układy scalone to urządzenia niezwykle wrażliwe na najmniejsze wahania temperatur. Międzynarodowy zespół badaczy stworzył jednak układ, który bez problemu przetwarza dane w temperaturze 700 stopni Celsjusza.

Standardowe układy krzemowe, z których korzystamy na co dzień w naszych smartfonach czy laptopach, kapitulują już przy temperaturach, które dla domowego piekarnika są normą. W ekstremalnych warunkach ich misterne, wewnętrzne warstwy zaczynają się nagrzewać, topić i sklejać ze sobą. Prowadzi to do błyskawicznego zwarcia. Rozwiązaniem tego problemu okazał się nowy wynalazek – memrystor zdolny do pracy w warunkach, w których dosłownie topi się aluminium.

Międzynarodowy wysiłek i atomowy przełom

Opublikowana w prestiżowym czasopiśmie „Science” praca to owoc imponującej, międzynarodowej współpracy. Głównym autorem badania, który fizycznie zbudował ten niezwykły układ, jest Jian Zhao z University of Southern California (USC). W projekcie brali udział eksperci z wielu dziedzin, a pomiary i charakteryzacja materiałów to zasługa zespołu doktora Sabyasachiego Ganguliego z Air Force Research Laboratory (AFRL). Za analizy teoretyczne odpowiadała grupa z USC (między innymi Rajiv K. Kalia, Aiichiro Nakano, Priya Vashishta) oraz naukowcy z japońskiego Uniwersytetu Kumamoto (Fuyuki Shimojo). Całość prac koordynował z ramienia USC profesor J. Joshua Yang, a inżynierowie (w tym Qiangfei Xia, Miao Hu, Ning Ge) już powołali do życia startup TetraMem, by docelowo skomercjalizować tę technologię.

Trzy warstwy i niezwykła fizyka

Sekretem niesamowitej wytrzymałości jest unikalna, potrójna budowa nowego memrystora (urządzenia będącego hybrydą przechowującej informacje pamięci oraz procesora). Zamiast polegać na tradycyjnych strukturach, badacze sformowali mikroskopijną warstwową strukturę z ekstremalnych materiałów:

• Góra: wolfram – metal charakteryzujący się najwyższą temperaturą topnienia ze wszystkich znanych nam pierwiastków (zaczyna topić się dopiero przy ponad 3400°C).
• Środek: tlenek hafnu – materiał ceramiczny pełniący rolę solidnego izolatora.
• Dół: grafen – siatka atomów węgla o grubości zaledwie jednej warstwy.

Istotna dla sukcesu układu okazała się fizyka powierzchni. W tradycyjnych elementach ekstremalne ciepło sprawia, że materiały zaczynają płynąć i się przenikać. Tymczasem grafen i wolfram na poziomie atomowym po prostu się „nie lubią”. Odpychają się od siebie niczym woda i olej, a ta naturalna właściwość fizycznie blokuje możliwość powstania zwarcia, nawet gdy ciepło przekracza granice wytrzymałości aparatury testowej.

Od wulkanów po kosmos

Testowany w laboratorium prototyp pracował bez chwili wytchnienia przez pięćdziesiąt godzin. W tym czasie przetworzył ponad miliard operacji przy napięciu zaledwie 1,5 wolta, tkwiąc w piecu rozgrzanym do 700°C – bo wyższej temperatury nie potrafiła wygenerować sama aparatura badawcza zespołu.

Zastosowanie takiej technologii otwiera przed nami zupełnie nowe horyzonty. Twórcy wierzą, że po ustandaryzowaniu produkcji ich urządzenia staną się sercem zaawansowanych sond. Sprzęt ten wreszcie będzie w stanie przetrwać w gęstej, toksycznej i morderczo gorącej atmosferze Wenus. Rewolucyjne chipy mogą także usprawnić systemy monitorujące wnętrza reaktorów jądrowych oraz ułatwić zarządzanie narzędziami używanymi podczas najgłębszych, geotermalnych odwiertów w głąb naszej własnej planety.

Ten chip Wi-Fi przetrwa wewnątrz reaktora jądrowego. Przełomowa inżynieria z Japonii

Chip pamięci rodem z piekieł. Przetrwa na Wenus i we wnętrzu wulkanu

Eksploracja najmniej przyjaznych miejsc we wszechświecie wymaga elektroniki, która nie ulegnie stopieniu po kilku minutach pracy.

