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Fascio di atomi freddi senza raffreddamento laser

26.01.2023

I fisici americani sono riusciti a ottenere atomi di litio con una temperatura di 10 millikelvin raffreddandoli in un flusso di gas elio e intrappolandoli in una trappola magnetica. In termini di efficienza, il loro metodo si è rivelato non peggiore del raffreddamento laser, ma può essere utilizzato con un gran numero di tipi di atomi ed espandere l'area di applicazione dei raggi atomici freddi.

È molto più facile per i fisici sperimentali lavorare con atomi, ioni e molecole allo stato freddo. Il raffreddamento a temperature inferiori a un kelvin riduce al minimo l'energia cinetica delle particelle, rendendole più controllabili. Quindi possono essere affilati in trappole, utilizzate per esperimenti di misurazione ad alta precisione, come l'interferometria atomica, nonché per studiare fenomeni quantistici e forme esotiche di materia.

Nel loro nuovo esperimento, i fisici dell'Università del Texas ad Austin hanno proposto un nuovo modo per produrre fasci continui di atomi raffreddati.

Il metodo più utilizzato per raffreddare gli atomi è il raffreddamento laser, che si basa sull'assorbimento della luce da parte degli atomi. Una frequenza opportunamente scelta al di sotto della transizione risonante nell'atomo farà sì che la particella sprechi la sua energia cinetica, rallenti e alla fine si raffreddi. Tuttavia, nonostante il successo del metodo, non è adatto a tutti gli atomi e impone anche restrizioni su alcuni esperimenti con particelle.

Un altro modo per ottenere fasci freddi di atomi e molecole consiste nell'utilizzare un gas tampone. Il metodo di raffreddamento del gas tampone funziona dissipando l'energia delle particelle di interesse attraverso collisioni elastiche con atomi freddi di un gas inerte, come l'elio o il neon. Poiché questo meccanismo di raffreddamento non dipende dalla struttura interna delle particelle (a differenza del raffreddamento laser), il raffreddamento con gas tampone è applicabile a quasi tutti gli atomi o piccole molecole.

La temperatura del fascio degli atomi risultanti è tipicamente nell'intervallo da uno a diversi kelvin. Temperature inferiori possono essere raggiunte utilizzando getti supersonici di gas inerti, con i quali le particelle vengono raffreddate dall'espansione adiabatica del gas vettore.

Nel loro lavoro, gli scienziati hanno deciso di combinare i vantaggi di entrambi i metodi e hanno creato un raggio di atomi di litio-7, che si è raffreddato a 10 millikelvin in una camera con un'espansione raffreddata con elio, rilasciando un getto supersonico.

Nell'esperimento dei ricercatori, il gas elio-4 viene immesso a velocità supersonica in una piccola cella cilindrica, dove viene raffreddato a una temperatura di 4,4 kelvin. Un raggio di litio viene diretto nel flusso di elio, alcuni dei cui atomi vengono catturati dal flusso di elio e raffreddati a causa delle collisioni con esso. Il getto di gas espanso viene reindirizzato alla successiva camera a vuoto e gli atomi di litio vengono catturati da una lente esapolare magnetica, che li focalizza influenzando il momento magnetico. Gli atomi di elio non sono focalizzati da un magnete e quindi continuano a muoversi in traiettorie balistiche finché non colpiscono la superficie.

Così gli scienziati possono ottenere il massimo flusso di atomi di litio alla temperatura più bassa possibile. Gli sperimentatori notano che un design della camera migliorato potrebbe aumentare il flusso di dieci volte e l'approccio stesso potrebbe essere adattato ad altri atomi e molecole, che gli scienziati intendono testare in lavori futuri.

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Lettiera per gatti Petgugu Global 15.04.2024

Prendersi cura degli animali domestici può spesso essere una sfida, soprattutto quando si tratta di mantenere pulita la casa. È stata presentata una nuova interessante soluzione della startup Petgugu Global, che semplificherà la vita ai proprietari di gatti e li aiuterà a mantenere la loro casa perfettamente pulita e in ordine. La startup Petgugu Global ha presentato una toilette per gatti unica nel suo genere in grado di scaricare automaticamente le feci, mantenendo la casa pulita e fresca. Questo dispositivo innovativo è dotato di vari sensori intelligenti che monitorano l'attività della toilette del tuo animale domestico e si attivano per pulirlo automaticamente dopo l'uso. Il dispositivo si collega alla rete fognaria e garantisce un'efficiente rimozione dei rifiuti senza necessità di intervento da parte del proprietario. Inoltre, la toilette ha una grande capacità di stoccaggio degli scarichi, che la rende ideale per le famiglie con più gatti. La ciotola per lettiera per gatti Petgugu è progettata per l'uso con lettiere idrosolubili e offre una gamma di accessori aggiuntivi ... >>

