Týden na ScienceMag.cz: Sčítačka z magnonů

30. 10. 2020 | Redakce | Různé | 1058×

Elektronika na bázi magnonů zase o kousek blíž. Voda na Měsíci. Vodivost mědi lze vylepšit grafenem. Lov těžkých částic temné hmoty. Může být pravděpodobnost výskytu částice záporná? Dotek zlata změní strukturu krystalu. Věda a koronavirus.

Sestrojili poloviční sčítačku z magnonů, stačily tři drátky

Výzkumníkům se podařilo fyzicky zkonstruovat logický obvod fungující jako poloviční sčítačka (half adder). Funguje ovšem na bázi nikoliv hradel z tranzistorů, ale magnonů. Ve srovnání se současnými čipy na bázi CMOS vyžadují operace asi 10krát měně energie. Příslušný prvek je složen z 3 nanodrátků z křemičitanu yttria a železa (yttrium iron garnet). V běžných obvodech vyžaduje realizace poloviční sčítačky minimálně 14 tranzistorů a pomocné komponenty, zde stejná funkce vyžaduje méně prvků.

Měď s grafenem vede elektřinu ještě lépe

Zvýšení vodivosti měděných drátů o 5 % by do budoucna mohlo např. zefektivnit provoz elektromobilů Samotná směs mědi s grafenem byla z hlediska elektrických vlastností zkoumána už dříve, ale dosud se tímto způsobem daly vyrábět pouze speciální struktury, jako jsou tenké filmy nebo jejich vrstvy.

Po záporné teplotě i záporná pravděpodobnost?

V kvantové fyzice se pracuje s pravděpodobnostmi, amplitudami pravděpodobností apod. Je to často divné, ale může to být ještě divnější – vědci nově navrhují koncept kvantové negativity, kdy pravděpodobnost výskytu částice na daném místě může být i záporná.

Jak se hledala černá díra v centru Mléčné dráhy

Rotující hvězdy nemají sférickou symetrii, o možnosti jejich zhroucení do singularity se proto vedly spory. Roger Penrose zavedl termín „trapped surface“ (uzavřená hladina), který znamená, že všechny světelné paprsky kolmé k této hladině se v budoucnu sbíhají. Tato hladina se formuje v raných stadiích gravitačního kolapsu hvězdy. Jakmile je vytvořena, musí systém zkolabovat do singularity a posléze vytvořit černou díru. Penrose ukázal, že k tomuto procesu dochází bez ohledu na symetrii kolabujícího objektu. Ještě jednou letošní Nobelovy ceny.

Miliarda kyvadélek pro lov těžkých částic temné hmoty

Vědci z National Institute of Standards and Technology (NIST) přišli se zajímavým experimentem, který by zjistil přítomnost temné hmoty bez ohledu na další vlastnosti/povahu příslušných částic, čistě na základě jejich gravitačního působení. Posloužit by k tomu měla miliarda kyvadélek o rozměrech v řádu milimetru. Výhodou takového uspořádání má být, že by uměl zachytit relativně velké částice kolem miliardy miliard hmotností protonu (řádově jako zrníčko soli).

NASA našla na Měsíci vodu v kráteru Clavius

Nynější objev, právě publikovaný v Nature Astronomy, NASA avizovala dopředu, agentura ho tedy pokládá za významný. Ne že by šlo o první detekci vody na Měsíci, zajímavé však na tom je, že se ji nyní podařilo objevit na části povrchu ozařované Sluncem, nikoliv v zastíněných kráterech. Za těchto podmínek je voda samozřejmě nestabilní, takže musí existovat nějaký mechanismus, který ji sem dostal/dostává. Autoři studie uvažují o několika možnostech…

Krátce

Všudypřítomná voda: tekla i po povrchu planetky Bennu? Některé balvany na povrchu Bennu obsahují žilky uhličitanů – mateřské těleso, ze kterého vznikla planetka Bennu, mohlo mít hydrotermální aktivitu.

Z dějin vědy: Brýle. Kolem roku 1000 n. l. už byly běžné „čtecí kameny“ – krystaly nebo segmenty skleněné koule, které položeny na text zvětšovaly písmena. (úryvek z knihy Clifford A. Pickover: Kniha o vědě. Od Darwina k temné hmotě: 250 milníků v dějinách přírodních věd)

Synchronizace mezi druhy je pro stabilitu rostlinných společenstev důležitější než prostá druhová bohatost. Hlavní kritérium stability: Do jaké míry jsou reakce jednotlivých druhů na prostředí jsou na sobě nezávislé.

Gigantické genomy rostlin: temná hmota v DNA. Celková délka molekul DNA v jádrech rostlinných buněk, tzv. genom, se mezi druhy liší více než 2000krát, nejde přitom o počet genů ani o složitost rostliny.

Analyzovali 135 genomů hub, hřib smrkový i muchomůrku růžovku. Analýza genomu hub ukázala, že vzájemná závislost mezi rostlinami a houbami je velice silná.

S ohromnou přesností zvážili planety v systému TRAPPIST-1. Oproti předešlé studii využili dalších 163 pozorování tranzitů, celkem tak měli k dispozici 447 tranzitů.

Nanodiamanty sledují redoxní reakce v buňkách. Nitroxidy vykazují zvláštní magnetické chování.

Galaxie Dragonfly 44 měla obsahovat 99,9 % temné hmoty. Nejspíš šlo ale prostě o omyl. Některé galaxie podle měření obsahují temné hmoty více, jiné méně. Rozdíly jsou přitom značné…

Zlato jako kouzelná hůlka. Vědci dokázali strukturu krystalu SrTiO3 (perovskitu) změnit pouhým dotekem zlata a jak uvádějí, stejně by měly fungovat i další ušlechtilé kovy.

Čolek je jako zemědělec… který na své pole zaseje více plodin s různými nároky na vodu a teplotu půdy. Pravděpodobnost, že něco sklidí, je vyšší, než když vsadí na monokulturu.

Věda a koronavirus

P2Rank: software hledá zranitelná místa koronaviru. Software dokáže najít aktivní místa na povrchu proteinu, kde se mohou vázat malé molekuly (ligandy).

Koronavirus: šíření nákazy má mít fraktální povahu. Nový matematický model. Fraktální povaha (koronaviru, ale nejspíš epidemií obecně, a nejspíš i ještě řady jiných jevů) má vyplývat z toho, že na menším časovém i prostorovém měřítku zachytíme stejné vzory – nezávislost grafu, respektive „obrázku“ na měřítku je podstatnou vlastností fraktálů.

Znovu: koronavirus a krevní skupiny. O tom, že v závislosti na krevní skupině mohou být lidé různě náchylní k onemocnění koronavirem, eventuálně má u nich choroba různě závažný účinek, se objevily první studie již na jaře. Následují dvě další analýzy.

Léky na koronavirus: celosvětově probíhá na 200 klinických studií. Antivirotika (virostatika), přípravky buněčné terapie, přípravky genové terapie, imunomodulační přípravky… (analýza Asociace inovativního farmaceutického průmyslu)

Pavel Houser

       

Komentáře