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Gas quantistico supercristallino bidimensionale

28.08.2021

Oltre ai noti stati di base della materia, lo stato di un solido, liquido, gassoso e plasma, ci sono molti altri stati esotici che possono essere ottenuti solo nell'immaginazione o in laboratorio. Uno di questi stati, noto come supercristallo, "ha attirato" l'immaginazione degli scienziati diversi anni fa e solo di recente i ricercatori dell'Università di Innsbruck, per la prima volta nella storia della scienza, sono riusciti a creare un tale supercristallo in il loro laboratorio, inoltre, in una forma ancora più esotica, sotto forma di un cristallo quantistico supercristallino bidimensionale.

Un supercristallo è un po' diverso da come si potrebbe immaginare, in base al suo nome. In sostanza, gli atomi di un supercristallo formano una solida struttura cristallina, proprio come nelle normali forme cristalline della materia. Ma, parallelamente a questo, gli atomi possono muoversi, cioè un supercristallo può fluire a viscosità zero, come un superfluido o, come viene anche chiamato, un superfluido. Questo è molto simile a un paradosso, ma teoricamente la possibilità dell'esistenza di una tale forma di materia è stata sostanziata già negli anni '1960 e nel 2017 è stata ricevuta la prima conferma sperimentale.

Alcuni gruppi di ricercatori sono riusciti a formare piccoli supercristalli utilizzando il cosiddetto condensato di Bose-Einstein (BEC). Questo condensato è una nuvola di atomi raffreddata a una temperatura estremamente bassa. E in un tale stato della materia, emergono le sue proprietà quantistiche, che di solito non si manifestano su una scala così ampia. Una delle caratteristiche principali è che tutti gli atomi che compongono la nuvola di condensa esistono contemporaneamente in tutti i punti della nuvola, grazie ad un fenomeno quantistico chiamato delocalizzazione.

In esperimenti precedenti, le particelle risultanti dei supercristalli erano così piccole da poter essere considerate condizionatamente unidimensionali, per cui gli atomi del supercristallo potevano fluire in una sola direzione. Il gruppo di Innsbruck ha dato al loro supercristallo un'altra dimensione utilizzando il condensato di Bose-Einstein che hanno usato costituito da atomi di disprosio. Le interazioni magnetiche tra questi atomi li hanno fatti assemblare in "goccioline" che si sono allineate come nodi in una griglia bidimensionale.

Conducendo la ricerca, gli scienziati hanno già potuto notare che nel sistema da loro creato, in un supercristallo bidimensionale, a volte compaiono strani vortici nell'area vuota tra le goccioline. Un tale fenomeno è già stato descritto in precedenza in teoria, il verificarsi di vortici è una delle conseguenze del fenomeno della superfluidità, e questo caso è anche la prima volta nella storia della scienza in cui gli scienziati hanno potuto osservare tutto questo con i propri occhi.

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Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

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Notizie casuali dall'Archivio

Lenti a contatto con controllo della glicemia 15.04.2017

Un gruppo di scienziati dello stato americano dell'Oregon ha condotto uno studio, in seguito al quale hanno scoperto che le lenti a contatto possono misurare i livelli di zucchero nel sangue. Le sensazioni dolorose allo stesso tempo non vengono a nulla.

Gli scienziati americani sono stati in grado di sviluppare lenti a contatto uniche con le quali è possibile determinare il livello di zucchero nel sangue. Il fatto è che all'interno dell'obiettivo gli scienziati hanno posizionato dei transistor che ne regolano le prestazioni. È stato riferito che un millimetro quadrato può contenere circa due e mezzo di questi sensori. Con l'aiuto di Wi-Fi o bluetooth, i dati possono essere inviati al dispositivo, che fornirà una procedura indolore per determinare questo componente nel sangue. Gli scienziati hanno precedentemente affermato che una lacrima può "raccontare" il livello di questa sostanza.

Attualmente, questo tipo di lenti a contatto, in grado di misurare la glicemia, è a livello di test e non sarà presto in vendita, ma ora gli studi stanno mostrando risultati positivi.

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