Știri
Știri din categoria Știință
Cercetătorii au identificat o cale de a crește eficiența materialelor fotocatalitice, relatează Antena 3 CNN, într-un demers care ar putea accelera tehnologii capabile să transforme direct lumina soarelui în combustibili sau alte substanțe utile. Potrivit articolului, informațiile sunt preluate din Science Daily.
Miza este îmbunătățirea fotocatalizei, un proces prin care energia solară declanșează reacții chimice, cu potențial de utilizare în producerea de combustibili „curați” sau în transformarea dioxidului de carbon în compuși utili. În practică, eficiența acestor reacții depinde de cât de bine reușește materialul să folosească energia luminii, fără pierderi rapide.
Studiul se concentrează pe poliimide heptazinice, materiale din familia nitrurilor de carbon, cu structură stratificată, asemănătoare grafenului, dar cu un conținut ridicat de azot. Conform sursei, ele pot absorbi lumina vizibilă și sunt descrise ca fiind relativ ieftine, stabile și netoxice, însă până acum au avut o limitare majoră: electronii generați de lumină se recombinau rapid, iar energia se pierdea sub formă de căldură, în loc să susțină reacțiile chimice.
Cercetătorii au constatat că performanța acestor materiale poate crește semnificativ dacă în structura lor sunt introduși ioni metalici pozitivi. Rolul acestora este să ajute la separarea sarcinilor electrice, un pas esențial pentru ca reacțiile chimice să se desfășoare eficient, în loc ca energia să se disipeze.
Abordarea este importantă și prin prisma aplicabilității: îmbunătățirea separării sarcinilor este una dintre problemele recurente în materialele fotocatalitice, iar o soluție care funcționează pe o clasă de materiale stabile și accesibile poate reduce barierele pentru dezvoltări ulterioare.
Pentru că numărul combinațiilor posibile este foarte mare, echipa a folosit modele pe calculator pentru a restrânge opțiunile, analizând 53 de tipuri de ioni metalici și modul în care aceștia influențează proprietățile materialului. Articolul notează că metodele de calcul au ținut cont inclusiv de comportamentul electronilor când materialul este expus la lumină, un aspect care ar fi adesea omis în studiile obișnuite.
Rezultatele teoretice au indicat că introducerea ionilor modifică structura materialului, inclusiv distanța dintre straturi și legăturile dintre atomi, cu efect direct asupra absorbției luminii și a eficienței reacțiilor. Pentru validare, cercetătorii au realizat în laborator opt variante de materiale, fiecare cu un alt ion metalic, iar testele au confirmat predicțiile, inclusiv în producerea peroxidului de hidrogen, menționat ca substanță importantă în industrie.
Conform sursei, descoperirea ar putea grăbi dezvoltarea tehnologiilor care folosesc lumina solară pentru a produce combustibili, precum hidrogenul, sau pentru a transforma dioxidul de carbon în substanțe utile. În esență, progresul este prezentat ca un pas către proiectarea mai rapidă și mai precisă a materialelor necesare acestor aplicații.
Rămâne ca astfel de rezultate să fie extinse către sisteme și procese scalabile, dar direcția indicată de studiu sugerează că optimizarea materialelor prin modificări controlate ale structurii, ghidate de simulări, poate reduce timpul dintre cercetare și aplicații industriale.
