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Étude informative montrant comment lire, écrire et effacer la mémoire des distorsions passées dans les mousses et les émulsions utilisées dans les aliments et les produits pharmaceutiques – ScienceDaily

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Certains solides ont une mémoire de la façon dont ils ont été étirés auparavant, ce qui affecte la façon dont ils réagissent à ces types de déformations à l’avenir. Une nouvelle étude en Pennsylvanie donne un aperçu de la formation de mémoire dans les mousses et les émulsifiants courants dans les produits alimentaires et pharmaceutiques et fournit une nouvelle façon d’effacer cette mémoire, ce qui pourrait guider la préparation des matériaux pour une utilisation future.

« Un pli dans un morceau de papier est comme un souvenir de pliage ou d’effondrement », a déclaré Nathan Kim, professeur agrégé de physique à Penn State qui a dirigé l’étude. « Beaucoup d’autres matériaux forment des souvenirs lorsqu’ils sont déformés, chauffés ou refroidis, et vous ne les connaîtrez peut-être pas à moins de poser les bonnes questions. Améliorer notre compréhension de la façon dont nous écrivons, lisons et effaçons les souvenirs offre de nouvelles opportunités de diagnostic et de programmation Nous pouvons apprendre l’histoire d’un matériau en exécutant des tests ou en effaçant une mémoire. le matériau et en en programmant un nouveau pour le préparer à un usage grand public ou industriel.

Les chercheurs ont étudié la mémoire dans une substance appelée solides désordonnés, qui contient des particules souvent disposées de manière irrégulière. Par exemple, la crème glacée est un solide irrégulier constitué d’un mélange de cristaux de glace, de gouttelettes de graisse et de poches d’air mélangés de manière aléatoire. Ceci est en contraste frappant avec les matériaux à « structures cristallines », avec des particules disposées en rangées et colonnes très disposées. Les solides volatils sont courants dans les sciences alimentaires, les produits de consommation et les produits pharmaceutiques et comprennent les mousses telles que la crème glacée et les émulsifiants tels que la mayonnaise.

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« La préparation des matériaux implique souvent de les traiter de manière à modifier la disposition de leurs molécules, bulles ou gouttelettes, et à les transférer d’un état d’énergie plus élevé à un état d’énergie plus bas et plus stable », a déclaré Kim. « Pour certains matériaux comme le verre, cela implique de chauffer soigneusement le matériau afin que ses molécules ne soient pas collantes et puissent s’organiser de manière plus ordonnée. Mais pour certains matériaux, comme la mayonnaise, le chauffage a des effets secondaires destructeurs ou inesthétiques. Ainsi pour matériaux où le chauffage n’est pas une option, nous utilisons un processus appelé recuit mécanique pour déformer physiquement le matériau et le transformer en un état d’énergie plus faible. »

Kim et ses collègues ont précédemment étudié comment le recuit mécanique des solides désordonnés permet au matériau de former une mémoire de cette déformation, influençant la façon dont il réagit à la déformation future. Dans un nouveau document de recherche paru le 5 octobre dans la revue progrès scientifiqueLes chercheurs fournissent une compréhension plus nuancée de la façon dont les souvenirs se forment dans les solides désordonnés et comment les souvenirs existants peuvent être «lus» et même effacés.

« Nous déformons notre matériau par cisaillement, ce qui implique de déplacer un côté du matériau par rapport à l’autre, comme tirer le coin d’un rectangle sur le côté pour qu’il devienne un parallélogramme », a déclaré Kim. « En répétant cette déformation à la même amplitude plusieurs fois, vous pouvez essentiellement enregistrer une mémoire de la déformation, qui influence subtilement la façon dont elle répond à la déformation par d’autres amplitudes à l’avenir. Nous avons illustré les conditions dans lesquelles cette mémoire se forme de manière irrégulière. solides et expliquer comment déterminer l’ampleur de la déformation précédente qui a été enregistrée. »

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Les chercheurs ont également démontré une nouvelle façon d’effacer les souvenirs dans les solides désordonnés.

