18:42
Comentarii Adauga Comentariu

_ Identificarea unei noi surse mai curate pentru lumina alba

_ Identificarea unui nou, sursă mai curată pentru lumină albă

Când oamenii timpurii au descoperit cum să exploateze focul, au reușit să se împingă împotriva întunericul nocturn care îi învăluia. Odată cu invenția și adoptarea pe scară largă a electricității, a devenit mai ușor să separați căldura de lumină, să lucrați noaptea și să iluminați vagoanele de tren către autostrăzi. În ultimii ani, formele vechi de generare a luminii electrice, cum ar fi becurile cu halogen, au făcut loc unor alternative mai eficiente din punct de vedere energetic, reducând și mai mult costurile pentru a ne lumina casele, locurile de muncă și viețile în general.

Din păcate, totuși, albul alb. generarea luminii prin tehnologii mai noi, cum ar fi diodele emițătoare de lumină (LED-uri), nu este simplă și se bazează adesea pe o categorie de materiale numite „metale din pământuri rare”, care sunt din ce în ce mai rare. Acest lucru i-a determinat recent pe oamenii de știință să caute modalități de a produce lumină albă în mod mai durabil. Cercetătorii de la Universitatea Giessen, Universitatea din Marburg și Institutul de Tehnologie din Karlsruhe au descoperit recent o nouă clasă de material numită „sticlă cluster” care prezintă un mare potențial pentru înlocuirea LED-urilor în multe aplicații.

„Suntem asistând la nașterea tehnologiei de generare a luminii albe care poate înlocui sursele de lumină actuale. Aduce toate cerințele pe care societatea noastră le cere: disponibilitatea resurselor, durabilitate, biocompatibilitate", a declarat prof. dr. Simone Sanna, profesor universitar Giessen și conducător de calcul. cercetător al proiectului.

„Colegii mei din științe experimentale, care au observat această generație neașteptată de lumină albă, au cerut sprijin teoretic. Sticla cluster are un răspuns optic incredibil, dar nu înțelegem de ce. Computațional metodele pot ajuta la înțelegerea acestor mecanisme. Exact aceasta este provocarea pe care teoreticienii doresc să o facă față.”

Sanna și colaboratorii săi s-au orientat către puterea de înaltă performanță. ce computing (HPC), folosind supercomputerul Hawk de la Centrul de calcul de înaltă performanță Stuttgart (HLRS) pentru a înțelege mai bine sticla cluster și cum ar putea servi ca sursă de lumină de generație următoare. Ei și-au publicat descoperirile în Advanced Materials.

Viziune clară asupra formării de sticlă a grupurilor

Dacă nu sunteți un om de știință sau un chimist în materie de materiale, cuvântul sticlă ar putea însemna doar limpede, solid material în ferestre sau pe masă. Sticla este de fapt o clasă de materiale care sunt considerate „solide amorfe”; adică le lipsește o rețea cristalină ordonată, adesea din cauza unui proces rapid de răcire. La nivel atomic, particulele lor constitutive sunt într-o stare suspendată, dezordonată. Spre deosebire de materialele cristaline, unde particulele sunt ordonate și simetrice pe o distanță moleculară mare, dezordinea ochelarilor la nivel molecular îi face grozavi pentru îndoirea, fragmentarea sau reflectarea luminii.

Experimentalistii de la Universitatea din Marburg au sintetizat recent. o particulară de sticlă numită „sticlă de grup”. Spre deosebire de o sticlă tradițională care se comportă aproape ca un lichid înghețat pe loc, sticla cluster, după cum sugerează și numele, este o colecție de grupuri separate de molecule care se comportă ca o pulbere la temperatura camerei. Ele generează lumină albă strălucitoare, clară la iradierea cu radiații infraroșii. În timp ce pulberile nu pot fi folosite cu ușurință pentru a fabrica componente electronice mici, sensibile, cercetătorii au găsit o modalitate de a le turna din nou sub formă de sticlă: „Când topim pulberea, obținem un material care are toate caracteristicile unui pahar și poate fi puneți în orice formă necesară pentru o anumită aplicație”, a spus Sanna.

În timp ce experimentatorii au reușit să sintetizeze materialul și să-i observe proprietățile luminoase, grupul a apelat la Sanna și HPC pentru a înțelege mai bine cum se comportă sticla cluster așa cum o face. Sanna a subliniat că generarea de lumină albă nu este o proprietate a unei singure molecule dintr-un sistem, ci comportamentele colective ale unui grup de molecule. Graficizarea interacțiunilor acestor molecule între ele și cu mediul lor într-o simulare înseamnă, prin urmare, că cercetătorii trebuie să surprindă comportamentele la scară largă ale generării luminii și, de asemenea, să observe modul în care interacțiunile atomice la scară mică influențează sistemul. Oricare dintre acești factori ar fi o provocare de calcul. Cu toate acestea, modelarea acestor procese la mai multe scări este posibilă numai folosind resurse HPC de vârf precum Hawk.