Standardowe układy scalone to urządzenia niezwykle wrażliwe na najmniejsze wahania temperatur. Międzynarodowy zespół badaczy stworzył jednak układ, który bez problemu przetwarza dane w temperaturze 700 stopni Celsjusza.

Standardowe układy krzemowe, z których korzystamy na co dzień w naszych smartfonach czy laptopach, kapitulują już przy temperaturach, które dla domowego piekarnika są normą. W ekstremalnych warunkach ich misterne, wewnętrzne warstwy zaczynają się nagrzewać, topić i sklejać ze sobą. Prowadzi to do błyskawicznego zwarcia. Rozwiązaniem tego problemu okazał się nowy wynalazek – memrystor zdolny do pracy w warunkach, w których dosłownie topi się aluminium.

Międzynarodowy wysiłek i atomowy przełom

Opublikowana w prestiżowym czasopiśmie „Science” praca to owoc imponującej, międzynarodowej współpracy. Głównym autorem badania, który fizycznie zbudował ten niezwykły układ, jest Jian Zhao z University of Southern California (USC). W projekcie brali udział eksperci z wielu dziedzin, a pomiary i charakteryzacja materiałów to zasługa zespołu doktora Sabyasachiego Ganguliego z Air Force Research Laboratory (AFRL). Za analizy teoretyczne odpowiadała grupa z USC (między innymi Rajiv K. Kalia, Aiichiro Nakano, Priya Vashishta) oraz naukowcy z japońskiego Uniwersytetu Kumamoto (Fuyuki Shimojo). Całość prac koordynował z ramienia USC profesor J. Joshua Yang, a inżynierowie (w tym Qiangfei Xia, Miao Hu, Ning Ge) już powołali do życia startup TetraMem, by docelowo skomercjalizować tę technologię.

Trzy warstwy i niezwykła fizyka

Sekretem niesamowitej wytrzymałości jest unikalna, potrójna budowa nowego memrystora (urządzenia będącego hybrydą przechowującej informacje pamięci oraz procesora). Zamiast polegać na tradycyjnych strukturach, badacze sformowali mikroskopijną warstwową strukturę z ekstremalnych materiałów:

• Góra: wolfram – metal charakteryzujący się najwyższą temperaturą topnienia ze wszystkich znanych nam pierwiastków (zaczyna topić się dopiero przy ponad 3400°C).
• Środek: tlenek hafnu – materiał ceramiczny pełniący rolę solidnego izolatora.
• Dół: grafen – siatka atomów węgla o grubości zaledwie jednej warstwy.

Istotna dla sukcesu układu okazała się fizyka powierzchni. W tradycyjnych elementach ekstremalne ciepło sprawia, że materiały zaczynają płynąć i się przenikać. Tymczasem grafen i wolfram na poziomie atomowym po prostu się „nie lubią”. Odpychają się od siebie niczym woda i olej, a ta naturalna właściwość fizycznie blokuje możliwość powstania zwarcia, nawet gdy ciepło przekracza granice wytrzymałości aparatury testowej.

Od wulkanów po kosmos

Testowany w laboratorium prototyp pracował bez chwili wytchnienia przez pięćdziesiąt godzin. W tym czasie przetworzył ponad miliard operacji przy napięciu zaledwie 1,5 wolta, tkwiąc w piecu rozgrzanym do 700°C – bo wyższej temperatury nie potrafiła wygenerować sama aparatura badawcza zespołu.

Zastosowanie takiej technologii otwiera przed nami zupełnie nowe horyzonty. Twórcy wierzą, że po ustandaryzowaniu produkcji ich urządzenia staną się sercem zaawansowanych sond. Sprzęt ten wreszcie będzie w stanie przetrwać w gęstej, toksycznej i morderczo gorącej atmosferze Wenus. Rewolucyjne chipy mogą także usprawnić systemy monitorujące wnętrza reaktorów jądrowych oraz ułatwić zarządzanie narzędziami używanymi podczas najgłębszych, geotermalnych odwiertów w głąb naszej własnej planety.