« Certaines des règles de mémoire de ces matériaux sont très similaires aux règles de mémoire des ferromagnétiques, quelque chose que les physiciens étudient de manière approfondie depuis plus de cent ans », a déclaré Kim. « Les aimants de réfrigérateur portant une magnétisation sont un type de mémoire de champs magnétiques qui a été appliqué en usine. Pour effacer ces mémoires, vous appliquez un champ magnétique puissant et inversez sa direction tout en affaiblissant progressivement le champ. La méthode, que nous appelons la méthode de la boucle, nous appliquons des quantités de déformation de plus en plus petites jusqu’à ce que la déformation soit supprimée.

Effacer la mémoire peut être l’occasion pour les spécialistes des matériaux de commencer principalement à partir d’une table rase, puis de préparer le matériau de la manière la plus utile.

Dans cette étude, les chercheurs ont simulé un solide désordonné en utilisant 25 000 petites particules de plastique trouvées à l’interface eau-huile dans un plat – une configuration développée par le co-auteur Danny Medina, étudiant de premier cycle à la California State Polytechnic, San Luis Obispo, à l’époque. de la recherche. Les particules sont chargées électrostatiquement, se repoussent et peuvent être déformées avec une aiguille se déplaçant le long de l’interface de manière contrôlée. L’équipe a utilisé un microscope pour suivre la disposition des particules dans le matériau.

Les solides turbulents sont plus similaires que différents, et les détails microscopiques de leur composition – qu’il s’agisse de gouttelettes d’huile, de bulles de mousse, de granulés ou de particules – ne semblent pas beaucoup affecter le comportement global », a déclaré Kim. « Cela permet à nos expériences de donner un aperçu du recuit mécanique et de la formation de mémoire dans de nombreux autres matériaux. À l’avenir, nous aimerions étudier les propriétés de mémoire des matériaux dans des solides 3D non uniformes – l’équivalent de la mayonnaise ou de la crème glacée. »

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Ce travail a été soutenu par la National Science Foundation.

Origine de l’histoire :

Matériaux Introduction de État de Pennsylvanie. Original de Jill McCormick. Remarque : Le contenu peut être modifié en fonction du style et de la longueur.

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La fusée Falcon 9 de SpaceX vient de terminer une mission historique

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La fusée Falcon 9 de SpaceX vient de terminer une mission historique

SpaceX lance et fait atterrir des fusées depuis 2015, même si certains de ces premiers atterrissages ne se sont pas déroulés comme prévu et se sont soldés par une boule de feu.

De nos jours, les atterrissages sont en grande partie terminés et mardi soir, la compagnie de vols spatiaux a réussi son 300e atterrissage réussi de première étape. Elon Musk, PDG de SpaceX Il a félicité son équipe Pour réaliser cet exploit.

La mission de mardi visant à déployer 23 satellites Starlink en orbite a décollé du Kennedy Space Center en Floride à 18 h 17 HE. SpaceX a diffusé en direct la mission historique sur les réseaux sociaux :

Moteurs à pleine puissance et décollage ! pic.twitter.com/FeW78mZio2

– EspaceX (@SpaceX) 23 avril 2024

Environ huit minutes après le lancement, le premier étage de la fusée Falcon 9 a effectué un atterrissage droit parfait à bord du drone Just Read the Instructions stationné dans l'océan Atlantique. Regardez le booster de 41,2 mètres effectuer le 300ème atterrissage du booster Falcon 9 :

Le premier étage du Falcon 9 a atterri sur le drone Just Read the Instructions, complétant ainsi le 300ème atterrissage du Falcon ! pic.twitter.com/1YHqiHWjkN

– EspaceX (@SpaceX) 23 avril 2024

L'atterrissage du premier étage du booster de cette manière permet à SpaceX d'effectuer des missions à un coût bien inférieur à celui s'il devait construire une nouvelle mission pour chaque vol. Il est également devenu possible d'obtenir une fréquence de tir plus élevée. La société a construit plusieurs boosters Falcon 9 qui ont volé plusieurs fois au fil des ans. La mission de mardi était le neuvième vol de cette fusée particulière, qui a déjà lancé Crew-6, SES O3b mPOWER, USSF-124 et maintenant six missions Starlink.

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Le record de vol actuel détenu par une seule fusée SpaceX appartient à Booster 1062, qui a été lancé et atterri plus tôt ce mois-ci pour une 20e fois record.

SpaceX a réalisé son premier atterrissage d'appoint en 2015 après avoir connu un certain nombre d'accidents au cours desquels le véhicule a atterri avec trop de force ou est tombé après l'atterrissage. L’équipe a atteint 200 atterrissages en juin dernier, et comme SpaceX augmente régulièrement son taux de lancement, le 400e atterrissage aura probablement lieu encore plus rapidement.

