science
Nanomatériaux auto-assemblés pour une fabrication durable
À mesure que les appareils électroniques deviennent plus petits, les matériaux nécessaires à leur fabrication deviennent également plus petits. Nanosciences Il s’agit de l’étude de matériaux extrêmement petits qui trouvent des utilisations dans les applications de stockage d’énergie, d’électronique, de santé et de sécurité, etc.
Désormais, une équipe dirigée par le département américain de l'Énergie (Ministère de l'Énergie) Le Lawrence Berkeley National Laboratory a développé une nouvelle méthode d'auto-assemblage pour fabriquer plusieurs couches 2D Nano-papiers. Une nanofeuille est un matériau extrêmement petit, semblable à une lasagne, composé de très fines couches de polymères et de nanoparticules.
Ces nanofeuilles ont considérablement réduit le nombre de défauts par rapport aux méthodes précédentes, ce qui prolongera la durée de vie de certains appareils électroniques grand public. Étant donné que les nanofeuilles fabriquées avec cette nouvelle méthode sont recyclables, cette méthode peut également permettre une approche de fabrication durable qui réduit le nombre de pièces d'un appareil électronique qui doivent être éliminées dans les décharges.
Vous voulez plus d’actualités ?
participation à Réseaux technologiquesUne newsletter quotidienne, fournissant chaque jour les dernières nouvelles scientifiques directement dans votre boîte de réception.
« Nos travaux surmontent un obstacle de longue date dans le domaine des nanosciences : étendre la fabrication de nanomatériaux en matériaux utiles pour les applications manufacturières et commerciales. « C'est vraiment excitant parce que cela a pris des décennies. » —Ting Xu, Laboratoire national Lawrence Berkeley
L’équipe est la première à développer avec succès un matériau barrière polyvalent et haute performance à partir de nanofeuilles auto-assemblées. Les chercheurs ont utilisé la source avancée de photons (Agence de presse algérienne), une Ministère de l'Énergie Bureau des installations pour les utilisateurs scientifiques à Ministère de l'ÉnergieLaboratoire National d'Argonne. C'était une percée Rapporté dans le magazine nature.
« « Notre travail surmonte un obstacle de longue date dans le domaine des nanosciences : élargir la fabrication de nanomatériaux en matériaux utiles pour la fabrication et les applications commerciales », a déclaré Ting Xu, scientifique principal du Berkeley Lab, le chercheur principal qui a dirigé l'étude. « « C'est vraiment excitant parce que cela a pris des décennies. »
L’un des défis liés à l’exploitation des nanosciences pour créer des matériaux fonctionnels réside dans la nécessité d’assembler de nombreux petits éléments. Ceci afin que le nanomatériau puisse devenir suffisamment gros pour être utile. Bien que l'empilement de nanofeuilles soit l'un des moyens les plus simples de transformer des nanomatériaux en un produit, « Les « défauts d’empilement » – les espaces entre les nanofeuilles – sont inévitables lorsque l’on travaille avec des nanofeuilles existantes.
« Si vous envisagez de construire un 3D A partir de carreaux fins et plats, vous aurez des couches qui atteignent la hauteur de la structure. « Mais vous aurez également des espaces dans chaque couche où les deux carreaux se rencontrent », a déclaré la première auteure Emma Fargo, ancienne étudiante diplômée et chercheuse postdoctorale au Berkeley Lab. « « Il est tentant de réduire le nombre d'espaces en agrandissant les carreaux, mais ils deviennent plus difficiles à travailler », explique Vargo.
Le nouveau matériau nanofeuille résout le problème de l’empilement des défauts en contournant complètement l’approche des feuilles empilées séquentiellement. Au lieu de cela, l’équipe a mélangé un mélange de matériaux connus pour s’auto-assembler en petites molécules. Ils ont utilisé des couches alternées de matériaux constitutifs, en suspension dans un solvant.
