Ressonância magnética de átomo único. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Ressonância magnética de um único átomo

03.08.2019

Um grupo de cientistas do Centro de Nanociência Quântica (QNS), juntamente com seus colegas dos EUA, realizaram imagens de ressonância magnética (MRI) no menor nível até o momento. Os objetos desse disparo eram átomos individuais e, como resultado, os cientistas obtiveram uma visualização visual da distribuição do campo magnético desses átomos.

A ressonância magnética geralmente é realizada em hospitais e outros estabelecimentos de saúde como parte do processo de diagnóstico de doenças. A tecnologia de ressonância magnética permite obter uma imagem da densidade de distribuição de spins (rotações) de elétrons e prótons de átomos do corpo humano, e quanto mais essas rotações são registradas por sensores de equipamentos sensíveis, mais alta qualidade e informativa é a pesquisa .

No entanto, os cientistas mencionados acima provaram que a tecnologia de ressonância magnética também pode ser usada em relação a átomos únicos localizados na superfície. Para isso, é utilizado um microscópio de varredura de tunelamento, que, usando uma ponta "afiada" para a espessura atômica, permite escanear e obter uma imagem de átomos individuais.

Nesses experimentos, foram examinados os átomos de dois elementos químicos, ferro e titânio, ambos materiais magnéticos. Através do processo de manipulação de objetos de tamanho nano, os átomos desses elementos foram colocados na superfície e, portanto, ficaram claramente visíveis usando um microscópio de tunelamento. Os pesquisadores então escanearam esses átomos com a ponta de um microscópio, que produziu uma imagem da distribuição do campo magnético de cada átomo e uma imagem da interação magnética entre os átomos, que atraíam ou repeliam como pequenos ímãs, dependendo da direção. de rotação de seus elétrons.

Em um futuro próximo, os pesquisadores planejam usar a tecnologia de ressonância magnética "atômica" para estudar e mapear a distribuição de campos magnéticos de estruturas mais complexas, como moléculas orgânicas e cristais de materiais magnéticos. Isso, por sua vez, fornecerá aos cientistas novos dados sobre a estrutura da matéria, que poderão ser usados posteriormente no desenvolvimento de novos materiais, por exemplo. Além disso, essa tecnologia pode ser usada para medir e controlar o estado de sistemas quânticos que executam determinadas funções computacionais muito mais rapidamente do que os computadores convencionais.

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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

Transformando hidrogênio em metal 06.02.2020

Pesquisadores da Comissão Francesa de Energia Alternativa e Energia Atômica (CEA) conseguiram moldar uma amostra de hidrogênio em uma forma que exibe as propriedades de um metal.

O trabalho levou muitos anos, pois o processo em si é incrivelmente complexo. Os cientistas selaram hermeticamente o hidrogênio sólido super-resfriado em papel alumínio e depois o submeteram a uma pressão extremamente alta usando um diamante como bigorna.

Em experimentos anteriores, a pressão foi limitada a 400 gigapascals, mas os pesquisadores tiveram a ideia de usar não uma bigorna plana, mas toroidal (semelhante a uma rosquinha). Isso permitiu que ele suportasse cargas muito maiores e, com 425 gigapascals, o experimento finalmente foi coroado de sucesso: o hidrogênio começou a mostrar as primeiras propriedades metálicas.

Os cientistas enfatizam que o resfriamento e a pressão são dois fatores críticos para mudar o estado da matéria. “À medida que a pressão aumenta, o hidrogênio resfriado se torna cada vez mais opaco e, a 425 gigapascals, sua superfície se torna brilhante, altamente reflexiva”, escrevem em seu artigo.

O hidrogênio é um dos elementos químicos mais comuns na Terra. É fácil de obter a partir da água e, portanto, a fonte de matérias-primas potenciais para a produção de hidrogênio metálico ou, digamos, combustível de hidrogênio é praticamente inesgotável. Além disso, para sua extração não é necessário prejudicar o meio ambiente e destruir o ecossistema, como é o caso dos combustíveis fósseis. Além disso, os pesquisadores também têm um experimento puramente científico: até agora, os cientistas não conhecem um lugar no Universo onde uma pressão enorme é combinada com temperaturas extremamente baixas, o que significa que não há hidrogênio na forma metálica no mundo em tudo, ou sua fonte ainda está escondida de nós.

O hidrogênio metálico é um combustível em potencial que não apenas mudará radicalmente a energia da Terra, mas também nos dará a chance de realizar voos espaciais, com os quais até agora só podemos sonhar. Agora, os cientistas pretendem obter hidrogênio metálico suficiente para realizar alguns dos testes e experimentos necessários. O objetivo final é, obviamente, desenvolver uma maneira barata e relativamente simples de produzir essa substância incrível em escala industrial.

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