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La sonde spatiale Voyager 1 transmet à nouveau des données après que la NASA les a détectées à distance à 24 milliards de kilomètres – The Irish Times

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La sonde spatiale Voyager 1 transmet à nouveau des données après que la NASA les a détectées à distance à 24 milliards de kilomètres – The Irish Times

Le vaisseau spatial le plus éloigné de la Terre, Voyager 1, a recommencé à communiquer correctement avec la NASA après que les ingénieurs ont travaillé pendant des mois pour réparer à distance la sonde vieille de 46 ans.

Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, qui construit et exploite le vaisseau spatial robotique de l'agence, a déclaré en décembre que la sonde, située à plus de 24 milliards de kilomètres, envoyait un code absurde à la Terre.

Dans une mise à jour publiée lundi, le JPL a annoncé que l’équipe de la mission avait pu « après quelques investigations innovantes » obtenir des données utilisables sur la santé et l’état des systèmes d’ingénierie de Voyager 1. « La prochaine étape consiste à permettre au vaisseau spatial de commencer à apporter les données scientifiques. dos. » Elle a ajouté que malgré le défaut, Voyager 1 fonctionnait normalement depuis le début.

Lancé en 1977, Voyager 1 a été conçu dans le but principal d'effectuer des études rapprochées de Jupiter et de Saturne au cours d'une mission de cinq ans. Cependant, son voyage s'est poursuivi et le vaisseau spatial approche désormais d'un demi-siècle d'exploitation.

Voyager 1 a pénétré dans l'espace interstellaire en août 2012, ce qui en fait le premier objet fabriqué par l'homme à quitter le système solaire. Il roule actuellement à une vitesse de 60 821 km/h.

Le dernier problème était lié à l'un des trois ordinateurs à bord du vaisseau spatial, chargé de remplir les données scientifiques et techniques avant de les envoyer sur Terre. Incapable de réparer une puce cassée, l'équipe du JPL a décidé de déplacer le code endommagé ailleurs, une tâche difficile compte tenu de la technologie obsolète.

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Les ordinateurs de Voyager 1 et de sa sœur Voyager 2 disposaient de moins de 70 kilo-octets de mémoire au total, soit l'équivalent d'une image informatique à basse résolution. Ils utilisent de vieilles bandes numériques pour enregistrer des données.

La réparation a été envoyée depuis la Terre le 18 avril, mais il a fallu deux jours pour évaluer si elle a réussi, car il faut environ 22 heures et demie pour que le signal radio atteigne Voyager 1 et 22 heures supplémentaires pour que la réponse revienne sur Terre. .

« Lorsque l'équipe de vol de la mission a reçu une réponse du vaisseau spatial le 20 avril, elle a constaté que la modification fonctionnait », a déclaré le JPL.

Parallèlement à son annonce, le JPL a publié une photo des membres de l'équipe de vol du Voyager applaudissant et applaudissant dans une salle de conférence après avoir reçu des données utilisables, avec des ordinateurs portables, des cahiers et des cookies sur la table devant eux.

L'astronaute canadien à la retraite Chris Hadfield, qui a participé à deux missions de navette spatiale et a servi comme commandant de la Station spatiale internationale, a comparé la mission du JPL à l'entretien longue distance d'une vieille voiture.

« Imaginez qu'une puce informatique se brise dans votre voiture en 1977. « Imaginez maintenant qu'elle se trouve dans l'espace interstellaire, à 25 milliards de kilomètres de là », a écrit Hadfield.

Voyager 1 et 2 ont fait de nombreuses découvertes scientifiques, notamment des enregistrements détaillés de Saturne et la révélation que Jupiter possède également des anneaux, ainsi qu'une activité volcanique active sur l'une de ses lunes, Io. Des sondes ont ensuite découvert 23 nouvelles lunes autour des planètes extérieures.

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Parce que leur trajectoire les éloigne du Soleil, les sondes du Voyager sont incapables d'utiliser des panneaux solaires et convertissent à la place la chaleur générée par la désintégration radioactive naturelle du plutonium en électricité pour alimenter les systèmes du vaisseau spatial.

