Fônon seleneto. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Selenide phonon

15.12.2015

Termoelétricos são materiais que convertem calor em eletricidade. Para fazer isso, é necessário que um lado desse material seja significativamente mais quente que o outro, ou seja, deve conduzir mal o calor e a eletricidade bem. Geralmente essas duas propriedades estão relacionadas: quanto maior a condutividade térmica, maior a condutividade e vice-versa. O seleneto de estanho é considerado um material promissor entre os termoelétricos: ambas as propriedades acabaram sendo desconectadas. Por que não está claro.

Para desvendar esse mistério, pesquisadores do Oak Ridge National Laboratory do Departamento de Energia dos EUA, liderados por Oliver Delaret, usaram um supercomputador para construir modelos, e uma fonte de nêutrons do reator Oak Ridge - a partir do padrão de espalhamento de nêutrons passados da amostra, pode-se acompanhar as vibrações da rede cristalina. Eles são os principais neste assunto: são os quanta de tais vibrações - fônons - que transferem calor em um sólido e os elétrons são espalhados neles.

Normalmente, os átomos vibram harmonicamente - com amplitude igual em cada direção do local da rede. Tais fônons harmônicos viajam sem interação. Mas se a desarmonia aparecer - em uma direção a cada vibração o átomo se desvia mais fortemente do que na outra, então os fônons começam a interagir e ficam presos um no outro. Como se viu, o seleneto de estanho exibe uma anarmonicidade muito forte de vibrações em temperaturas abaixo de 810°C: a rede se comporta como um fole de acordeão. Por causa disso, os fônons rapidamente ficam presos e não podem fornecer equalização de temperatura.

As termoelétricas são o material mais importante do século XXI: acredita-se que com sua ajuda será possível não apenas criar refrigeradores ou elementos silenciosos e econômicos para aproveitar o calor do Sol, mas também coletar esses 60% do calor que dispositivos criados pelo homem se dissipam insensatamente no meio ambiente. A instabilidade da rede de seleneto de estanho sugere qual direção deve ser tomada ao otimizar tais materiais.

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A existência de uma regra de entropia para o emaranhamento quântico foi comprovada 09.05.2024

A mecânica quântica continua a nos surpreender com seus fenômenos misteriosos e descobertas inesperadas. Recentemente, Bartosz Regula do Centro RIKEN de Computação Quântica e Ludovico Lamy da Universidade de Amsterdã apresentaram uma nova descoberta que diz respeito ao emaranhamento quântico e sua relação com a entropia. O emaranhamento quântico desempenha um papel importante na moderna ciência e tecnologia da informação quântica. No entanto, a complexidade da sua estrutura torna a sua compreensão e gestão um desafio. A descoberta de Regulus e Lamy mostra que o emaranhamento quântico segue uma regra de entropia semelhante à dos sistemas clássicos. Esta descoberta abre novas perspectivas na ciência e tecnologia da informação quântica, aprofundando a nossa compreensão do emaranhamento quântico e a sua ligação à termodinâmica. Os resultados do estudo indicam a possibilidade de reversibilidade das transformações de emaranhamento, o que poderia simplificar muito seu uso em diversas tecnologias quânticas. Abrindo uma nova regra ... >>

Mini ar condicionado Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

O verão é uma época de relaxamento e viagens, mas muitas vezes o calor pode transformar essa época em um tormento insuportável. Conheça um novo produto da Sony – o minicondicionador Reon Pocket 5, que promete deixar o verão mais confortável para seus usuários. A Sony lançou um dispositivo exclusivo - o minicondicionador Reon Pocket 5, que fornece resfriamento corporal em dias quentes. Com ele, os usuários podem desfrutar do frescor a qualquer hora e em qualquer lugar, simplesmente usando-o no pescoço. Este miniar condicionado está equipado com ajuste automático dos modos de operação, além de sensores de temperatura e umidade. Graças a tecnologias inovadoras, o Reon Pocket 5 ajusta o seu funcionamento em função da atividade do utilizador e das condições ambientais. Os usuários podem ajustar facilmente a temperatura usando um aplicativo móvel dedicado conectado via Bluetooth. Além disso, camisetas e shorts especialmente desenhados estão disponíveis para maior comodidade, aos quais um mini ar condicionado pode ser acoplado. O dispositivo pode, oh ... >>

Energia do espaço para Starship 08.05.2024

A produção de energia solar no espaço está se tornando mais viável com o advento de novas tecnologias e o desenvolvimento de programas espaciais. O chefe da startup Virtus Solis compartilhou sua visão de usar a Starship da SpaceX para criar usinas orbitais capazes de abastecer a Terra. A startup Virtus Solis revelou um ambicioso projeto para criar usinas de energia orbitais usando a Starship da SpaceX. Esta ideia poderia mudar significativamente o campo da produção de energia solar, tornando-a mais acessível e barata. O cerne do plano da startup é reduzir o custo de lançamento de satélites ao espaço usando a Starship. Espera-se que este avanço tecnológico torne a produção de energia solar no espaço mais competitiva com as fontes de energia tradicionais. A Virtual Solis planeja construir grandes painéis fotovoltaicos em órbita, usando a Starship para entregar os equipamentos necessários. Contudo, um dos principais desafios ... >>

