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Fotocamera SNSPD per la ricerca sui fotoni

22.11.2023

Gli scienziati del National Institute of Standards and Technology degli Stati Uniti hanno sviluppato una fotocamera dotata di un rilevatore di nanofili a singolo fotone superconduttore (SNSPD), in grado di elaborare informazioni con una risoluzione 400 volte maggiore rispetto agli analoghi attuali, senza perdere altre caratteristiche chiave. Questo progresso significativo potrebbe portare alla realizzazione di telecamere SNSPD su larga scala in grado di catturare immagini di singoli fotoni attraverso un ampio spettro elettromagnetico.

La fotocamera SNSPD presentata con nuove tecnologie di lettura apre una nuova era nel campo del rilevamento dei fotoni, offrendo la possibilità di elaborare immagini con una risoluzione senza precedenti. Un approccio rivoluzionario alla creazione di una fotocamera con un gran numero di pixel potrebbe portare a cambiamenti significativi nel campo della fotonica e dell'ottica.

Le prime fotocamere SNSPD sono apparse vent'anni fa, innescando una rivoluzione nel campo dell'ottica. Coinvolgono matrici di nanofilamenti raffreddati quasi fino allo zero assoluto. Ogni filamento trasporta la corrente elettrica al di sotto di un punto critico in cui la superconduttività viene persa. Quando un fotone si scontra con un nanofilamento, il calore che assorbe interrompe temporaneamente la superconduttività. Ciò consente alla fotocamera di determinare con precisione la posizione di ciascun fotone.

Gli SNSPD hanno prestazioni eccezionali: funzionano con qualsiasi lunghezza d'onda dei fotoni fino a 29 nm e forniscono un'efficienza di rilevamento del 98% a 1550 nm. Nonostante questi vantaggi, il ridimensionamento SNSPD è stato ostacolato dalla necessità di thread di lettura indipendenti per ciascun pixel, limitandone la risoluzione a 1000 pixel.

Il team ha risolto questo problema rilevando i fotoni utilizzando linee di lettura parallele situate in ciascuna riga e colonna. Questo metodo, diverso dalla lettura diretta del segnale elettrico, permetteva alla fotocamera di individuare il punto in cui veniva assorbito il fotone. La fotocamera assemblata è in grado di registrare 400 pixel, ovvero 000 volte maggiore delle capacità degli analoghi più moderni. Ulteriori miglioramenti promettono risultati ancora maggiori in questo settore.

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Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

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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

Riscaldamento a sale 08.12.2001

Situato alla periferia di Francoforte sul Meno (Germania), un grande stabilimento dell'azienda chimica "Hoechst" produce medicinali, smussi, plastica, additivi alimentari. Genera anche molto calore residuo.

Fino a poco tempo, l'aria riscaldata veniva semplicemente gettata nell'atmosfera, l'acqua calda veniva raffreddata (che consumava molta energia) e scaricata nella conduttura. Ora il calore in eccesso viene trasportato in città in thermos e utilizzato per riscaldare un edificio amministrativo con una superficie di 17 metri quadrati, che dà lavoro a circa 600 persone.

I contenitori termicamente isolati contengono acetato di sodio, un sale che si scioglie a 58 gradi Celsius e accumula una grande quantità di calore nel processo. Raffreddandosi, il sale fuso riscalda l'acqua nel sistema di riscaldamento dell'edificio. A seconda del tempo vengono consegnati cinque o sei container al giorno, uno è sufficiente per la notte. I thermos raffreddati vengono riportati all'impianto e nuovamente "caricati" di calore. Ogni anno si risparmiano 400mila litri di carburante liquido.

E l'Università di Nottingham (Inghilterra) ha proposto un sistema di raffreddamento basato sullo stesso principio. Il calore dell'aria riscaldata viene pompato in contenitori con solfato di sodio solido, si scioglie e la temperatura nelle stanze scende di 2 - 3 gradi. Per un'estate inglese relativamente fresca, questo è sufficiente. Risparmio energetico rispetto a un condizionatore d'aria convenzionale - 16 volte.

In diversi paesi sono da tempo prodotti termofori tascabili e pacchi di sale refrigerato, caricati con freddo o calore in acqua calda o frigorifero.

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