physics

ฟิสิกส์

นักฟิสิกส์สร้าง อะตอมของบอร์ ขนาดมิลลิเมตร

เป็นเวลานานกว่าร้อยปีแล้วที่นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์กที่มีชื่อว่า นีลส์ บอร์ ได้เสนอแบบจำลองอะตอมของไฮโดรเจนของตัวเอง ปัจจุบัน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไรซ์ ได้สร้างอะตอมขนาดยักษ์ ที่มีขนาดมิลลิเมตรขึ้นมา ซึ่งทำให้มีความใกล้เคียงตามทฤษฏีมากที่สุดเท่าที่เคยมีการทดลองมา ซึ่งผลงานดังกล่าวตีพิมพ์ลงวารสาร Physical Review Letters

ญี่ปุ่นทำฟิวชั่นแบบเย็นสำเร็จแล้ว

นักฟิสิกส์ญี่ปุ่นจากมหาวิทยาลัยโอซาก้า ได้ยืนยันว่าสามารถทำฟิวชั่นแบบเย็น (cold fusion) เป็นผลสำเร็จ การทดลองทำโดยการบังคับให้ก๊าซดิวเทเรียมเข้าสู่ห้องที่มีพาลาเดียม (palladium) กระจายอยู่ในเซอร์โคเนียมออกไซด์ (zirconium oxide) ภายใต้แรงดัน ซึ่งทำให้ดิวเทเรียมดูซึมพาราเดียมไว้ เป็นผลให้เกิดเป็น เดนเซอร์ (densor) หรือ พินโค (pynco) ดิวเทเรียม ซึ่งนิวเคลียสของดิวเทียมเรียมจะเข้าใกล้กันจะสามารถรวมตัวกันได้ ส่งผลที่ไห้เกิดเป็นอุณหภูมิที่สูงขึ้นกว่า 70 องศาเซลเซียส และส่วนแกนกลางยังคงมีอุณหภูมิที่อุ่นกว่ารอบนอก นานกว่า 50 ชั่วโมง

ดัทช์พบเพิ่มพลังเซลล์สุริยะจาก avalanche effects ได้

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟ์ทและมูลนิธิเพื่อการวิจัยเบื้องต้นของสสาร FOM ประเทศเนเธอร์แลนด์ ได้ค้นพบข้อพิสูจน์ที่ไม่สามารถแย้งได้ในปรากฏการณ์ที่เรียกว่า avalanche effect โดยเกิดจากอิเล็กตรอนในสารกึ่งตัวนำชนิดคริสตัลที่มีขนาดเล็กและมีพิเศษ ซึ่งนี่สามารถนำไปสู่การสร้างเซลล์สุริยะในราคาถูกได้ รายงานในวารสาร Nano Letters ระบุ

ใช้เซลล์มาสอบเทียบเครื่องมือ

นักวิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส ได้แสดงวิธีการใช้เซลล์เม็ดเลือดแดงในการสอบเทียบเครื่องมือ หรือ calibrate ที่มีความว่องไวสูง เช่น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ลงวารสารวิชาการ Applied Physics Letters และ Nanoscale Science and Technology โดยนักวิจัยพบว่ากล้องจุลทรรศน์นั้นทำงานที่มีความละเอียดอ่อนอย่างมาก โดยการรับภาพจะมีจุดที่รับอิเล็กตรอนคล้ายปลายเข็มอยู่ ข้อมูลที่รับเป็นอิเล็กตรอน จะถูกแปลกลับมาเป็นภาพ ซึ่งจุดรับภาพมีการตั้งค่าสอบเทียบที่ยากมาก นักวิจัยจึงได้คิดที่จะใช้เซลล์เม็ดเลือดแดง โดยก่อนหน้านี้ทีมงานได้แสดงให้เห็นการคำนวณที่แม่นยำในการใช้แรงแค่ไหนจึงจะปล่อยเซลล์เม็ดเลือดแดงมาตามจำนวนที่ต้องการได้ ซึ่งวิธีนี้จะนำมาประยุกต์ใช้กลับจุดรับภาพของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแทน

ใช้เลเซอร์ในการจัดเรียงโมเลกุล

การทำโปรตีนคริสตัลมีความสำคัญอย่างมากในการเข้าใจโครงสร้างโปรตีน เพื่อการค้นคว้าการทำปฏิกิริยากับยา แต่ปัญหาคือการทำคริสตัลของโปรตีนนั้นยากมาก อีกทั้งการนำมาผ่านเครื่องซินโครตรอนนั้นยังซับซ้อนจนตวามรู้ด้านนี้ยังอยู่แค่ผิว

นักวิทยาศาสตร์จากกระทรวงพลังงาน ที่ห้องทดลองแห่งชาติอาร์กอนเน ได้คิดค้นวิธีที่จะไม่ต้องทำคริสตัลโดยใช้แสงเลเซอร์ในการดูการจัดเรียงตัวของโมเลกุลแทน การทำคริสตัลเพื่อดูการจับระหว่างยาและโปรตีนนั้นยากมาก และต้องการตัวอย่างที่จะทำการเข้าเครื่องซินโครตรอนปริมาณมากเพื่อให้ได้ภาพของโมเลกุลที่ครบจนสร้างโครงสร้าง 3 มิติได้ การใช้เลเซอร์อย่างอ่อน จะสามารถจับโมเลกุลให้อยู่ในสภาพก๊าซ ภาพที่ได้ออกมาจะมีความละเอียดในระดับอะตอมเช่นกับการทำคริสตัลเช่นกัน

งานวิจัยนี้ได้เปิดสู่ความเข้าใจด้านโครงสร้างของโปรตีนหลายตัวที่ยังไม่สามารถทำคริสตัลได้ต่อไป

นักวิทยาศาสตร์เฝ้าดูการแลกเปลี่ยนพันธะไฮโดรเจน

พันธะไฮโดรเจนเป็นพันธะที่เล็ก มีขนาดไม่กี่อังสตรอม และสามารถถ่ายไปมาระหว่าง 2 โมเลกุลได้รวดเร็ว ด้วยความเร็ว สิบครั้งต่อวินาที แต่ในเวลานี้เราสามารถเฝ้ามองดูการเปลี่ยนถ่ายพันธะไฮโดรเจนได้ในเวลาจริง

งานวิจัยชิ้นนี้ลง Physical Review Letters ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกียวโต และ มหาวิทยาลัยโอซาก้า ในประเทศญี่ปุ่น ได้ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเฝ้าดูการเปลี่ยนของพันธะไฮโดรเจนของโมเลกุลน้ำ 2 โมเลกุล ที่ทำพันธะไฮโดรเจนกันอยู่ การวิจัยครั้งนี้ได้ทำให้การสนับสนุนโมเดลของอุโมงค์ควอนตัมและการสั่นของโมเลกุลมซึ่งมีมีความสำคัญในกระบวนการแลกเปลี่ยนพันธะไฮโดรเจนมีน้ำหนักขึ้น

จำลองซูเปอร์โนวาด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยชิคาโกจะใช้เวลาประมวลผล 22 ล้านชั่วโมงในการประมวล ฟิสิกส์ของการระเบิดของดวงดาว โดยทีมงานจะใช้เครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Blue Gene/P ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne เพื่อวิเคราะห์รูปแบบ 4 แบบของซูเปอร์โนวา รวมถึงการสร้างภาพจำลองของการเผาไหม้ด้วยไฟเทอร์โมนิวเคลียร์ของดาวแคระขาว โดยเวลาที่ได้ระบุข้างต้นเป็นการคำนวณของกระทรวงพลังงานสหรัฐ ด้วยโปรแกรม INCITE

