Süper boyutlu atomları ve lazerleri kullanan bilim insanları "atomik televizyon" icat etti

Atomik alıcı şu anda bir yemek masası büyüklüğünde

Araştırma ekibinin hazırladığı bir video, alıcı görevi gören rubidyum atomlarıyla yayımlandı (NIST)
Araştırma ekibinin hazırladığı bir video, alıcı görevi gören rubidyum atomlarıyla yayımlandı (NIST)
TT

Süper boyutlu atomları ve lazerleri kullanan bilim insanları "atomik televizyon" icat etti

Araştırma ekibinin hazırladığı bir video, alıcı görevi gören rubidyum atomlarıyla yayımlandı (NIST)
Araştırma ekibinin hazırladığı bir video, alıcı görevi gören rubidyum atomlarıyla yayımlandı (NIST)

Bilim insanları rubidyum atomlarıyla dolu bir cam kabı lazer darbeleriyle uyararak "atomik televizyon" icat etti.
ABD'deki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'nden (NIST) araştırmacıların deneyinde süper boyutlu rubidyum atomlarının televizyon sinyali alıcısı olarak kullanılabileceği anlaşıldı.
Geleneksel 480i çözünürlük standardını karşılayan bir video sinyali taşımak için kullanılan lazerler ve atom bulutlarına dayanan sistem, mevcut elektronik cihazlara ihtiyaç duymayan küçük ve çok yönlü iletişim cihazlarının tasarımında kullanılabilir.
Yeni teknolojinin anahtar noktası iki renkli lazer ışınının gaz halindeki rubidyum atomlarından oluşan bir cam kaba gönderilmesi. Zira bu hamle, atomları "Rydberg atomları" diye bilinen bir duruma sokuyor.
Adını İsveçli spektroskopist J. R. Rydberg'ten alan durum, bir atomun enerjiyi emmesiyle ortaya çıkıyor. Böylece elektronları çekirdeğin etrafında daha geniş bir yörüngede dönmeye başlıyor.
Bu da atomları daha büyük ve daha gergin hale getiriyor, aynı zamanda onları elektromanyetik alanlara duyarlı kılıyor. Atomların bir televizyon sinyali alıcısı olarak kullanılabilmesini sağlayan nokta da burada yatıyor.
Araştırmacılar daha önce de radyo sinyalleriyle benzer bir çalışma yapmıştı.
Yeni deneyde lazer ışınları atomlardan geçerken analiz edildi ve video sinyalleri çıkarıldı. Daha sonra bu da ekran için uygun formata dönüştürüldü.
AVS Quantum Science adlı hakemli bilimsel dergide yayımlanan araştırmanın ortak yazarı, elektrik mühendisi Chris Holloway, "Rydberg atom sensörleri aracılığıyla videonun alınacağını ve yayımlanacağını bulduk" dedi.
Şu anda, atomik alıcı bir yemek masası büyüklüğünde. Ancak araştırmacılara göre gelecekte onu küçültmek mümkün olabilir.
Bu cihazların, mevcut alıcılardan daha küçük ve çok yönlü olabileceği, ayrıca gürültülü ortamlardan daha zor etkileneceği düşünülüyor.
Independent Türkçe, Science Alert, New Scientist



İkiye bölünse bile çalışmaya devam eden batarya üretildi

Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
TT

İkiye bölünse bile çalışmaya devam eden batarya üretildi

Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)

İkiye katlansa veya bölünse bile çalışmaya devam eden batarya geliştirildi. 

Lityum iyon bataryalar, akıllı telefonlardan elektrikli araçlara kadar pek çok alanda kullanılıyor. Ancak alev almaya yatkın olmaları nedeniyle bilim insanları farklı seçenekleri araştırıyor. 

Bu çalışmalarda öne çıkan seçeneklerden biri de lityum sülfür bataryalar. Daha güvenli olması beklenen bu cihazlar ayrıca yüksek enerji yoğunluğu sunma ve ucuza mal edilme potansiyeliyle de öne çıkıyor.

Ancak lityum sülfür bataryalar, bütün bu artılarına rağmen uzun ömürlü değil. Bu bataryaları yüksek sıcaklıkta kararlı halde tutmak için karbonat bazlı elektrolit kullanılması öneriliyor.

Fakat katottaki sülfür, elektrolit içinde çözünmeye devam ederek katı bir çökelti oluşturuyor ve bataryanın kapasitesini düşürüyor. 

Çin Elektronik Bilimi ve Teknolojisi Üniversitesi'nden araştırmacılar, katot ve elektrolit arasına bir katman daha koymanın bu sorunu çözeceğinden yola çıkarak farklı maddelerle deneyler yürüttü. 

Bulgularını hakemli dergi ACS Energy Letters'ta 13 Eylül'de yayımlayan ekip, poliakrilik asidin sülfür-demir batarya katotlarında en iyi sonucu veren kaplama olduğunu saptadı.

Araştırmacılar bu kaplamayla hem esnek ve düz bir batarya olan kese pil hem de düğme pil prototipi üretti. 

Kese pil, 100 şarj-deşarj döngüsü boyunca herhangi bir bozulma belirtisi olmadan çalıştı. Ayrıca batarya ikiye katlandığında veya kesildiğinde de güç sağlamaya devam etti.

Çalışmaya liderlik eden Liping Wang, Interesting Engineering'e yaptığı açıklamada "Batarya, benzersiz tasarımı sayesinde kesildikten sonra da çalışmaya devam ediyor; iletken ağ fiziksel hasardan sonra bile sağlam kalıyor" diyerek ekliyor:

Bu muhtemelen mekanik kopmaya rağmen iyon ve elektron akışına izin veren sağlam ve esnek bir bağlayıcı sistem ya da yapısal tasarımdan kaynaklanıyor. İletken yollar, kesilme sırasında tamamen koparılmadığı için devre işlemeye devam ediyor.

Düğme pil ise 300 şarj-deşarj döngüsünün ardından kapasitesinin yüzde 72'sini korumayı başardı. 

Daha sonra kaplamayı diğer metallerden yapılmış katotlarda test eden ekip, lityum molibden ve lityum vanadyum batarya üretti. Bu piller de 300 şarj-deşarj döngüsü boyunca kapasitesini korudu.

Bulgular, sadece lityum sülfür bataryaların değil başka türden metallerle yapılanların da kaplamayla uzun ömürlü ve güvenli hale getirilebileceğine işaret ediyor.

Independent Türkçe, Interesting Engineering, Cosmos Magazine, EurekAlert, ACS Energy Letters