Recomandate
NASA repoziționează Artemis 3 ca misiune de test în orbită joasă, pentru a reduce riscurile și costurile înainte de aselenizarea planificată cu Artemis 4 , potrivit Space . Agenția a publicat pe 13 mai noi detalii despre zborul cu echipaj care va exersa întâlnirea și andocarea (rendezvous & docking) cu unul sau mai multe module de aselenizare, dar „aproape de casă”, în jurul Pământului. De ce contează: o arhitectură mai „ieftină” și mai flexibilă pentru un test complicat NASA descrie Artemis 3 drept „una dintre cele mai complexe misiuni” pe care le-a întreprins, deși nu va merge la Lună. Miza operațională este să valideze, în condiții mai controlabile decât un zbor lunar, integrarea dintre: racheta Space Launch System (SLS) , care va lansa echipajul; capsula Orion , care va transporta patru astronauți pe orbită; unul sau ambele landere comerciale din program: Starship (SpaceX) și Blue Moon (Blue Origin), în versiuni de test. NASA a confirmat explicit că misiunea se va desfășura în orbită joasă a Pământului (low Earth orbit), lucru presupus până acum, dar neprecizat oficial. Ce se schimbă tehnic la SLS: „spacer” în locul treptei superioare Un element cu impact direct asupra costurilor și configurației este decizia ca Artemis 3 să folosească un „spacer” (un element inert) în locul treptei superioare funcționale a SLS (ICPS – interim cryogenic propulsion stage), care în mod normal ar împinge Orion spre Lună. NASA explică, în comunicatul său oficial, că spacerul va păstra aceleași dimensiuni și puncte de interfață ca treapta superioară, iar activitățile de proiectare și fabricație sunt în derulare la Marshall Space Flight Center (Alabama). Logica este simplă: dacă misiunea nu părăsește orbita terestră, treapta superioară dedicată zborului lunar nu mai este necesară. După separarea de rachetă, modulul de serviciu european al Orion va asigura propulsia pentru circularizarea orbitei în jurul Pământului. Durată mai mare în Orion, dar fără calendar complet NASA mai arată că astronauții vor petrece mai mult timp la bordul Orion decât în Artemis 2, pentru a avansa evaluarea sistemelor de suport vital. Ca reper, Artemis 2 a durat aproximativ 10 zile (1–10 aprilie), însă pentru Artemis 3 agenția nu oferă încă o estimare de durată. Misiunea va folosi și un scut termic Orion modernizat , iar astronauții „ar putea” intra cel puțin într-un articol de test al unui lander. Necunoscute rămase: ce lander zboară, ce experimente și cum comunică misiunea NASA nu a decis public care lander va participa efectiv la zbor (Starship, Blue Moon sau ambele) și nici alte detalii-cheie: echipajul, experimentele științifice, modul de testare a noilor costume Artemis (dezvoltate de Axiom Space). Un punct operațional important: agenția spune că solicită input din industrie pentru îmbunătățirea comunicațiilor cu solul, deoarece Deep Space Network nu va fi folosită . În plus, NASA caută interes intern și internațional pentru posibile cubesat-uri care să fie lansate și desfășurate pe orbită terestră în cadrul misiunii, pe măsură ce conceptul operațional este definit. [...]
Descoperirea unui cristal complet nou în resturile testului nuclear Trinity arată cum condițiile extreme pot „îngheța” structuri chimice imposibile în natură , potrivit WinFuture , care citează o analiză realizată pe o variantă rară de „trinitit” – sticla formată după prima explozie atomică din 1945. Ce au găsit cercetătorii și de ce contează Echipa coordonată de geologul Luca Bindi a identificat în trinititul roșu un clathrat – o structură cristalină de tip „cușcă”, bazată pe siliciu. În aceste micro-cavități cu 12 sau 14 fețe sunt prinși atomi de calciu, cupru și fier , o aranjare care, conform cercetătorilor, nu a mai fost observată până acum în natură . Miza principală a descoperirii este una de cercetare fundamentală : arată că evenimentele cu temperaturi și presiuni extreme pot genera rapid materiale „în afara echilibrului” (adică instabile în mod normal), care