Expériences sur la source de neutrons de fragmentation, A Ministère de l'Énergie Bureau des installations pour les utilisateurs scientifiques à Ministère de l'ÉnergieLe laboratoire national d'Oak Ridge, à Oak Ridge, a aidé les chercheurs à comprendre les premières étapes grossières de l'auto-assemblage des mélanges. Au fur et à mesure que le solvant s'évapore, les petites particules s'agrègent et s'organisent spontanément en couches de matrice rugueuses. Ils se solidifient ensuite en nanofeuillets denses. De cette manière, les couches ordonnées sont formées simultanément plutôt que empilées les unes après les autres dans un processus séquentiel. Les petites pièces doivent seulement être déplacées sur de courtes distances pour être organisées et combler les espaces. Cela évite en outre les problèmes de mobilité « tuiles »et les inévitables écarts entre eux.
Les chercheurs s’attendaient à ce que le mélange complexe utilisé dans la présente étude possède deux propriétés idéales. Ils s’attendaient également à ce que le nouveau système de nanoplaques soit légèrement affecté par la chimie de surface différente. Ils ont estimé que cela permettrait au même mélange de former une barrière protectrice sur diverses surfaces, telles que l'écran de verre d'un appareil électronique ou un masque en polyester.
Pour tester les performances du matériau en tant que couche isolante dans de nombreuses applications différentes, les chercheurs ont fait appel à certaines des meilleures installations de recherche du pays.
Lors des expériences en Agence de presse algérienneLes chercheurs ont étudié comment un mélange de polymères, de petites molécules organiques et de nanoparticules forme une couche sur la paroi interne d'un capillaire de quartz lorsque le solvant s'évapore lentement dans l'air sec.
« Merci d'avoir brillé Rayon X produit par Agence de presse algérienne et un détecteur de rayons X avancé positionné dans la ligne de lumière 8-ID-I« Nous avons pu cartographier la manière dont chaque composant s'assemble sur une large gamme d'échelles de longueur », a déclaré Qingting Zhang, scientifique d'Argonne, co-auteur de l'article.
Maintenant qu’ils ont démontré avec succès comment fabriquer facilement un matériau polyvalent et fonctionnel pour diverses applications industrielles à partir d’un seul nanomatériau, les chercheurs prévoient d’améliorer la recyclabilité du matériau. Ils ajouteront également la possibilité d'ajuster les couleurs (il est actuellement disponible en bleu) à son répertoire.
le Agence de presse algérienne En cours de mise à niveau complète. Une fois la mise à niveau terminée Agence de presse algérienne Il permettra d’étudier l’auto-assemblage des nanoparticules depuis l’échelle nanométrique jusqu’à l’échelle du dispositif, en commençant dès le début du processus d’auto-assemblage.
référence: Fargo E, Ma L, Li H et al. Composés fonctionnels par programmation de croissance de nanofeuilles basée sur l'entropie. nature. 2023;623(7988):724-731. est ce que je: 10.1038/s41586-023-06660-x
Cet article a été republié ci-dessous Matiéres. Remarque : Le matériel peut avoir été modifié en termes de longueur et de contenu. Pour plus d’informations, veuillez contacter la source susmentionnée.
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
science
Il a été découvert que cette planète rocheuse brûlante, deux fois plus grande que la Terre, possède une atmosphère épaisse
« C’est peut-être la preuve la plus solide à ce jour que cette planète possède une atmosphère », a déclaré Ian Crosfield, un astronome qui n’a pas participé à la recherche publiée dans la revue Nature. Le terme Super Terre fait référence à la taille de la planète, plus grande que la Terre mais plus petite que Neptune. Les températures d’ébullition de la planète – qui peuvent atteindre 2 300 degrés Celsius – signifient qu’il est peu probable qu’elle abrite la vie.
Au lieu de cela, les scientifiques affirment que cette découverte est un signe prometteur selon lequel il pourrait exister d’autres planètes rocheuses dotées d’une atmosphère épaisse qui pourraient être plus habitables. L’exoplanète, située à 41 années-lumière, est huit fois plus lourde que la Terre et orbite si étroitement autour de son étoile Copernic qu’elle a des côtés jour et nuit permanents. Une année-lumière équivaut à environ 9,7 billions de kilomètres. Sa surface est recouverte d’océans magmatiques.