La NASA espère continuer à collecter des données des deux vaisseaux spatiaux Voyager pendant encore plusieurs années, mais les ingénieurs s'attendent à ce que les sondes soient trop hors de portée pour communiquer d'ici une décennie environ, en fonction de la quantité d'énergie qu'elles peuvent générer. Voyager 2 est un peu en retard sur son jumeau et se déplace un peu plus lentement.

Dans environ 40 000 ans, les deux sondes passeront relativement près, en termes astronomiques, de deux étoiles. Voyager 1 s'approchera à moins de 1,7 années-lumière d'une étoile de la constellation de la Petite Ourse, tandis que Voyager 2 s'approchera à une distance similaire d'une étoile appelée Ross 248 dans la constellation d'Andromède. -Gardien

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Voyager 1 renvoie des données après que la NASA a réparé à distance une sonde vieille de 46 ans | espace

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Voyager 1 renvoie des données après que la NASA a réparé à distance une sonde vieille de 46 ans |  espace

Le vaisseau spatial le plus éloigné de la Terre, Voyager 1, a recommencé à communiquer correctement avec la NASA après que les ingénieurs ont travaillé pendant des mois pour réparer à distance la sonde vieille de 46 ans.

Le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, qui construit et exploite le vaisseau spatial robotique de l'agence, il a dit en décembre Que la sonde – à plus de 24 milliards de kilomètres de distance – envoyait un code absurde à la Terre.

dans Mise à jour publiée lundiLe JPL a annoncé que l'équipe de la mission a pu « après quelques investigations innovantes » obtenir des données utilisables sur la santé et l'état des systèmes d'ingénierie de Voyager 1. « La prochaine étape consiste à permettre au vaisseau spatial de recommencer à renvoyer des données scientifiques », a déclaré le JPL. Elle a ajouté que malgré le défaut, Voyager 1 fonctionnait normalement depuis le début.

Lancé en 1977, Voyager 1 a été conçu dans le but principal d'effectuer des études rapprochées de Jupiter et de Saturne au cours d'une mission de cinq ans. Cependant, son voyage s'est poursuivi et le vaisseau spatial approche désormais d'un demi-siècle d'exploitation.

Voyager 1 a pénétré dans l'espace interstellaire en août 2012, ce qui en fait le premier objet fabriqué par l'homme à quitter le système solaire. Il roule actuellement à 37 800 mph (60 821 km/h).

Le dernier problème était lié à l'un des trois ordinateurs à bord du vaisseau spatial, chargé de remplir les données scientifiques et techniques avant de les envoyer sur Terre. Incapable de réparer une puce cassée, l'équipe du JPL a décidé de déplacer le code endommagé ailleurs, une tâche difficile compte tenu de la technologie obsolète.

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Les ordinateurs de Voyager 1 et de sa sœur Voyager 2 disposaient de moins de 70 kilo-octets de mémoire au total, soit l'équivalent d'une image informatique à basse résolution. Ils utilisent de vieilles bandes numériques pour enregistrer des données.

Le correctif a été envoyé depuis la Terre le 18 avril, mais il a fallu deux jours pour évaluer s'il a réussi, car il faut environ 22 heures et demie pour qu'un signal radio atteigne Voyager 1 et encore 22 heures et demie pour la réponse à retourner dans l'espace. Atterrir. « Lorsque l'équipe de vol de la mission a reçu une réponse du vaisseau spatial le 20 avril, elle a constaté que la modification fonctionnait », a déclaré le JPL.

Voyager 1 et 2 ont fait de nombreuses découvertes scientifiques, notamment des enregistrements détaillés de Saturne et la révélation que Jupiter possède également des anneaux, ainsi qu'une activité volcanique active sur l'une de ses lunes, Io. Des sondes ont ensuite découvert 23 nouvelles lunes autour des planètes extérieures.

Parce que leur trajectoire les éloigne du Soleil, les sondes du Voyager sont incapables d'utiliser des panneaux solaires et convertissent à la place la chaleur générée par la désintégration radioactive naturelle du plutonium en électricité pour alimenter les systèmes du vaisseau spatial.

Dans environ 40 000 ans, les deux sondes passeront relativement près, en termes astronomiques, de deux étoiles. Voyager 1 s'approchera à moins de 1,7 années-lumière d'une étoile de la constellation de la Petite Ourse, tandis que Voyager 2 s'approchera à une distance similaire d'une étoile appelée Ross 248 dans la constellation d'Andromède.

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