Kegelapan - BN Babel

Fisikawan Oxford Mensimulasikan “Cahaya dari Kegelapan” Quantum untuk Pertama Kalinya

admin — Wed, 22 Oct 2025 13:14:03 +0000

Para ilmuwan telah menciptakan simulasi 3D real-time pertama tentang bagaimana laser mengubah ruang hampa kuantum. Dengan menggunakan pemodelan komputasi mutakhir, para ilmuwan dari Universitas Oxford, bekerja sama dengan Instituto Superior Técnico di Universitas Lisbon, telah berhasil menghasilkan simulasi tiga dimensi real-time pertama yang menunjukkan betapa kuatnya sinar laser dapat memodifikasi “kekosongan kuantum”. (…)

JetMedia Digital Agency

BN Babel

Baca lebih lanjut di BN Babel

Cahaya Radio Hantu dari Zaman Kegelapan Kosmik Dapat Mengungkap Materi Gelap

admin — Fri, 10 Oct 2025 09:18:43 +0000

Para ilmuwan telah menyimulasikan sinyal radio samar dari “Zaman Kegelapan” Alam Semesta, suatu periode sebelum bintang-bintang pertama terbentuk, mengungkapkan bahwa bisikan dari hidrogen purba ini dapat mengungkap sifat sebenarnya dari materi gelap. Sinyal tersebut, yang hampir mustahil untuk dideteksi dari Bumi, mungkin akan segera ditangkap oleh misi Bulan di masa depan, yang menawarkan perlindungan senyap dari radio (…)

RisalahPos.com Network

BN Babel

Baca lebih lanjut di BN Babel

Surge ozon misteri yang ditemukan dalam kegelapan musim dingin Mars

admin — Sat, 04 Oct 2025 06:06:58 +0000

Pandangan dari Kutub Utara Mars, yang dibuat dengan mengambil gambar seperti yang terlihat oleh pesawat ruang angkasa Mars Express dari Badan Antariksa Eropa dan menerapkan data topografi dari Mars Orbiter Laser Altimeter yang berada di papan NASA yang sekarang sudah tidak ada misi surveyor global Mars yang sudah tidak ada. Kredit: Tim Sains ESA/DLR/Fu Berlin/NASA MGS MGS

Para ilmuwan telah menangkap wawasan langka MarsVortex Polar Utara, di mana suhu terjun jauh di bawah orang -orang di luar batas dan kegelapan memicu lonjakan ozon yang tidak biasa.

Pengamatan baru Vortex Polar Utara Mars selama musim dingin mengungkapkan bahwa kondisi di dalamnya jauh lebih ekstrem daripada yang di luar. Kurangnya sinar matahari di kutub utara planet ini tidak hanya menciptakan dingin yang intens tetapi juga memungkinkan kadar ozon di atmosfer meningkat.

“Suasana di dalam pusaran kutub, dari dekat permukaan hingga sekitar 30 kilometer tinggi, ditandai dengan suhu dingin yang ekstrem, sekitar 40 derajat Celsius lebih dingin dari luar pusaran, ”kata Dr. Kevin Olsen dari Universitas Oxfordyang mempresentasikan hasil di pertemuan bersama EPSC-DPS2025 di Helsinki minggu lalu.

Dalam kondisi pembekuan ini, sejumlah kecil uap air di atmosfer Mars mengembun dan mengendap di topi es. Pergeseran ini memiliki efek besar pada kimia atmosfer. Biasanya, ozon dipecah ketika molekul yang dibentuk oleh sinar matahari ultraviolet berinteraksi dengan uap air. Ketika uap air menghilang, proses destruktif itu tidak dapat terjadi, dan ozon menumpuk di dalam pusaran.

“Ozon adalah gas yang sangat penting di Mars – ini adalah bentuk oksigen yang sangat reaktif dan memberi tahu kita seberapa cepat kimia terjadi di atmosfer,” kata Olsen. “Dengan memahami berapa banyak ozon yang ada dan seberapa bervariasi itu, kita tahu lebih banyak tentang bagaimana atmosfer berubah dari waktu ke waktu, dan bahkan apakah Mars pernah memiliki lapisan ozon pelindung seperti di bumi.”