Pour en savoir plus sur la composition de l’atmosphère de la planète, les chercheurs ont étudié les observations du télescope spatial Webb avant et après le passage de la planète derrière son étoile. Ils ont séparé la lumière émise par la planète de son étoile et ont utilisé les données pour calculer la température de la planète. Il est prouvé que la chaleur de la planète était répartie uniformément sur sa surface, une astuce bien connue pour créer une ambiance festive. Les gaz libérés par les océans magmatiques peuvent jouer un rôle clé dans le maintien de la stabilité de leur atmosphère. L’exploration de cette super-Terre pourrait également fournir des indices sur l’évolution de la Terre et de Mars. « C’est une fenêtre rare », a déclaré Renyu Hu du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, qui a participé à la recherche.
Fin de l’article
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
Essai routier de l’injecteur du moteur principal Orion. Crédit : NASA
× Fermer
Essai routier de l’injecteur du moteur principal Orion. Crédit : NASA
Lorsque le vaisseau spatial Orion transportera les premiers équipages Artemis vers la Lune et retour, il s’appuiera sur le module de service européen fourni par l’ESA (Agence spatiale européenne) pour effectuer le voyage. Le module de service assure la production d’énergie électrique, la propulsion, le contrôle de la température et le stockage des consommables pour Orion, jusqu’au moment où il se sépare du module d’équipage avant de rentrer dans l’atmosphère terrestre.
Pour les six premières missions Artemis – Artemis 1 à Artemis 6 – la NASA et l’ESA utiliseront un moteur Orbiter Maneuvering System (OMS) remis à neuf du programme de la navette spatiale comme moteur principal du module de service européen. Après Artemis VI, la NASA aura besoin d’un nouveau moteur pour prendre en charge Orion.
Ce besoin sera satisfait par le moteur principal Orion (OME) en cours de développement avec Aerojet Rocketdyne (maintenant connu sous le nom de L3 Harris), mais avant que le moteur principal Orion puisse voler, tous ses composants doivent être minutieusement testés.
Entrez dans le bureau d’essais de propulsion du centre d’essais de White Sands de la NASA. De novembre 2023 à janvier 2024, cette équipe a mené des tests rigoureux sur un composant essentiel de l’OME : l’injecteur qui fournit le propulseur pour démarrer le moteur et fournit la poussée nécessaire pour ramener Orion de la Lune.
Les tests ont été menés sur le banc d’essai 301A dans la zone de propulsion 300 à White Sands. L’injecteur a été monté sur un moteur d’essai et a tiré plusieurs fois pendant trois secondes chacune, pour un total de 21 tests. À chaque test, l’équipe de White Sands a cherché à démontrer la capacité de l’injecteur OME à maintenir une combustion constante et contrôlée et à revenir à des opérations normales si le processus de combustion est artificiellement perturbé.
Plusieurs membres de l’équipe de White Sands ont participé à cet effort. James Hess, chef de projet et directeur des opérations, a veillé à ce que les tests soient réalisés en toute sécurité et avec succès en supervisant les opérations et en s’assurant que les exigences des tests étaient respectées. James Mahoney a géré le calendrier et le budget des tests en tant que chef de projet, tandis que Jordan Addai a dirigé les opérations et les tests proprement dits.
D’autres rôles clés incluent l’ingénieur électricien principal Sal Muniz et l’ingénieur en instrumentation Jesus Lujan Martino. Sean D’Souza d’Aerojet Rocketdyne a servi de responsable des articles de test, garantissant que l’injecteur fonctionnait comme prévu et répondait aux exigences du scénario de test. Un soutien supplémentaire a été fourni par les membres de l’équipe du programme OME du Johnson Space Center et du Glenn Research Center de la NASA.
Les résultats ont confirmé que l’injecteur OME pouvait maintenir une combustion stable et l’équipe a déterminé que les tests étaient réussis. Un aspect unique de l’injecteur OME est qu’il est fabriqué selon un processus de fabrication additive appelé fabrication laser sélective – essentiellement une impression 3D utilisant des poudres métalliques au lieu de plastique. Démontrer l’efficacité des composants imprimés en 3D peut aider la NASA et ses partenaires à réduire les coûts et à accroître l’efficacité des processus de développement.
La conception de l’injecteur sera désormais intégrée dans l’OME complet qui sera testé en tant qu’ensemble moteur complet à White Sands une fois prêt.
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
Les passionnés de photographie et d’astronomie de Dublin ont une dernière chance de soumettre leurs candidatures pour l’astrophotographie « Reaching for the Stars », avant la date limite du vendredi 10 mai.