Colaborarea dintre experimentați și teoreticieni a devenit din ce în ce mai importantă în știința materialelor, deoarece sintetizarea multor iterații ale unui material similar poate fi lentă. si scump. Calculul de înaltă performanță, a indicat Sanna, face mult mai rapidă identificarea și testarea materialelor cu proprietăți optice noi. „Relația dintre teorie și experiment este o buclă continuă. Putem prezice proprietățile optice ale unui material care a fost sintetizat de colegii noștri chimiști și să folosim aceste calcule pentru a verifica și înțelege mai bine proprietățile materialului”, a spus Sanna. "De asemenea, putem proiecta noi materiale pe un computer, oferind informații pe care chimiștii le pot folosi pentru a se concentra pe sintetizarea compușilor care au cea mai mare probabilitate de a fi utili. În acest fel, modelele noastre inspiră sintetizarea de noi compuși cu proprietăți optice adaptate"

În cazul sticlei cluster, această abordare a dus la un experiment care a fost verificat prin simulare, modelarea ajutând să le arate cercetătorilor legătura dintre proprietățile optice observate și structura moleculară a materialului lor de sticlă cluster și poate acum merge mai departe ca candidat pentru a înlocui sursele de lumină puternic dependente de metale din pământuri rare.

HPC accelerează termenele de cercetare și dezvoltare

HPC joacă un rol major în a ajuta cercetătorii să accelereze cronologia dintre noi descoperiri și nou produs sau tehnologie. Sanna a explicat că HPC a redus drastic timpul pentru a obține o mai bună înțelegere a sticlei cluster. „Petrec mult timp făcând simulări, dar este mult mai puțin decât caracterizarea acestor materiale în realitate”, a spus el. „Clusterele pe care le modelăm au ​​un miez în formă de diamant cu 4 liganzi (lanțuri moleculare) atașați de el. Acei liganzi pot fi formați din orice număr de lucruri, așa că a face acest lucru într-un experiment necesită mult timp.”

Sanna a subliniat că echipa este încă limitată de cât de mult poate efectua curse individuale pentru simulările lor. Multe proiecte de cercetare pe supercalculatoare pot împărți un sistem complex în mai multe părți mici și pot executa calcule pentru fiecare parte în paralel. Echipa Sannei trebuie să acorde o atenție deosebită interacțiunilor particulelor pe distanțe lungi în sisteme mari, astfel încât acestea sunt limitate de cât de mult își pot împărți simularea în nodurile computerului. El a indicat că accesul regulat la timpi de rulare mai lungi – mai mult de o zi consecutivă pe un supercomputer – ar permite echipei să lucreze mai repede.

În studiile aflate în curs de desfășurare asupra grupului de sticlă, echipa lui Sanna speră să înțeleagă în detaliu originea. a proprietăților sale generatoare de lumină. Acest lucru ar putea ajuta la identificarea de noi materiale suplimentare și la determinarea modului cel mai bun de a aplica sticlă în cluster în generarea de lumină.

Sanna a explicat că resursele HPC de la HLRS au fost esențiale pentru cercetarea științifică de bază a echipei sale, ceea ce speră că va duce la produse noi care pot beneficia societatea. „Principala realizare computațională din acest articol de jurnal a fost posibilă doar prin accesul nostru la mașina din Stuttgart”, a spus el.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Bolsevismul din SUA. Schimb de supraveghere: SanFrancisco permite poliției să monitorizeze în direct camerele private de securitate...Repetam: în direct camerele private de securitate

LIBAN. Deponenții conduc băncile libaneze peste limitele de retragere...

SUA. Peter Doocy o împiedică pe Karine Jean-Pierre cu o întrebare despre prețurile gazelor sub Joe Biden (VIDEO)

California...Case nelocuite, aligatori alergând...

SUA Cele 10 locuri din Senat cel mai probabil să se răstoarne...

Cel mai mortal uragan din Florida din 1935...

_ FIUL: NE-A AMENINȚAT CĂ NE OMOARA!

Vine urgia...Cea mai mare pană de curent din istorie: 140 de MILIoane din Bangladesh s-au scufundat în întuneric...

SUA. Femeile cu vârsta de 50 de ani și peste ar putea decide alegerile de la mijlocul mandatului...

Butoiul de pulbere Asia...

_ Echipa lui Victorious Coleen o acuză pe Rebekah Vardy că „predica despre bani”

SAH Mare maestru de șah din SUA, în vârstă de 19 ani, acuzat că a folosit margele anale „probabil că a înșelat” de peste 100 de ori online

Trump adresează cererea lui Clarence Thomas...