Itu Badan Antariksa Eropa Rencana untuk meluncurkan Exomars Rosalind Franklin Rover pada tahun 2028, dengan misi yang berfokus pada mencari tanda -tanda kehidupan kuno di Mars. Jika planet ini pernah memiliki lapisan ozon yang melindungi permukaannya dari radiasi ultraviolet yang berbahaya, kemungkinan bahwa kehidupan dapat bertahan di sana miliaran tahun yang lalu akan jauh lebih tinggi.

Bagaimana bentuk pusaran kutub Mars

Vortex kutub adalah konsekuensi dari musim Mars, yang terjadi karena sumbu planet merah dimiringkan pada sudut 25,2 derajat. Sama seperti di Bumi, akhir musim panas utara melihat pusaran atmosfer berkembang di atas Kutub Utara Mars dan bertahan hingga musim semi.

Skema pengukuran suhu menunjukkan bagaimana 40 derajat Celcius lebih dingin di dalam pusaran kutub utara (ditunjukkan oleh garis kuning) dibandingkan dengan di luar pusaran. Kredit: Kevin Olsen (University of Oxford) et al.

Di Bumi, pusaran kutub kadang-kadang bisa menjadi tidak stabil, kehilangan bentuknya, dan turun ke selatan, membawa cuaca yang lebih dingin ke garis-garis pertengahan. Hal yang sama dapat terjadi pada pusaran kutub Mars, dan dengan melakukan itu, ia memberikan kesempatan untuk menyelidiki interiornya.

“Karena musim dingin di Kutub Utara Mars mengalami kegelapan total, seperti di bumi, mereka sangat sulit untuk dipelajari,” kata Olsen. “Dengan bisa mengukur pusaran dan menentukan apakah pengamatan kita ada di dalam atau di luar pusaran gelap, kita benar -benar dapat mengetahui apa yang sedang terjadi.”

Menyelidiki pusaran

Olsen bekerja dengan ESA’s Exomars Trace Gas Orbiter yang ada di orbit di sekitar Mars. Secara khusus, suite kimia atmosfer pesawat ruang angkasa (ACS) mempelajari atmosfer Mars dengan menatap tungkai planet merah ketika matahari berada di sisi lain planet ini dan bersinar melalui atmosfer. Panjang gelombang di mana sinar matahari diserap memberikan molekul mana yang ada di atmosfer dan seberapa tinggi di atas permukaan mereka.

Namun, teknik ini tidak berhasil selama kegelapan total musim dingin Mars ketika matahari tidak terbit di Kutub Utara. Satu -satunya peluang untuk melihat sekilas di dalam pusaran adalah ketika kehilangan bentuk melingkar tetapi, untuk mengetahui persis kapan dan di mana hal ini terjadi, membutuhkan data tambahan.

Untuk ini, Olsen beralih ke instrumen sounder iklim Mars NASAPengorbit pengintai Mars untuk mengukur tingkat vortex melalui pengukuran suhu.

“Kami mencari penurunan suhu tiba -tiba – tanda pasti berada di dalam pusaran,” kata Olsen. “Membandingkan pengamatan ACS dengan hasil dari sounder iklim Mars menunjukkan perbedaan yang jelas di atmosfer di dalam pusaran dibandingkan dengan di luar. Ini adalah kesempatan yang menarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang kimia atmosfer Mars dan bagaimana kondisi berubah selama malam kutub untuk memungkinkan ozon untuk menumpuk.”

Referensi: “Apa yang terjadi di dalam Mars North Polar Vortex?” Oleh Kevin Olsen, Bethan Gregory, Franck Montmessin, Lucio Baggio, Franck Lefèvre, Oleg Korablev, Alexander Trokhimovsky, Anna Fedorova, Denis Belyaev, Juan Alday dan Armin Kleinböhl, 8 Juli 2025, EPSC-DPS205.
Doi: 10.5194/EPSC-DPS2025-1438

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
Ikuti kami di google, temukan, dan berita.

BN Babel

Baca lebih lanjut di BN Babel

Titik kuantum kecil dapat mengubah cara kita melihat dalam kegelapan

admin — Thu, 02 Oct 2025 13:09:30 +0000

Wajah yang ditangkap dalam inframerah. Kredit: Shlok J. Paul

Para ilmuwan telah menciptakan “tinta kuantum” ramah lingkungan yang dapat menggantikan logam beracun pada detektor inframerah. Terobosan dapat membuat penglihatan malam lebih cepat, lebih bersih, dan lebih mudah diakses oleh industri yang lebih luas.