totuși pot fi conservate dacă răcirea este suficient de bruscă. Cum s-a format materialul: temperaturi de peste 1.500°C și presiuni uriașe Conform studiului publicat de echipă, în timpul exploziei bombei cu plutoniu au existat pentru scurt timp: temperaturi de peste 1.500°C ; presiuni de ordinul mai multor gigapascal , echivalentul a aproximativ 10.000 de ori presiunea atmosferică normală. În acele secunde, nisipul din deșert, structura metalică a turnului de test și cablurile de cupru ale instrumentelor au fost vaporizate, amestecate în aer și apoi răcite extrem de repede. Cercetătorii susțin că atomii nu au avut timp să se așeze în structuri stabile, iar răcirea bruscă a „înghețat” rețeaua în starea ei instabilă, păstrând clathratul până în prezent. Studiul la care face trimitere materialul este disponibil aici: PNAS . Legătura cu un rezultat anterior: un quasikristal găsit în 2021 WinFuture amintește că aceeași echipă a raportat în 2021 un alt rezultat neobișnuit în probe istorice: un quasikristal format din aceleași patru elemente. Quasikristalele au o structură ordonată, dar care nu se repetă periodic; până recent, astfel de structuri erau asociate aproape exclusiv cu impacturi de meteoriți. Cercetătorii consideră că ambele structuri s-au format în condiții similare, diferența fiind concentrația locală de cupru : cupru mult → s-a format quasikristalul; cupru puțin → s-a format noul clathrat. Utilitate: interes științific, nu aplicații comerciale Deși clathratele sunt, în general, considerate utile în știința materialelor (pot „găzdui” atomi străini și modifica proprietăți electrice sau termice), autorii subliniază că o utilizare comercială a materialului provenit din testul Trinity – de exemplu în baterii sau tehnologii cuantice – este exclusă , din cauza rarității extreme . Valoarea practică imediată rămâne, așadar, limitată, însă descoperirea oferă un indiciu important despre cum pot apărea și persista materiale neobișnuite atunci când materia este supusă unor șocuri fizice de scurtă durată, dar foarte intense. [...]
O delegație de 14 astronauți și specialiști internaționali ajunge la București pentru o serie de evenimente care marchează 45 de ani de la zborul în spațiu al lui Dumitru-Dorin Prunariu , cu întâlniri programate la Parlament, Banca Națională a României și în mediul universitar, potrivit Agerpres . Miza practică a programului este conectarea instituțiilor românești – de la cercetare la educație – la rețele internaționale din domeniul spațial. Potrivit unui comunicat al Fundației Cosmonaut Dumitru-Dorin Prunariu, invitații au ajuns în România marți, iar seria de manifestări începe miercuri, la București, în prezența lui Dumitru Prunariu și a unor reprezentanți ai mediului academic și ai cercetării științifice. Întâlniri la Parlament și la BNR, cu componentă instituțională Delegația de astronauți urmează să fie primită la ora 12:00, la Parlament, de președintele Senatului, Mircea Abrudean. De la ora 16:00, la sediul Băncii Naționale a României este programată ședința anuală a membrilor grupului Association of Space Explorers Europa , precum și reuniunea Comitetului Executiv ASE. Tot acolo, guvernatorul BNR va prezenta o medalie aniversară produsă de Monetăria Statului cu această ocazie. Agenda din universități și cercetare: Academia Română, ASE și ELI-NP Măgurele Pe parcursul săptămânii sunt anunțate o sesiune la Academia Română și întâlniri cu studenții în Aula Academiei de Studii Economice din București. Evenimentele continuă și în centre universitare din țară, inclusiv la Universitatea Transilvania din Brașov și la Academia Forțelor Aeriene, unde sunt prevăzute dialoguri cu comunitatea academică și inaugurarea unui amfiteatru care poartă numele primului român care a zburat în spațiu. Programul include și o vizită la ELI-NP Măgurele, descrisă ca infrastructură europeană de cercetare de vârf în domeniul laserilor de mare putere, parte a ELI – Extreme Light Infrastructure. [...]