Le concours, organisé par le Dublin Institute for Advanced Study (DIAS), recherche les meilleures images astronomiques prises en Irlande entre le 28 avril 2023 et le 10 mai 2024.
Commentant l’approche de la date limite, le Dr Eucharia Meehan, PDG et registraire de DIAS, a déclaré : « La date limite de 2024 approche à grands pas et nous sommes ravis de voir les candidatures arriver.
« L’ajout d’une nouvelle catégorie cette année, appelant à des candidatures prises sur smartphone, est une excellente opportunité et j’encourage toute personne à Dublin qui s’intéresse à l’astronomie et au ciel nocturne à sortir et à s’impliquer.
« Vous n’avez pas besoin d’être un photographe professionnel pour apprécier notre ciel nocturne, ni de posséder un télescope. Nous vous demandons simplement de suivre attentivement les directives du concours pour vous assurer que vos photos répondent aux critères.
« J’encouragerais vraiment les habitants de Dublin à sortir avec leur appareil photo ou leur téléphone au cours de la semaine prochaine, avant la date de clôture. »
Détails du concours
Les candidatures au concours « Reach for the Stars » seront jugées par le professeur Peter Gallagher, chef du département d’astrophysique du DIAS, aux côtés de Brenda Fitzsimmons, rédactrice photo au Irish Times ; John Flannery, vice-président de la Société irlandaise d’astronomie ; et Niamh Breathnach, directrice des relations publiques d’Alice.
Les participants peuvent soumettre jusqu’à deux photos par catégorie au concours. La date limite de candidature est le vendredi 10 mai 2024 à 17 heures. Les candidatures peuvent être soumises dans cinq catégories différentes.
- Le ciel nocturne à portée de main : des photos d’un spectacle astronomique prises avec un simple smartphone et sans télescope.
- Hors de ce monde – Planètes : Images de planètes, du soleil et de la lune.
- Hors de ce monde – Ciel profond : images d’objets célestes situés au-delà de notre système solaire, tels que des nébuleuses, des amas d’étoiles et des galaxies.
- Retour à la Terre – Paysages : images qui représentent une caractéristique d’importance astronomique en tant que caractéristique et éléments importants tels que la nature, la terre ou l’eau.
- Retour sur Terre – Points de repère : images qui représentent une caractéristique d’intérêt astronomique en tant que caractéristique et éléments importants tels que des paysages urbains, des bâtiments, des maisons, des structures historiques ou des monuments.
Forfait prix
Les photographes gagnants dans les différentes catégories recevront divers prix, notamment : des billets pour les trois sites des observatoires astronomiques irlandais – l’observatoire Dunsink (la salle d’évasion Race to Space), l’observatoire d’Armagh et le château de Pere Demesne ; Bons pour du matériel photographique/télescopique ; et abonnements numériques à The Irish Times.
DIAS a l’intention que les images gagnantes et très acclamées soient également incluses dans une exposition au DIAS en 2024.
De plus, toutes les images présélectionnées seront incluses dans une galerie en ligne – à des fins de vote du public – sur le site Web du concours reachforthestars.ie.
Le concours « Reach for the Stars » du DIAS est organisé en partenariat avec The Irish Times et parrainé par Alice Public Affairs et les Irish Astronomical Observatories.
La Société irlandaise d’astronomie soutient cette initiative.
Plus d’informations, y compris les directives du concours et le formulaire d’inscription, sont disponibles sur www.reachforthestars.ie
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
-
entertainment2 ans agoDécouvrez les tendances homme de l’été 2022
-
Top News2 ans agoFestival international du film de Melbourne 2022
-
Tech1 an agoVoici comment Microsoft espère injecter ChatGPT dans toutes vos applications et bots via Azure • The Register
-
science2 ans ago
Les météorites qui composent la Terre se sont peut-être formées dans le système solaire externe
-
science3 ans ago
Écoutez le « son » d’un vaisseau spatial survolant Vénus
-
Tech2 ans ago
F-Zero X arrive sur Nintendo Switch Online avec le multijoueur en ligne • Eurogamer.net
-
entertainment1 an ago
Seven révèle son premier aperçu du 1% Club
-
entertainment1 an ago
Centenaire des 24 Heures – La musique live fournit une bande-son pour la course