Novo método para criar baterias poderosas 08.05.2024

Com o desenvolvimento da tecnologia e a expansão do uso da eletrónica, a questão da criação de fontes de energia eficientes e seguras torna-se cada vez mais urgente. Pesquisadores da Universidade de Queensland revelaram uma nova abordagem para a criação de baterias de alta potência à base de zinco que podem mudar o cenário da indústria energética. Um dos principais problemas das baterias recarregáveis tradicionais à base de água era a sua baixa voltagem, o que limitava a sua utilização em dispositivos modernos. Mas graças a um novo método desenvolvido por cientistas, esta desvantagem foi superada com sucesso. Como parte de sua pesquisa, os cientistas recorreram a um composto orgânico especial - o catecol. Acabou por ser um componente importante que pode melhorar a estabilidade da bateria e aumentar a sua eficiência. Esta abordagem levou a um aumento significativo na tensão das baterias de iões de zinco, tornando-as mais competitivas. Segundo os cientistas, essas baterias têm várias vantagens. Eles têm b ... >>

Teor alcoólico da cerveja quente 07.05.2024

A cerveja, por ser uma das bebidas alcoólicas mais comuns, tem um sabor único, que pode mudar dependendo da temperatura de consumo. Um novo estudo realizado por uma equipe internacional de cientistas descobriu que a temperatura da cerveja tem um impacto significativo na percepção do sabor alcoólico. O estudo, liderado pelo cientista de materiais Lei Jiang, descobriu que em diferentes temperaturas, as moléculas de etanol e água formam diferentes tipos de aglomerados, o que afeta a percepção do sabor alcoólico. Em baixas temperaturas, formam-se mais aglomerados piramidais, o que reduz a pungência do sabor do "etanol" e torna a bebida menos alcoólica. Pelo contrário, à medida que a temperatura aumenta, os cachos tornam-se mais semelhantes a cadeias, resultando num sabor alcoólico mais pronunciado. Isto explica porque o sabor de algumas bebidas alcoólicas, como o baijiu, pode mudar dependendo da temperatura. Os dados obtidos abrem novas perspectivas para os fabricantes de bebidas, ... >>

Notícias aleatórias do Arquivo

A seca polui o ar com ozônio 21.04.2019

A camada de ozônio da estratosfera nos protege da forte radiação ultravioleta, mas, na verdade, o ozônio é tóxico - sendo um agente oxidante agressivo, danifica o sistema respiratório, causa mutações e, em altas concentrações, pode simplesmente matar.

Periodicamente, o ozônio aparece na camada prismática do ar, mas o Oceano Mundial e as plantas nos salvam - para eles também é tóxico, mas em menor grau, para que possam absorvê-lo e neutralizá-lo sem muito dano a si mesmos. Por outro lado, muitas plantas emitem substâncias orgânicas voláteis, que entram em várias reações químicas na atmosfera, dando o mesmo ozônio.

Tanto a absorção de ozônio pelas plantas quanto a liberação de substâncias voláteis por elas, devido às quais o ozônio reaparece, dependem das condições ambientais. Mas como exatamente isso depende? Por exemplo, na seca, as plantas fecham os estômatos - buracos nas folhas através dos quais a água evapora da folha e através dos quais os gases entram na folha - oxigênio, CO2 e ozônio. Ao mesmo tempo, as plantas produzem menos voláteis devido ao estresse.

Uma seca prolongada na Califórnia permitiu que pesquisadores da Universidade da Virgínia descrevessem em detalhes como as plantas afetam os níveis de ozônio quando se encontram em condições ambientais difíceis. Primeiro, eles absorvem menos ozônio - nos anos mais secos, 15% menos que o normal. Em segundo lugar, no início, com o início da seca, as árvores e outras plantas sintetizam muito isopreno - uma das mesmas substâncias envolvidas nas reações de produção de ozônio. O isopreno ajuda a lidar com as dificuldades, então as plantas aumentam sua síntese. Assim, a concentração de ozônio no ar de superfície aumenta.

Mas isso requer certos recursos e, após quatro anos, a síntese de isopreno cai - mais da metade. Ao mesmo tempo, a poluição por ozônio também está diminuindo: o nível de ozônio pode diminuir em 20%. Ou seja, pode-se dizer que os primeiros anos da seca acabam sendo especialmente desagradáveis do ponto de vista do "ozônio" (embora se a seca durar mais de 4 anos, obviamente, muitos outros problemas aparecem de ele, que não permite que se regozije com o enfraquecimento da poluição por ozônio).

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