Livrarea a aproape 7 tone de consumabile la Tiangong consolidează ritmul operațional al Chinei în zborurile cu echipaj. Potrivit Space , cargoșierul robotic Tianzhou 10 a ajuns la stația spațială Tiangong cu o încărcătură de circa 6,9 tone, într-o misiune care include combustibil, experimente științifice și un nou costum pentru ieșiri în spațiu. Tianzhou 10 a fost lansat la bordul unei rachete Long March 7 de la centrul Wenchang, pe insula Hainan, duminică, 10 mai, la ora 20:14 EDT (luni, 11 mai, ora 03:14 în România). Televiziunea de stat CCTV a indicat că transportul a inclus peste 220 de articole. Ce conține transportul și de ce contează pentru operarea stației Încărcătura livrată acoperă nevoi critice pentru funcționarea stației și pentru activitatea echipajului: aproximativ 280 kg de experimente științifice (inclusiv în fizica fluidelor și alte domenii); 700 kg de propulsant (combustibil); ultimul dintr-un set de trei costume noi pentru activități extravehiculare (ieșiri în spațiu). Primele două costume au fost livrate anterior, în cadrul zborului cargo Tianzhou 9, lansat în iulie anul trecut. Tianzhou 9 a părăsit stația miercuri, 6 mai, pentru a face loc noului transport. Context: o flotă de cargoșipuri „consumabile” și un program în maturizare Tianzhou 10 este a 10-a navă din seria Tianzhou („Vas ceresc”). Aceste cargoșipuri sunt proiectate să fie consumabile: la finalul misiunii, ard în atmosfera Pământului. Misiunile Tianzhou au început înaintea actualei stații Tiangong: prima navă a fost lansată în aprilie 2017 și a andocat la Tiangong 2, un laborator spațial prototip. Construcția stației Tiangong a început în aprilie 2021, odată cu lansarea modulului central Tianhe, urmat de modulele Wentian (iulie 2022) și Mengtian (octombrie 2022). Tiangong găzduiește, de regulă, trei astronauți. În prezent, la bord se află Zhang Lu, Wu Fei și Zhang Hongzhang, sosiți pe 31 octombrie în misiunea Shenzhou 21. [...]
China mizează pe scăderea costurilor de operare ale calculatoarelor cuantice prin Hanyuan-2, un sistem de 200 de qubiți care ar consuma sub 7 kW, ceea ce l-ar putea face mai ușor de instalat și întreținut în contexte industriale, potrivit Interesting Engineering . Hanyuan-2 este descris ca „primul calculator cuantic dual-core” și folosește o arhitectură cu două unități de procesare cuantică ce pot lucra simultan. Conform relatărilor din presa chineză citate de publicație, cele două „nuclee” ar putea împărți sarcinile de calcul și ar ajuta la identificarea și corectarea erorilor în timpul procesării, cu potențial efect asupra vitezei și fiabilității. De ce contează: energie mai puțină, infrastructură mai simplă Spre deosebire de multe sisteme cuantice care au nevoie de temperaturi extrem de joase, apropiate de zero absolut, Hanyuan-2 este construit pe tehnologie cu atomi neutri, considerată mai eficientă energetic și mai ușor de operat. Pentru că atomii neutri nu au sarcină electrică, sistemul ar evita o parte din cerințele de răcire „extremă” asociate altor abordări (ioni, fotoni sau „atomi sintetici”), ceea ce ar putea reduce complexitatea infrastructurii. Managerul general al CAS Cold Atom Technology , Tang Biao, a declarat că sistemul are un design integrat, de tip cabinet, și folosește un sistem relativ mic de răcire cu laser. În acest context, consumul total ar fi „mai mic de 7 kilowați”, ceea ce ar permite funcționarea în medii mai convenționale, nu exclusiv în condiții de temperatură ultra-joasă. 200 de qubiți și orientare spre aplicații industriale Hanyuan-2 a fost dezvoltat de CAS Cold Atom Technology, companie asociată Academiei Chineze de Științe și cu sediul în Wuhan. Potrivit publicației, direcția declarată este tranziția de la cercetare experimentală la utilizare practică în industrie, iar The South China Morning Post este citat în acest context. Articolul reamintește că „scalarea” (creșterea numărului de qubiți menținând stabilitatea) rămâne una dintre cele mai dificile probleme ale domeniului. În loc să urmărească sisteme uriașe, Hanyuan-2 ar pune accent pe performanță și stabilitate într-un design mai „gestionabil”, cu 200 de qubiți. Presa de stat chineză, citată de Interesting Engineering, susține că indicatori precum durata de viață și fiabilitatea qubiților ar fi ajuns la niveluri „de clasă mondială” — o evaluare care nu este detaliată în articol prin date comparabile. Comercializare: precedentul Hanyuan-1 Compania ar fi început deja pași spre comercializare: modelul anterior, Hanyuan-1, ar fi obținut primele contracte în noiembrie anul trecut, atât din China, cât și din piețe externe, conform aceleiași surse. Pentru piață, semnalul important este că reducerea cerințelor de energie și răcire este prezentată ca o condiție-cheie pentru a coborî costurile de operare și a extinde utilizarea în afara laboratoarelor. [...]