Logam beracun vs inovasi inframerah

Produsen kamera inframerah menghadapi tantangan yang berkembang. Banyak bahan yang digunakan dalam detektor saat ini, termasuk logam berat beracun, sekarang dibatasi di bawah peraturan lingkungan. Akibatnya, perusahaan sering menemukan diri mereka dipaksa untuk memilih antara mempertahankan kinerja atau memenuhi standar kepatuhan.

Aturan pengetatan ini telah memperlambat penyebaran teknologi inframerah di pasar sipil, bahkan ketika minat meningkat di bidang-bidang seperti kendaraan self-driving, pencitraan medis, dan keamanan nasional.

Sebuah tim dari NYU Tandon School of Engineering telah memperkenalkan alternatif yang menjanjikan dalam sebuah studi yang diterbitkan di Bahan & Antarmuka Terapan ACS. Pendekatan mereka menggantikan merkuri, timbal, dan zat terbatas lainnya dengan titik -titik kuantum ramah lingkungan yang dapat mendeteksi cahaya inframerah tanpa mengandalkan bahan berbahaya.

Alternatif titik kuantum

Alih -alih metode fabrikasi tradisional, lambat, dan mahal yang membutuhkan atom untuk ditempatkan dengan presisi ekstrem di seluruh piksel detektor (mirip dengan merakit teka -teki dengan hati -hati di bawah mikroskop), para peneliti beralih ke titik kuantum koloid.

Titik -titik kuantum ini dibuat sepenuhnya dalam bentuk cair, seperti mencampur tinta, dan kemudian diterapkan menggunakan teknik pelapisan yang dapat diskalakan yang sudah umum di industri seperti pengemasan dan pencetakan koran. Bergerak dari konstruksi atom-by-atom ke proses berbasis solusi ini dapat memangkas biaya produksi dan membuat penggunaan komersial besar dari detektor inframerah jauh lebih layak.

Kemacetan dan terobosan industri

“Industri ini menghadapi badai yang sempurna di mana peraturan lingkungan mengencang sama seperti permintaan untuk pencitraan inframerah sedang meledak,” kata Ayaskanta Sahu, profesor di Departemen Teknik Kimia dan Biomolekul (CBE) di NYU Tandon dan penulis senior penelitian ini. “Ini menciptakan hambatan nyata bagi perusahaan yang mencoba meningkatkan produksi sistem pencitraan termal.”

Tantangan lain yang ditangani para peneliti adalah membuat tinta kuantum dot cukup konduktif untuk menyampaikan sinyal dari cahaya yang masuk. Mereka mencapai ini menggunakan teknik yang disebut pertukaran ligan fase-fase, yang menyesuaikan kimia permukaan titik kuantum untuk meningkatkan kinerja dalam perangkat elektronik. Tidak seperti metode fabrikasi tradisional yang sering meninggalkan film yang retak atau tidak merata, proses berbasis solusi ini menghasilkan pelapis seragam yang halus dalam satu langkah-ideal untuk pembuatan yang dapat diskalakan.

Respons dan sensitivitas yang menyala-nyala

Perangkat yang dihasilkan menunjukkan kinerja yang luar biasa: mereka merespons cahaya inframerah pada skala waktu mikro – untuk perbandingan, mata manusia berkedip dengan kecepatan ratusan kali lebih lambat – dan mereka dapat mendeteksi sinyal yang samar seperti nanowatt cahaya.

“Yang menggairahkan saya adalah bahwa kita dapat mengambil materi yang lama dianggap terlalu sulit untuk perangkat nyata dan merekayasa itu menjadi lebih kompetitif,” kata peneliti pascasarjana Shlok J. Paul, penulis utama dalam penelitian ini. “Dengan lebih banyak waktu, materi ini memiliki potensi untuk bersinar lebih dalam dalam spektrum inframerah di mana beberapa bahan ada untuk tugas -tugas tersebut.”

Elektroda Transparan: Bagian yang hilang

Pekerjaan ini menambah penelitian sebelumnya oleh para peneliti utama yang sama yang mengembangkan elektroda transparan baru menggunakan kawat nano perak. Elektroda -elektroda tersebut tetap sangat transparan terhadap cahaya inframerah sementara secara efisien mengumpulkan sinyal listrik, menangani satu komponen sistem kamera inframerah.

Dikombinasikan dengan pekerjaan elektroda transparan sebelumnya, perkembangan ini membahas kedua komponen utama sistem pencitraan inframerah. Titik -titik kuantum memberikan kemampuan penginderaan yang sesuai dengan lingkungan, sedangkan elektroda transparan menangani pengumpulan dan pemrosesan sinyal.

