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Les physiciens transforment le crayon en « or » métaphorique.

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Les physiciens transforment le crayon en « or » métaphorique.

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Une démonstration artistique de la liaison des électrons, ou de la capacité des électrons à communiquer entre eux, qui peut se produire dans un type spécial de graphite (crayon). Source de l’image : Sampson Wilcox, laboratoire de recherche en électronique du MIT

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Une démonstration artistique de la liaison des électrons, ou de la capacité des électrons à communiquer entre eux, qui peut se produire dans un type spécial de graphite (crayon). Source de l’image : Sampson Wilcox, laboratoire de recherche en électronique du MIT

Des physiciens et des collègues du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont transformé au sens figuré du graphite, ou un crayon, en or en isolant cinq tranches ultrafines empilées selon une disposition spécifique. Le matériau résultant peut ensuite être réglé pour présenter trois propriétés importantes jamais vues auparavant dans le graphite naturel.

« C’est comme un guichet unique », explique Long Guo, professeur adjoint au département de physique du MIT et responsable des travaux rapportés dans la revue Science. Nanotechnologie naturelle. « Dans ce cas, nous n’avons jamais réalisé que toutes ces choses intéressantes étaient incorporées dans le graphite. »

De plus, dit-il, « il est très rare de trouver des matériaux pouvant accueillir autant de propriétés ».

Le graphite est constitué de graphène, qui est une seule couche d’atomes de carbone disposés en formes hexagonales ressemblant à une structure en nid d’abeille. Le graphène, quant à lui, a fait l’objet d’intenses recherches depuis sa première isolation il y a environ 20 ans. Il y a environ cinq ans, des chercheurs, dont une équipe du MIT, ont découvert qu’empiler des feuilles individuelles de graphène et les tordre légèrement les unes par rapport aux autres pouvait conférer de nouvelles propriétés au matériau, de la supraconductivité au magnétisme. Le domaine de la « twistronique » était né.

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Dans les travaux en cours, « nous avons découvert des propriétés intéressantes sans aucune torsion », explique Gu, qui est également affilié au Laboratoire de recherche sur les matériaux.

Lui et ses collègues ont découvert que cinq couches de graphène disposées dans un ordre spécifique permettent aux électrons se déplaçant dans le matériau de communiquer entre eux. Ce phénomène, connu sous le nom de corrélation électronique, « est la magie qui rend toutes ces nouvelles propriétés possibles », explique Joe.

Le graphite en vrac – et même des feuilles de graphène simples – sont de bons conducteurs électriques, mais c’est tout. Le matériau isolé par Gu et ses collègues, qu’ils appellent graphène empilé à cinq couches, devient bien plus grand que la somme de ses parties.

Zhengguang Lu, chercheur postdoctoral au MIT, le professeur adjoint Long Ju et l’étudiant diplômé Tonghang Han sont dans le laboratoire. Tous trois sont les auteurs de l’article, avec sept autres Nanotechnologie naturelle À propos d’un type spécial de graphite (crayon). Source de l’image : GoLab, MIT

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Zhengguang Lu, chercheur postdoctoral au MIT, le professeur adjoint Long Ju et l’étudiant diplômé Tonghang Han sont dans le laboratoire. Tous trois sont les auteurs de l’article, avec sept autres Nanotechnologie naturelle À propos d’un type spécial de graphite (crayon). Source de l’image : GoLab, MIT

Nouveau microscope

La clé pour isoler la matière était un nouveau microscope que Gu a construit au MIT en 2021, capable de déterminer rapidement et à relativement peu de frais une variété de propriétés importantes de la matière à l’échelle nanométrique. Le graphène empilé avec la couche pentaédrique n’a que quelques milliardièmes de mètre d’épaisseur.

Les scientifiques, dont Gu, recherchaient du graphène multicouche empilé selon un arrangement très précis, appelé empilement rhombique. « Il y a plus de 10 ordres de superposition possibles lorsque l’on descend à cinq couches », explique Joe. « Rhombus n’est que l’un d’entre eux. » Le microscope construit par Joe, connu sous le nom de microscopie optique à champ proche à balayage de type diffusion, ou s-SNOM, a permis aux scientifiques d’identifier et d’isoler uniquement les couches pentagonales dans l’ordre d’empilement rhombique qui les intéressait.

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Trois en un

À partir de là, l’équipe a attaché des électrodes à un petit sandwich composé de « pain » de nitrure de bore qui protège la fine « viande » du graphène pentaédrique empilé. Les électrodes leur ont permis d’ajuster le système à différentes tensions ou différentes quantités. Le résultat : ils ont découvert que trois phénomènes différents apparaissent en fonction du nombre d’électrons inondant le système.

