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Motore quantistico funzionante senza calore

11.10.2023

Un team di ricercatori del Dipartimento di Sistemi Quantistici dell'Okinawa Institute of Science and Technology (OIST), in collaborazione con scienziati dell'Università di Kaiserslautern-Landau e dell'Università di Stoccarda, hanno presentato un motore quantistico funzionante che funziona senza l'uso di calore, a differenza dei meccanismi tradizionali basati su principi termodinamici.

Un motore quantistico differisce da quelli convenzionali poiché il suo funzionamento non è associato all'esplosione della miscela di carburante e aria. Invece, gli scienziati modificano le caratteristiche quantistiche delle particelle nel gas, bypassando l’uso del calore. A temperature estremamente basse, quando si verificano gli effetti quantistici, i bosoni hanno un livello energetico inferiore rispetto ai fermioni. Questo gap energetico può essere utilizzato per alimentare un motore che converte i bosoni in fermioni e viceversa.

Il professor Thomas Busch, capo del dipartimento di sistemi quantistici, ha spiegato: "Per trasformare i fermioni in bosoni, possiamo combinare due fermioni in una molecola. Questa nuova molecola diventa un bosone. Distruggendola, possiamo ottenere nuovamente fermioni. Ripetendo questo ciclo , possiamo creare un motore senza attirare calore."

Nonostante l’elevato potenziale del nuovo motore quantistico, il suo utilizzo nell’industria automobilistica nel prossimo futuro rimane discutibile. Keerthi Menon ha sottolineato che, nonostante gli esperimenti di successo, sono necessarie ulteriori ricerche per ottimizzare le prestazioni del motore e la sua possibile applicazione in altri dispositivi come batterie e sensori. È importante mantenere basse temperature per preservare lo stato quantistico, che a sua volta richiede un consumo energetico significativo.

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Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

La produzione di energia solare nello spazio sta diventando sempre più fattibile con l’avvento di nuove tecnologie e lo sviluppo di programmi spaziali. Il capo della startup Virtus Solis ha condiviso la sua visione di utilizzare la Starship di SpaceX per creare centrali elettriche orbitali in grado di alimentare la Terra. La startup Virtus Solis ha svelato un ambizioso progetto per creare centrali elettriche orbitali utilizzando la Starship di SpaceX. Questa idea potrebbe cambiare significativamente il campo della produzione di energia solare, rendendola più accessibile ed economica. Il fulcro del piano della startup è ridurre i costi di lancio dei satelliti nello spazio utilizzando Starship. Si prevede che questa svolta tecnologica renderà la produzione di energia solare nello spazio più competitiva rispetto alle fonti energetiche tradizionali. Virtual Solis prevede di costruire grandi pannelli fotovoltaici in orbita, utilizzando Starship per fornire le attrezzature necessarie. Tuttavia, una delle sfide principali ... >>

Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

Con lo sviluppo della tecnologia e l’uso crescente dell’elettronica, la questione della creazione di fonti energetiche efficienti e sicure sta diventando sempre più urgente. I ricercatori dell’Università del Queensland hanno svelato un nuovo approccio alla creazione di batterie a base di zinco ad alta potenza che potrebbero cambiare il panorama del settore energetico. Uno dei problemi principali delle tradizionali batterie ricaricabili a base d’acqua era il loro basso voltaggio, che ne limitava l’utilizzo nei dispositivi moderni. Ma grazie ad un nuovo metodo sviluppato dagli scienziati, questo inconveniente è stato superato con successo. Nell'ambito della loro ricerca, gli scienziati si sono rivolti a uno speciale composto organico: il catecolo. Si è rivelato un componente importante in grado di migliorare la stabilità della batteria e aumentarne l'efficienza. Questo approccio ha portato ad un aumento significativo della tensione delle batterie agli ioni di zinco, rendendole più competitive. Secondo gli scienziati, tali batterie presentano numerosi vantaggi. Hanno b ... >>

Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

La birra, essendo una delle bevande alcoliche più comuni, ha un gusto unico, che può cambiare a seconda della temperatura di consumo. Un nuovo studio condotto da un team internazionale di scienziati ha scoperto che la temperatura della birra ha un impatto significativo sulla percezione del gusto alcolico. Lo studio, condotto dallo scienziato dei materiali Lei Jiang, ha scoperto che a diverse temperature, le molecole di etanolo e acqua formano diversi tipi di cluster, che influenzano la percezione del gusto alcolico. A basse temperature si formano più grappoli piramidali, che riducono l'asprezza del gusto dell'"etanolo" e rendono la bevanda meno alcolica. Al contrario, con l'aumentare della temperatura, i grappoli diventano più a catena, determinando un gusto alcolico più pronunciato. Questo spiega perché il gusto di alcune bevande alcoliche, come il baijiu, può cambiare a seconda della temperatura. I dati ottenuti aprono nuove prospettive per i produttori di bevande, ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Batteria acquosa agli ioni di zinco con una lunga durata 23.08.2023

Un gruppo di ricerca guidato dal professor Zhao Banchuan dell'Istituto di scienze fisiche Hefei (HFIPS) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha svelato un nuovo risultato rivoluzionario nel campo dell'energia, una batteria agli ioni di zinco a base acqua ad alte prestazioni con una lunga durata, anche in condizioni di campo magnetico debole.

Le batterie acquose agli ioni di zinco sono un’alternativa promettente ed ecologica alle batterie agli ioni di litio. Tuttavia, la chimica limitata dei materiali del catodo e la crescita dei dendriti di zinco sull’anodo portano a una limitazione nella densità energetica e nel ciclo di vita delle batterie acquose agli ioni di zinco. Per superare questo problema, gli scienziati si sono concentrati sulla creazione di catodi con maggiore densità di energia e sulla soppressione della crescita dei dendriti di zinco.

I ricercatori hanno adottato un approccio innovativo combinando una tecnica idrotermale in un'unica fase con l'ingegneria dei difetti elettrochimici per creare un materiale catodico unico, VS 2 . Questo materiale presentava un'elevata densità di difetti, che riducevano efficacemente l'interazione elettrostatica tra gli ioni zinco e VS 2 , promuovendo il trasporto tridimensionale degli ioni Zn 2+ nella struttura del materiale. Ciò a sua volta ha fornito una migliore efficienza della batteria.

Nonostante le sfide sotto forma di crescita dendritica dello zinco, il gruppo di ricerca ha scoperto che l’esposizione a un debole campo magnetico esterno inibiva la crescita dendritica e aumentava significativamente la durata della batteria. Esperimenti in un campo magnetico debole hanno confermato che la batteria Zn-VS 2 ad alte prestazioni offre una lunga durata, un'elevata densità di energia e potenza.

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