Ten chip Wi-Fi przetrwa wewnątrz reaktora jądrowego. Przełomowa inżynieria z Japonii

MIT i „jeden sznurek, by rządzić wszystkimi”. Jak starożytne Kirigami zbuduje bazy na Marsie

Wyobraź sobie, że wyciągasz z plecaka płaski arkusz plastiku, pociągasz za jeden sznurek, a on w sekundę zmienia się w sztywny kask rowerowy. Albo zrzucasz na Marsa płaską paczkę, która po jednym szarpnięciu linki staje się gotowym habitatem. To nie sci-fi, to „kirigamoidy” – nowa technologia opracowana przez inżynierów z MIT.

Więcej niż origami

Większość z nas kojarzy origami – sztukę składania papieru. Ale badacze z MIT (konkretnie z laboratorium CSAIL) sięgnęli po jej bardziej zaawansowaną kuzynkę: kirigami. Ta technika dopuszcza nie tylko zginanie, ale też cięcie i łączenie elementów.

Zespół pod kierunkiem Akiba Zamana opracował metodę tworzenia tzw. struktur auksetycznych. To skomplikowana nazwa na coś bardzo prostego w obsłudze: struktury zbudowane ze sztywnych płytek połączonych elastycznymi zawiasami. W stanie spoczynku są płaskie jak dywan. Ale wystarczy pociągnąć za jeden, jedyny sznurek, by cała konstrukcja „napompowała się” do zaprogramowanego kształtu 3D.

Pomóż nam rozwijać iMagazine – ruszyło badanie czytelnictwa 2026

Algorytm zamiast instrukcji IKEA

Siłą tego rozwiązania nie jest sam materiał (można to wydrukować na drukarce 3D), ale oprogramowanie. Naukowcy stworzyli algorytm o nazwie nawiązującej do Władcy Pierścieni: „One String to Pull Them All” (Jeden sznurek, by wszystkimi rządzić).

Działa to tak:

• Wrzucasz do programu dowolny model 3D (np. krzesło, kask, igloo).
• Algorytm „rozbija” go na mozaikę płaskich płytek.
• Komputer wylicza najkrótszą i najbardziej optymalną ścieżkę dla linki, która po naciągnięciu uniesie wszystkie elementy pod odpowiednim kątem.

Co najważniejsze – proces jest odwracalny. W przeciwieństwie do wielu wcześniejszych rozwiązań, tutaj wystarczy poluzować linkę, by konstrukcja z powrotem stała się płaska. To kluczowe w transporcie.

Od kasku w teczce po bazy na Marsie

Zastosowania są fascynujące. MIT pokazało już działające prototypy:

• Kask rowerowy: składa się na płasko, więc zmieści się w torbie na laptopa. Koniec z wymówką „nie wziąłem kasku, bo jest nieporęczny”.
• Meble: krzesło naturalnej wielkości, które po złożeniu można wsunąć pod szafę.
• Medycyna: szyny usztywniające na złamane kończyny, które ratownicy mogą trzymać w płaskich pakietach w apteczce.

Ale prawdziwa rewolucja może nastąpić w kosmosie lub podczas katastrof naturalnych. Zamiast wysyłać kontenery z gotowymi budynkami, można zrzucić stos płaskich „dywanów”, które robot (lub jeden astronauta) rozłoży jednym pociągnięciem linki. Inżynierowie z MIT już wizualizują marsjańskie igloo budowane w ten sposób.

To, co kiedyś było sztuką składania papieru dla rozrywki, dzięki matematyce staje się przyszłością logistyki.

Koniec „syczącego problemu” na ISS. Rosyjski moduł Zwiezda wreszcie przestał przeciekać

Z Centralnego Poligonu Sił Powietrznych w Ustce wystartowała suborbitalna rakieta PERUN.

Zawierała ładunki badawcze, które w przyszłości polecą w kosmos.

Celem badań jest m.in. wpływ wibracji, przyspieszenia i mikrograwitacji na algi, drożdże i larwy muszki owocowej;
stabilność siły zacisku opaski uciskowej w zmiennych warunkach suborbitalnego lotu;
a także potwierdzenie wytrzymałości i niezawodności komponentów elektronicznych i materiałów konstrukcyjnych w warunkach lotu suborbitalnego.

#perun #RakietaSuborbitalna #kosmos #rakieta #TechnologieKosmiczne #SpaceForest #EuropejskaAgencjaKosmiczna

https://tvn24.pl/tvnmeteo/nauka/rakieta-perun-pierwsza-taka-misja-w-polsce-historyczna-chwila-st8765589