« Nous avons découvert que la matière peut être isolante, magnétique ou topologique », explique Gu. Ce dernier est lié dans une certaine mesure à la fois aux conducteurs et aux isolants. Joe explique qu’un matériau topologique permet un mouvement sans entrave des électrons autour des bords du matériau, mais pas au milieu. Les électrons se déplacent dans une direction le long d’une « autoroute » située à la limite du matériau, séparée par un milieu qui forme le centre du matériau. Ainsi, le bord d’un matériau topologique est un conducteur parfait, tandis que le centre est un isolant.

« Notre travail établit le graphène multicouche empilé rhombique comme une plate-forme hautement réglable pour étudier ces nouvelles possibilités de physique topologique et fortement interconnectée », concluent Guo et ses co-auteurs.

Outre Gu, les auteurs de l’article sont Tonghang Han et Zhenguang Lu. Han est un étudiant diplômé au Département de physique. Lu est chercheur postdoctoral au Laboratoire de recherche sur les matériaux. Ce sont les premiers auteurs de l’article.

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Comment les LED économes en énergie perturbent-elles la vie animale et nous aveuglent-elles sur le ciel nocturne ?

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Comment les LED économes en énergie perturbent-elles la vie animale et nous aveuglent-elles sur le ciel nocturne ?

Avec l’obscurité tout autour de moi, je me tenais dans un champ de Roscommon une nuit le week-end dernier et j’ai levé les yeux pour apprécier ce qui m’était proposé : un spectacle céleste éblouissant d’une clarté exceptionnelle. C’était une scène à la lumière des étoiles.

Quelques heures auparavant, j’avais traversé la ville de Dublin jusqu’à la gare de Houston sous la lueur brumeuse familière des lumières artificielles qui rayonnaient vers le haut, formant un voile sur le ciel obscurcissant la nuit étoilée au-delà.

Dans le train, j’ai vérifié avec A Carte de la pollution lumineuse dans le monde Découvrez le rapport entre la « luminosité du ciel en azimut », qui est le rapport entre la luminosité du ciel directement au-dessus (« azimut ») et la luminosité du ciel à un angle spécifique loin de lui. Plus le pourcentage est faible, plus la pollution lumineuse est importante. Ces zones sur la carte sont colorées en rose et rouge ; Sans surprise, la région du Grand Dublin se démarque (avec toutes nos autres grandes villes).

Depuis l’invention de la première ampoule électrique à incandescence dans les années 1870, la lumière artificielle nocturne a allongé la journée de travail, annonçant une nouvelle ère dans la façon dont les humains façonnent radicalement l’obscurité. Depuis des milliers d’années, les créatures – y compris les humains – synchronisent leur vie avec le cycle naturel de l’obscurité et de la lumière. La lumière artificielle n’a pas seulement obscurci le ciel nocturne ; Ils ont également perturbé les rythmes circadiens, perturbé et perturbé les vols migratoires et rendu les espèces vulnérables aux prédateurs. Elle affecte négativement les oiseaux, les mammifères, les insectes, les crustacés, les poissons, les plantes et même les microbes, et la plupart des zones fauniques importantes de la planète sont Affecté maintenant Par la pollution lumineuse.

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En 2016, les scientifiques estimé Plus de 80 pour cent de la population mondiale vit sous un ciel pollué par la lumière. Au cours de la dernière décennie, Les scientifiques disent Le ciel nocturne moyen est devenu plus lumineux chaque année d’un peu moins de 10 pour cent. Le rythme auquel cela se produit équivaut à doubler la luminosité du ciel tous les huit ans.

La raison principale est l’utilisation de LED (diodes électroluminescentes) blanc froid et lumineuses. Les LED sont économes en énergie et en termes de coût, mais les LED blanches contiennent des proportions élevées de lumière bleue de courte longueur d’onde, qui provoque des effets biologiques importants. Cela fait croire au cerveau qu’il fait jour, perturbant ainsi les habitudes de sommeil, ce qui peut entraîner diverses maladies chroniques.

dans Stade Concernant la pollution lumineuse de l’année dernière, les scientifiques ont déclaré que l’Irlande était particulièrement vulnérable à la pollution lumineuse bleue en raison de notre récent passage aux LED. Dans la ville de Dublin, par exemple, le conseil supervise 47 400 luminaires, dont environ 25 pour cent sont des LED, mais ce chiffre est appelé à croître rapidement dans le cadre du projet de modernisation de l’éclairage public du conseil.

