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Rilevamento di onde radio ultradeboli mediante laser

15.03.2014

I fisici hanno sviluppato una tecnica per convertire onde radio estremamente deboli in impulsi di luce utilizzando un laser, che potrebbe aiutare a costruire computer quantistici o esplorare lo spazio profondo.

"Abbiamo realizzato un rivelatore che non necessita di raffreddamento, e che è in grado di funzionare a temperatura ambiente, ignorando del tutto il "rumore termico". L'unica cosa che può almeno in parte pregiudicare la precisione delle misurazioni è il rumore quantistico che si verifica a seguito di fluttuazioni quasi impercettibili nella radiazione laser", ha affermato Evgeny Polzik dell'Università di Copenaghen.

Yevgeny Polzik ei suoi colleghi hanno imparato a "catturare" le onde radio ultradeboli, trasformandole in segnali luminosi. Per questo, viene utilizzata una speciale nanoantenna con un "condensatore" a tre strati di vibrazioni meccaniche ad essa collegato. È costituito da alluminio, lastre di vetro e la più sottile membrana di nitrato di silicio. Il condensatore è costantemente illuminato da un raggio laser che, riflesso dalla sua superficie, "raccoglie" dati sulle oscillazioni dell'antenna.

Durante i precedenti tentativi di creare un tale dispositivo, gli scienziati hanno riscontrato tre problemi che non potevano essere risolti: rumore quantistico del laser, rumore termico nella membrana e rumore dell'antenna elettrica. Gli scienziati li hanno risolti posizionando il condensatore e l'antenna in una camera sigillata da cui veniva pompata l'aria.

Di conseguenza, il rumore termico viene completamente eliminato, mentre gli altri due tipi di interferenza vengono ridotti al minimo grazie all'elevata omogeneità del raggio laser e alle proprietà meccaniche della membrana. Secondo gli scienziati, il loro dispositivo cattura le onde radio con la stessa precisione che solo i migliori rivelatori sono in grado di ottenere a temperature vicine allo zero assoluto.

I fisici ritengono che il loro sviluppo abbia molte opzioni per l'uso in medicina, astronomia e tecnologia informatica. Ad esempio, tali rivelatori possono essere utilizzati per cercare l'eco radio del Big Bang o per costruire un sistema di comunicazione tra computer quantistici.

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Notizie casuali dall'Archivio

Depurazione dell'acqua potabile dai farmaci 23.11.2021

I ricercatori dell'Università di Johannesburg hanno sviluppato un metodo per il monitoraggio delle acque reflue. Aiuta a rilevare i farmaci antiretrovirali prescritti per l'HIV e l'AIDS.

Gli impianti di trattamento delle acque reflue non possono rimuovere i prodotti farmaceutici che entrano nei fiumi dalle acque reflue. Spesso le persone gettano le compresse nel water, inoltre entrano nelle acque reflue con l'urina o le feci (una certa quantità del farmaco non viene assorbita, ma escreta dal corpo).

Un nuovo studio ha trovato un modo semplice e veloce per rilevare i farmaci antiretrovirali. Il metodo prevede la produzione di un adsorbente ecologico, che richiede circa due giorni. Come assorbente viene utilizzato un composito modificato con alginato di carbone attivo. La struttura porosa, l'ampia superficie e molti gruppi funzionali rendono l'adsorbente adatto per un efficiente adsorbimento degli analiti target.

I campioni d'acqua sono pre-concentrati prima dell'analisi. I campioni d'acqua vengono prelevati dal fiume a monte ea valle dell'impianto di trattamento delle acque reflue, che è il metodo più efficiente.

Si prevede che tale metodo di purificazione consentirà la rimozione delle microimpurezze tossiche nell'acqua potabile.

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