L'attrattiva degli uomini premurosi 14.04.2024

Lo stereotipo secondo cui le donne preferiscono i "cattivi ragazzi" è diffuso da tempo. Tuttavia, una recente ricerca condotta da scienziati britannici della Monash University offre una nuova prospettiva su questo tema. Hanno esaminato il modo in cui le donne hanno risposto alla responsabilità emotiva degli uomini e alla volontà di aiutare gli altri. I risultati dello studio potrebbero cambiare la nostra comprensione di ciò che rende gli uomini attraenti per le donne. Uno studio condotto da scienziati della Monash University porta a nuove scoperte sull'attrattiva degli uomini nei confronti delle donne. Nell'esperimento, alle donne sono state mostrate fotografie di uomini con brevi storie sul loro comportamento in varie situazioni, inclusa la loro reazione all'incontro con un senzatetto. Alcuni uomini hanno ignorato il senzatetto, mentre altri lo hanno aiutato, ad esempio comprandogli del cibo. Uno studio ha scoperto che gli uomini che mostravano empatia e gentilezza erano più attraenti per le donne rispetto agli uomini che mostravano empatia e gentilezza. ... >>

Casco elettronico per camionisti 14.04.2024

La sicurezza stradale, soprattutto per i conducenti di macchine edili pesanti, è una priorità assoluta per ingegneri e scienziati. Alla luce di ciò, l'Istituto tedesco Fraunhofer per la resistenza strutturale e l'affidabilità del sistema ha introdotto un nuovo prodotto: un casco elettronico, progettato per proteggere i conducenti da gravi lesioni durante la guida di veicoli da costruzione. Un nuovo casco elettronico sviluppato da un team di ingegneri dell'Istituto Fraunhofer apre nuove prospettive per la sicurezza dei conducenti di camion e macchine edili. Il dispositivo è in grado di monitorare il livello di scuotimento nell'abitacolo dell'auto e avvisare il conducente di un possibile pericolo. La base del funzionamento del casco è un sensore piezoelettrico integrato, che genera elettricità durante la deformazione fisica. Questo meccanismo consente al dispositivo di rispondere alle intense vibrazioni tipiche delle macchine edili. Quando il livello di deformazione supera i valori di sicurezza, sul casco viene attivato un sistema di allarme, ... >>

Antivitaminici al posto degli antibiotici 13.04.2024

Il problema della resistenza batterica agli antibiotici sta diventando sempre più grave e rappresenta una minaccia per il trattamento efficace delle infezioni. Alla luce di ciò, i ricercatori sono alla ricerca di nuovi modi per combattere i superbatteri. Una delle direzioni promettenti è l'uso di antivitaminici che possono avere un effetto antibatterico. Gli antivitaminici, sebbene conosciuti come l’opposto delle vitamine, si sono rivelati uno strumento promettente nella lotta contro la resistenza batterica agli antibiotici. Uno studio condotto da scienziati dell'Università di Göttingen in Germania ha confermato il loro potenziale nella creazione di nuovi farmaci per combattere infezioni pericolose. Con l’aumento dei superbatteri resistenti agli antibiotici, è necessario trovare trattamenti alternativi. Gli antivitaminici sono molecole simili alle vitamine, ma capaci di inibire l'attività batterica senza danni per il corpo umano. Al momento la scienza conosce solo tre antivitaminici: la rosa ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Display da ufficio gigante Microsoft Surface Hub 2 18.05.2018

Microsoft ha presentato Surface Hub 2, la prossima generazione di display giganti per sale conferenze. Il Surface Hub originale, messo in vendita nel 2016, era 1080p (55 pollici) e 4K (84 pollici). Il nuovo modello vanta una diagonale da 50,5 pollici con una risoluzione ancora superiore al 4K, oltre a un rapporto di aspetto 3:2 e cornici molto sottili.

Il nuovo display può essere posizionato in modalità verticale. Il meccanismo girevole di Surface Hub 2 è simile a quello di Surface Book. Specifiche, data di rilascio e costo del nuovo dispositivo sono tenuti segreti. Sappiamo solo che sarà in vendita nel 2019.
Microsoft ha migliorato non solo l'hardware, ma anche la componente software del display. Funziona ancora su Windows 10, ma consente a più persone di usarlo contemporaneamente. Si avvicinano allo schermo, accedono con un sensore di impronte digitali e raccolgono il loro lavoro in un unico documento congiunto.

Il software Surface Hub 2 è compatibile con Microsoft Teams. E il microfono a lungo raggio e la fotocamera 4K, insieme alla possibilità di utilizzare il display in modalità verticale durante le videochiamate, ti fanno sentire come se fossi accanto a un collega.

Surface Hub 2 è abbastanza leggero e flessibile da poter essere trasportato da una stanza all'altra. Steelcase, produttore di mobili per ufficio, lancerà supporti per schermi e supporti a parete. Sarà anche possibile combinare quattro dispositivi in uno e ottenere un enorme monitor, su diverse parti del quale vengono visualizzati contenuti diversi.

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