Menuju array inframerah skala besar

Kombinasi ini membahas tantangan dalam array pencitraan inframerah area besar, yang membutuhkan deteksi kinerja tinggi di area yang luas dan pembacaan sinyal dari jutaan piksel detektor individu. Elektroda transparan memungkinkan cahaya untuk mencapai detektor titik kuantum sambil menyediakan jalur listrik untuk ekstraksi sinyal.

“Setiap kamera inframerah di Tesla atau smartphone membutuhkan detektor yang memenuhi standar lingkungan sambil tetap hemat biaya,” kata Sahu. “Pendekatan kami dapat membantu membuat teknologi ini jauh lebih mudah diakses.”

Kinerja masih jauh dari detektor berbasis logam berat terbaik dalam beberapa pengukuran. Namun, para peneliti mengharapkan kemajuan berkelanjutan dalam sintesis titik kuantum dan rekayasa perangkat dapat mengurangi kesenjangan ini.

Referensi: “AG bebas logam berat₂Tinta Se Quantum Dot untuk Deteksi Inframerah Gelombang Pendek ”oleh Shlok J. Paul, Letian Li, Zheng Li, Thomas Kywe, Ana Vataj dan Ayaskanta Sahu, 11 September 2025, Bahan & Antarmuka Terapan ACS.
Doi: 10.1021/acsami.5c12011

Selain Sahu dan Paul, penulis surat kabar itu adalah Letian Li, Zheng Li, Thomas Kywe, dan Ana Vataj, semuanya dari Nyu Tandon CBE. Pekerjaan ini didukung oleh Kantor Penelitian Angkatan Laut dan Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan.

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
Ikuti kami di google, temukan, dan berita.

BN Babel

Baca lebih lanjut di BN Babel

Membuka Kunci Zaman Kegelapan Alam Semesta: Bagaimana Bergeringan Liar Kuasar Dapat Mengubah Sejarah Kosmik

admin — Sat, 01 Feb 2025 16:37:45 +0000

Para astronom telah mengidentifikasi quasar yang dapat membantu menjelaskan bagaimana “zaman gelap” alam semesta akhirnya berakhir. Para astronom telah menemukan quasar yang jauh dan cepat cerah dengan jet kuat yang ditujukan pada Bumi, menawarkan pandangan yang jarang ke evolusi alam semesta awal. Variabilitas ekstrem quasar, terdeteksi menggunakan teleskop sinar-X, menjelaskan bagaimana beberapa hitam supermasif (…)

RisalahPos.com Network

Related

BN Babel

Baca lebih lanjut di BN Babel

Menavigasi Kegelapan: Peta Ekolokasi Kelelawar yang Luar Biasa

admin — Fri, 08 Nov 2024 04:29:39 +0000

Para peneliti telah menunjukkan bahwa kelelawar yang melakukan ekolokasi menggunakan peta kognitif akustik untuk menavigasi jarak jauh dalam kegelapan total, mengidentifikasi lokasi mereka dan menemukan jalan pulang. Penelitian ini, yang dilakukan dengan kelelawar pipistrelle Kuhl di Lembah Hula Israel, mengungkapkan bahwa kelelawar memanfaatkan ekolokasi, dan, yang mengejutkan, juga penglihatan, untuk melakukan navigasi berbasis peta, menantang asumsi sebelumnya tentang (…)

RisalahPos.com Network

Related

BN Babel

Baca lebih lanjut di BN Babel

Bertani dalam Kegelapan: Bagaimana Pertanian Elektro Melampaui Fotosintesis

admin — Fri, 01 Nov 2024 15:56:44 +0000

Para ahli bioteknologi mengusulkan “pertanian elektro,” sebuah metode yang menggantikan fotosintesis dengan reaksi bertenaga surya yang mengubah CO2 menjadi asetat, yang berpotensi mengurangi kebutuhan lahan pertanian AS sebesar 94% dan mendukung pertanian dalam ruangan yang terkendali. Eksperimen awal berfokus pada tanaman yang mengonsumsi asetat yang dimodifikasi secara genetik seperti tomat dan selada, dengan potensi penerapan di masa depan dalam pertanian luar angkasa. Fotosintesis Elektro-Pertanian Revolusioner, proses alami yang (…)

RisalahPos.com Network

Related

BN Babel

Baca lebih lanjut di BN Babel