Contrairement à de nombreuses formes de pollution, la pollution lumineuse est relativement facile à corriger. Si vous éteignez la lumière, la pollution cesse. Si un éclairage artificiel est nécessaire, il existe des alternatives d’éclairage LED moins nocives ; Par exemple, l’utilisation de couleurs chaudes, comme le rouge, réduit les influences négatives sur la vie.

Depuis presque toute l’histoire de l’humanité, les étoiles brillent dans le ciel nocturne. Il n’y a pas si longtemps, on pouvait voir la Voie Lactée au-dessus de la plupart de nos villes.

Un exemple de ce qui est possible est l’histoire des étourneaux sous le pont Lagan à Belfast. Après avoir murmuré au crépuscule, des milliers d’entre eux descendent sous l’obscurité du pont pour se percher pour la nuit, à l’abri des prédateurs tels que les faucons pèlerins.

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Un soir de février 2021, un scientifique environnemental Connor McKinney Je me tenais sur le chemin vert du côté du pont et j’attendais l’arrivée des étourneaux. Il y a eu une dernière fois en 2019 où des oiseaux ont assombri le ciel et rempli l’air de bruissements.

Mais cette nuit-là, Connor n’a repéré qu’une douzaine d’étourneaux. Alors qu’il observait les arches, espérant en vain que d’autres oiseaux apparaissent, il remarqua quelque chose de nouveau : le pont était, dit-il, « éclairé comme Las Vegas ».

À partir de 2019, pour économiser de l’argent, les autorités nord-irlandaises ont commencé à abandonner les lampadaires jaunes au sodium au profit d’alternatives à LED. Sur le pont Lagan, les lumières à l’intérieur des anciens lampadaires bordant le pont ont été remplacées par des LED blanches brillantes. À côté du pont, un espace vert désaffecté appelé Ravenhill Rest devait être transformé en un espace public permettant aux gens de s’asseoir et d’observer les grondements. Un nouveau coin salon avec des lanternes LED dans chaque coin – décoré d’images d’étourneaux – a été proposé. Sous et sur les côtés du pont, des lumières blanches et brillantes s’allumaient dans la nuit.

Dans une tentative d’obscurcir à nouveau le pont, Connor décide de parler aux autorités. Lagan Weir, responsable des lumières sur les côtés et sous les arches, a décidé de mettre un filtre rouge sur les lumières. Cette couleur dérange moins la faune. Ils ont également installé des interrupteurs « marche/arrêt » afin de pouvoir les contrôler facilement. Il a demandé aux responsables du Département des infrastructures de placer des écrans occultants sur les lanternes de la rivière pour empêcher les fuites de lumière sur le pont. Enfin, le personnel de Community Management, responsable de Ravenhill Rest, a été invité à modifier sa conception afin que les lanternes soient couvertes. Ils étaient d’accord.

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Jusqu’à présent cet hiver, le nombre d’étourneaux a augmenté. Même si corrélation n’est pas synonyme de causalité – il est impossible sans recherche scientifique de confirmer un lien direct entre la disparition des étourneaux et le pont de plus en plus rougeoyant – il est probable que le pont soit à nouveau un refuge pour les oiseaux, leur permettant de se percher pour survivre. . Nuit, à l’abri des prédateurs.

Depuis presque toute l’histoire de l’humanité, les étoiles brillent dans le ciel nocturne. Il n’y a pas si longtemps, on pouvait voir la Voie lactée au-dessus de la plupart de nos villes. La bonne nouvelle est que nous pouvons faire ce que nous pouvons pour protéger la nuit. Si vous, votre école locale ou votre club sportif utilisez un éclairage extérieur, envisagez de réduire ce qui est nécessaire ; Dirigez les lumières vers le bas et protégez-les ; Utilisez uniquement des LED jaunes/rouges. Dans la mesure du possible, profitez de la nuit et éteignez-la. La faune qui vous entoure en bénéficiera et si vous levez les yeux, vous pourriez être étonné par ce qui brille à travers vous.

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Waterford News & Star — Le premier satellite irlandais a été envoyé dans l’espace à bord d’une fusée lancée depuis la Californie

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Waterford News & Star — Le premier satellite irlandais a été envoyé dans l’espace à bord d’une fusée lancée depuis la Californie

Le premier satellite irlandais, Eirsat-1, a été mis en orbite avec succès.

Le vaisseau spatial a décollé vendredi de la base spatiale de Vandenberg en Californie à bord d’une fusée SpaceX Falcon 9.

Eirsat-1 a été conçu, construit et testé par des chercheurs de l’University College Dublin sous la direction de l’Agence spatiale européenne (ESA).

Le professeur Lorraine Hanlon, directrice d’Eirsat-1 et du Centre de recherche spatiale UCD, a déclaré que le lancement représentait l’aboutissement de nombreux travaux d’une jeune équipe.