Misiunea China–Chile în șanțurile oceanice Atacama și Mussau a produs descoperiri care pot schimba înțelegerea vieții la mari adâncimi , după ce nava de cercetare Tansuo-1, cu submersibilul cu echipaj „Fendouzhe”, a revenit duminică la Guangzhou, potrivit Global Times , care citează China Media Group (CMG). Expediția a fost coordonată de Laboratorul de Stat pentru Știința Adâncurilor și Tehnologie Inteligentă, din cadrul Institutului de Știință și Inginerie a Adâncurilor al Academiei Chineze de Științe. Misiunea a plecat din Sanya la 6 decembrie 2025, a durat 156 de zile și a acoperit peste 40.000 km, aproximativ echivalentul unei înconjurări a Pământului pe la Ecuator, conform CMG. La bord au participat 83 de cercetători din șase țări (China, Chile, Germania, Danemarca, Canada și Spania). Cercetările au vizat teme de „frontieră” în zona hadală (cele mai adânci regiuni ale oceanelor), inclusiv biodiversitatea, ecosisteme bazate pe chemosinteză (producerea de energie biologică din reacții chimice, nu din lumină), activitatea fluidelor din adânc și mecanismele de subducție a plăcilor tectonice, potrivit aceleiași surse. Ce a făcut expediția posibilă, operațional Submersibilul cu echipaj „Fendouzhe” a efectuat 63 de scufundări, dintre care 50 la adâncimi mai mari de 6.000 de metri. Echipa a colectat un număr mare de probe biologice și geologice și imagini subacvatice de înaltă definiție, care ar urma să susțină cercetări interdisciplinare despre geologia, viața și mediul din zona hadală, conform CMG. Descoperirile cu miză științifică Potrivit CMG, expediția a dus la mai multe rezultate considerate majore: identificarea, pentru prima dată, a celui mai adânc ecosistem chemosintetic cunoscut din emisfera sudică, cu implicații pentru ipoteza unui „coridor global” al vieții chemosintetice în șanțurile oceanice; documentarea unei diversități ridicate de organisme hadale, inclusiv mai multe specii de pești melc (snailfish) și numeroase viețuitoare bentonice (de pe fundul mării), dintre care multe ar putea fi specii necunoscute anterior; descoperirea unor structuri de rupere a faliilor de pe fundul mării asociate cu cutremure istorice majore, oferind dovezi „in situ” despre felul în care seismologia modelează relieful abisal și influențează habitatele marine. În ansamblu, misiunea este prezentată ca un pas înainte pentru cercetarea fundamentală în zona hadală și ar urma să contribuie la dezvoltarea cercetărilor despre limitele vieții în adânc, ciclul carbonului în oceanul profund și circulația materialelor în interiorul Pământului, cu potențiale aplicații în studii privind resursele marine, mecanismele dezastrelor și schimbările climatice, potrivit CMG. Context: programul internațional și ce urmează Expediția China–Chile a fost una dintre misiunile emblematice ale Global Hadal Exploration Program , inclus în Deceniul ONU al Științei Oceanului pentru Dezvoltare Durabilă (2021–2030). Programul urmărește o înțelegere sistematică a celor mai adânci regiuni oceanice prin cooperare internațională, tehnologie de scufundare la mare adâncime și cercetare interdisciplinară. China intenționează să aprofundeze cooperarea internațională în știința adâncurilor, inclusiv prin observații hadale pe termen lung, studii despre viața în medii extreme, mecanisme geologice–ecologice și programe comune de formare pentru tineri cercetători, conform CMG. [...]