การวัดที่แม่นยำเอาชนะขีดจำกัดของควอนตัมมาตรฐาน

ในการเข้าใจกลศาสตร์ควอนตัม กุญแจสำคัญคือความแม่นยำในการวัดคุณภาพทางฟิสิกส์ อย่างไรก็ตามการวัดนั้นก็มีขีดจำกัดจากการกำหนดของกฏทางกลศาสตร์ฟิสิกส์

เพื่อที่จะทำให้มีความแม่นยำในการวัดเฟสของควอนตัมมากขึ้น นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งจีน ได้แสดงการสาธิตการวัดแบบใหม่ที่เชื่อได้ในการวัด multi-photon entanglement และผลของการรบกวนที่เกิดขึ้น ซึ่งการวัดที่แม่นยำขึ้นในเฟสของควอนตัมสามารถช่วยให้นำไปประยุกต์ใช้ในการวัดค่าอื่นที่ใกล้เคียงกันที่ต้องการความแม่นยำสูง

แท่งนาโนส่องเซลล์มะเร็งตับ

จุดควอนตัมแสดงความสว่างหลากหลายแบบในภาพมะเร็งหลายชนิดแตกต่างกัน นักวิจัยจากโครงการวิจัยร่วมด้านการใช้อนุภาคนาโนเพื่อการวินัจฉัยและรักษามะเร็ง Multifunctional Nanoparticles in Diagnosis and Therapy of Pancreatic Cancer Platform Partnership มหาวิทยาลัยนิวยอร์ก บัฟฟาโล แสดงให้เห็นถึงว่าแท่งควอนตัมสามารถทำงานนี้ได้ดีกว่าจุดควอนตัมมาก

งานนี้ตีพิมพ์ลงวารสาร Advanced Materials โดยนักวิจัยสร้างแท่งควอนตัมขนาดแตกต่างกัน 2 แท่งเพื่อเปล่งแสงคนละสี อันนึงเปล่งสีส้ม ขณะอีกอันเปล่งสีแดง จากนั้นติดแท่งที่เปล่งนี้เข้ากับ monoclonal antibody สีแดงจะมีความจำเพาะต่อ mesothelin ส่วนสีส้มจะมีความจำเพาะต่อ Claudin-4 โปรตีนทั้ง 2 นี้เป็นโปรตีนที่เกิดการแสดงออกเกินในเซลล์มะเร็งตับระยะแรกและระยะแพร่กระจาย เมื่อเติมแท่งควอนตัมทั้งสองลงไปในเซลล์มะเร็งบนจานเพาะเชื้อ นักวิจัยจะสามารถมองเห็นสัญญาณที่เกิดขึ้นจากการเปล่งแสงได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์ ในขณะที่ทดลองกับเซลล์ธรรมดาพบว่าไม่พบการเปล่งแสงเกิดขึ้น

นาโนเทคโนโลยีปูทางสู่ซูเปอร์ไอพอด

นักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ ได้มองเห็นช่องทางที่จะทำให้เครื่องเล่นเพลงพกพาอย่างไอพอดมีความจุเพิ่มขึ้น 150,000 เท่า

นักวิจัยนาโนเทคโนโลยีได้พัฒนาสวิตซ์ขนาดโมเลกุลซึ่งหมายความว่าจะสามารถเก็บข้อมูลได้เพิ่มขึ้นโดยไม่ต้องเพิ่มขนาดอุปกรณ์จุข้อมูล ซึ่งศาสตราจารย์ Lee Cronin และ ดร. Malcolm Kadodwala บอกว่าอนาคตจะได้เห็นอุปกรณ์ที่จุ 500,000 GB ที่มีขนาด 1 ตารางนิ้ว ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ 3.3 GB และยังคงคาดว่าการพัฒนานี้จะสามารถทำให้ทรานซิสเตอร์จาก 200 ล้านตัวต่อชิพ เพิ่มเป็นพันล้านตัวต่อชิพ

Syndicate content