Õhustabiilsed üliõhukesed superjuhid võimaldavad skaleeritavaid kvantahelaid
MIT teadlased on valmistanud vahvliskaala monokihte nioobiumdiseleniidist, mis püsivad superjuhtivad ja stabiilsed õhus, ning integreerinud need mikrolaineahelatesse. Materjal, kasvatatud kaitseva grafeenikihi all, säilitab pärast valmistamist kõrge kineetilise induktiivsuse, lahendades peamise takistuse kompaktse kvantseadmete riistvara juures. See paistab silma praktilise materjalide edusammuna, mis on avaldatud ja kajastatud viimase päeva jooksul, viies 2D-superjuhid habrastest laborihelvestest tootmiskõlblike seadmete suunas.
Kahemõõtmelised superjuhid pakuvad takistusvaba juhtivust aatomiskaala kiledes, ideaalsed kvantahelate miniaturiseerimiseks, mis praegu tuginevad mahukatele Josephsoni siirete massiividele induktiivsuse saamiseks. Varasemad kasvatusmeetodid jätsid kiled avatuks, põhjustades kiiret oksüdeerumist, mis hävitas omadused enne kaitset või seadmesse integreerimist. Uus protsess sadestab prekursorid subnanomeetrilisse vahesse eelnevalt paigutatud grafeeni alla ränidioksiidil, andes pidevad ühtlased kiled üle tolli laiused, mis püsivad kaitstud käsitsemise ja puhasruumi töötlemise ajal.
Peamised ebakindlused puudutavad pikaajalist seadmesaagist, elektroodühenduste liidese kvaliteeti ning seda, kas kõrge kineetiline induktiivsus kandub täielikult üle töötingimustesse krüogeensetel tingimustel skaalal. Laiendamine teistele monokihtsetele kvantmaterjalidele on väidetud, kuid ahelates tõestamata. Ühilduvus olemasolevate foundry-protsessidega ja mitmekihiline virnastamine keerukate protsessorite jaoks on endiselt avatud.
Allikad: MIT News, Phys.org, Nature.
Rändav ülimassiivne must auk paljastatud tähe purunemise kaudu
Astronoomid, kasutades Zwicky Transient Facility’t ja AI-klassifikaatorit, on tuvastanud uinunud ülimassiivse musta augu 30 000 valgusaasta kaugusel oma galaktika keskmest pärast seda, kui see loodeliselt purustas tähe. Leek tähistas esimest selget sellise vaikse „rändava“ musta augu tuvastamist kaugel galaktika tuumast. Tulemus, üksikasjalikult kirjeldatud 6. augustil, näitab, et masinõppel põhinevad taevauuringud suudavad leida varem nähtamatuid objekte, mida ennustavad ühinemismudelid.
Ülimassiivseid musti auke eeldatakse asuvat galaktikate keskustes, ometi galaktiliste kokkupõrgete simulatsioonid ennustavad, et mõned võivad olla välja paisatud või jätta maha kooritud tuumadena. Enamik jääb uinunuks ja tuvastamatuks, kuni täht satub piisavalt lähedale loodeliseks purunemiseks, tekitades lühikese helendava leegi. AI-süsteem, treenitud teadaolevate loodelise purunemise valguskõverate peal, skaneeris kogu põhjapoolse taeva ja märkis sündmuse kuude jooksul pärast kasutuselevõttu, võimaldades kiiret mitme lainepikkusega järelvaatlust.
Pingekohad hõlmavad nähtava peremeesgalaktika puudumist musta augu ümber, jättes avatuks, kas tegu on kooritud jäänuki või kolme keha väljapaiskumise produktiga. Massihinnangud vastavad Linnutee kesksele mustale augule, kuid orbiidi ajalugu ja selliste migrantide sagedus jäävad piiritlemata. Tulevased Rubin Observatory andmed peaksid selgitama esinemissagedusi, ometi tõeliste migrantide eristamine projektsiooniefektidest nõuab täpset astromeetriat.
Allikad: ScienceDaily, University of Maryland, The Astrophysical Journal Letters.
Raku-inspireeritud nanoreaktor suurendab päikese vesinikperoksiidi tootmist
Õõnes CdS@polüdopamiini nanoreaktor, mis jäljendab rakulist kompartmentalisatsiooni ja prootonite šuteldamist, on saavutanud tõhusa nähtava valguse muundamise veest ja hapnikust vesinikperoksiidiks. Raporteeritud 6. augustil, süsteem jõuab tootmismääradeni 3,24 mmol g⁻¹ h⁻¹ ja päikese-keemilise efektiivsuseni 1,2%, taaskasutatavate hüdrogeeliversioonidega, mis töötavad loodusliku päikesevalguse all. See edendab kunstlikku fotosünteesi, tasakaalustades poolreaktsioone, mis tavaliselt piiravad fotokatalüüsi.
Elusrakud organiseerivad reaktsioone piiratud ruumides kontrollitud prootoni- ja elektronülekandega. Nanoreaktor loob selle uuesti poorse kesta kaudu, mis sisaldab katehhool/kinoon-redokspaari prootonireleena, ning sisemise õõnsusega, mis kontsentreerib reagente ja püüab valgust. In situ spektroskoopia ja modelleerimine kinnitasid Z-skeemi mehhanismi, mis ühendab hapniku redutseerimise ja vee oksüdeerimise ühtlasemalt kui tavapärased katalüsaatorid.
Ebakindlused keskenduvad pikaajalisele stabiilsusele pideva valgustuse all, õõnsa arhitektuuri skaleeritavusele ning sellele, kas efektiivsuse kasvud püsivad tööstuslikes kontsentratsioonides või ebapuhta veega. Konkureerivad rajad ja katalüsaatori mürgitamine jäävad võimalikuks reaalsetes tingimustes. Laiem rakendatavus teistele päikesekütustele on viidatud, kuid veel demonstreerimata.
Allikad: ScienceDaily, Journal of the American Chemical Society, Dalian Institute of Chemical Physics.