« La prochaine étape consiste maintenant à s’habituer à l’exploitation de notre nouveau vaisseau spatial et à en tirer le maximum de recherche et de formation », a-t-elle déclaré.

Le Dr Ronan Wall, directeur du Centre de recherche spatiale de l’UCD, a déclaré qu’il était « très excitant » de voir leur travail acharné s’envoler dans l’espace.

« [Ireland has] Il rejoint enfin d’autres pays d’Europe et du monde qui sont en mesure de mener des recherches et des innovations étonnantes avec notre vaisseau spatial. Nous sommes impatients de continuer à former et à développer l’expertise spatiale pour soutenir la recherche et l’industrie en Irlande.

Reconnaissant le projet comme une mission spatiale irlandaise officielle en 2022, le gouvernement a déclaré que son lancement réussi représentait une « étape clé » pour l’industrie spatiale irlandaise en pleine croissance.

Le ministre d’État chargé du ministère des Entreprises, Neil Richmond, a présenté ses félicitations à l’équipe académique et étudiante de l’University College Dublin impliquée dans la mission.

« L’histoire a été écrite ici aujourd’hui, et tout le monde devrait être fier du rôle qu’il a joué dans cet événement important pour l’Irlande et son secteur spatial », a-t-il déclaré.

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Découverte d’un flux de coma géant au milieu des galaxies

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Découverte d’un flux de coma géant au milieu des galaxies

Étonnamment, une équipe de chercheurs internationaux a découvert un flux d’étoiles exceptionnellement massif et faible au centre des galaxies.

La ligne noire est le géant Coma Stream récemment découvert. Cette ligne fait dix fois la longueur de la Voie lactée et se situe à environ 300 millions d’années-lumière entre les galaxies (taches jaunes). Crédit image : Télescope William Herschel/Roman et al.

Bien que des jets dans la Voie lactée et dans les galaxies voisines aient déjà été documentés, cela représente l’observation inaugurale d’un flux intergalactique étendu. Il est remarquable qu’il s’agisse du volet le plus complet identifié à ce jour. Les astronomes ont détaillé leurs découvertes dans Journal d’astronomie et d’astrophysique.

Les premières observations ont été effectuées à l’aide d’un télescope relativement modeste d’un diamètre de 70 cm appartenant à l’astronome Michael Rich en Californie, aux États-Unis. Les chercheurs ont ensuite pointé le télescope William Herschel de 4,2 mètres à La Palma, en Espagne, vers la zone désignée.

Après un traitement approfondi de l’image, ils ont révélé un flux extrêmement faible qui dépasse de plus de dix fois la longueur de la Voie lactée. Ce flux en expansion ne semble être lié à aucune galaxie particulière, tourbillonnant dans l’environnement des amas. Les chercheurs l’ont surnommé le « flux de coma géant ».

Ce ruisseau géant a croisé notre chemin par hasard. Nous étudiions les halos d’étoiles autour des grandes galaxies.

Javier Roman, chercheur principal à l’Université de Groningue

Elle entretient des affiliations avec l’Université de Groningen aux Pays-Bas et l’Université de La Laguna à Tenerife, en Espagne. L’importance de découvrir le géant Coma Stream réside dans sa fragilité et sa présence dans un environnement difficile caractérisé par des galaxies qui s’attirent et se repoussent.

En même temps, nous avons pu simuler des flux aussi énormes sur ordinateur. Nous espérons donc en trouver davantage. Par exemple, si nous cherchons avec le futur ELT 39 AD et quand Euclide commence-t-il à produire des données.

Reinier Pelletier, co-auteur de l’étude, Université de Groningen

À l’aide des prochains grands télescopes, les chercheurs visent non seulement à détecter des courants géants supplémentaires, mais également à examiner de près le courant de coma géant lui-même.

Nous aimerions observer des étoiles individuelles dans et à proximité du flux et en apprendre davantage sur la matière noire..

Reinier Pelletier, co-auteur de l’étude, Université de Groningen

L’amas de Coma est l’un des groupes de galaxies les plus étudiés, contenant des milliers de galaxies situées à environ 300 millions d’années-lumière de la Terre, dans la constellation nord de Bérénice.

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En 1933, l’astronome suisse Fritz Zwicky démontra que les galaxies au sein de l’amas présentaient des vitesses très élevées lorsque seule la matière visible était considérée. Il en a déduit l’existence de la matière noire, qui agit comme une force invisible assurant le maintien de la cohésion. Les propriétés exactes de la matière noire restent encore inconnues à ce jour.

source: https://nova-astronomy.nl/

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