CIULACU, CIUCA, IOHANNIS, DANCU, GRINDEANU si compania au ingropat ROMANIA. COMENTARIU Lelia Munteanu: Cu cine ne încălzim la iarnă

_ REFAC! �n doar 2 zile, New York Times Hit Piese despre o �țintă a teoriei conspirației� devine �ADEVĂR�

Lipsa asistenței medicale declanșează un război de licitații, în timp ce țările luptă pentru talent...Credeti ca la noi e mai bine?

TOBE DE RĂZBOI...

Trump apelează la Curtea Supremă pentru lupta despre documentelor confiscate de FBI de la Mar-A-Lago

_ Liverpool 2-0 Rangers: Trent Alexander-Arnold înscrie o lovitură liberă UIMINOARE într-o victorie impresionantă

Postare distribuită despre venirea „la lumină” cu câteva zile înainte...

_ Nu este vina MEA că mini-bugetul a fost dezamăgit, ci din cauza FUNERARIALEI Reginei, spune Kwarteng

_ „Nu mă uit!” Ant Middleton lovește la SAS: Who Dares Wins

_ DEPECHE MODE, Still Mourning, Return With Tour și nou album...

_ Artiștii de tatuaj australieni dezvăluie cine face față mai bine durerii bărbaților și femeilor

_ Trent Alexander-Arnold lovește criticii după ce lovitura sa liberă a ajutat Liverpool să-l învingă pe Rangers 2-0

_ Trump cere Curții Supreme să intervină în disputa privind documentele clasificate

_ Cumpără The Walking Dead...

_ UE cântărește sancțiunile Iranului pentru „uciderea” lui Mahsa Amini

_ Xavi revoltat că a arbitrat „nedreptatea” în înfrângerea lui Inter

_ Nadine Dorries avertizează că conservatorii vor „pierde absolut” următoarele alegeri sub flip-flopping Truss

_ Bella Hadid își arată abdomenul incredibil de tonifiat la petrecerea aftershow Miu Miu pentru Săptămâna Modei de la Paris

_ HENRY DEEDES: Un început de furtună, umflarea Suella atinge punctele dulci ale Tory

_ Japan Open: iubita lui Nick Kyrgios, Costeen Hatzi, poartă bijuterii în valoare de 40.000 de dolari

_ AFL WAG Brittany Bown își dezvăluie grădinița ei uluitoare

_ SAMANTHA BRICK: De ce nu pot oamenii să înțeleagă durerea mea pentru copiii pe care nu i-am avut niciodată?

_ Secretele stilului italian pe care le-am putea folosi cu toții pentru a arăta fără efort șic și împreuna

_ „Suntem obosiți, murdari și înfometați”...

_ Jenna Dewan decupează o siluetă plină de farmec într-un top alb fără mâneci

_ Războiul din Ucraina: prima linie rusă „se prăbușește” lângă Herson

_ Perfect Brugge a învins Atletico în timp ce Griezmann a lovit penalty

_ 15 fotografii spectaculoase de la camera Dark Energy

_ Brad Pitt ar fi „sufocat” și a lovit copiii în lupta cu avionul Jolie...

_ Kremlinul salută planul de pace propus de Elon Musk, criticat vehement de Kiev

_ GA SENATE RACE TOSS-UP: 54-46...

_ Pierderile de mosc în lupta în instanță TWITTER au prezis capitularea lui...

_ Kane, Fiul fără dinți, în timp ce Spurs a ținut la egalitate fără goluri la Frankfurt

_ Doar o cantitate mică de ulei dăunează penelor păsărilor marine, arată studiul

_ Disponibilizări, o curățare a conturilor de spam și revenirea lui Trump...

_ Marele Lac Sărat pe calea către hipersalinitate, oglindind lacul iranian, arată o nouă cercetare

_ Parlamentul Rusiei finalizează procedura de anexare a regiunilor ucrainene

_ Pe gard: noi cercetări exploatează expertiza fermierului în ceea ce privește viața cu carnivore

_ RĂZBOIILE ABORTURILOR L-au lovit pe HERSCHEL...

_ PRIETATA REVENȚI CHITANȚE...

_ Un alt record Biden � Datoria SUA depășește 31 de trilioane de dolari pentru prima dată

_ Extraterestru ilegal împușcat și ucis de patrula de frontieră după ce a căutat arma agentului

_ Noul sondaj arată o mare evoluție pentru Challenger-ul democrat al lui Boebert, lăsând-o vulnerabilă la pierderea cursei

_ Războiul s-ar putea termina cu Vlad detronat, țara destrămată...

_ Poliția a lansat o anchetă pentru crimă după ce un bărbat de 51 de ani găsit rănit într-un parc a murit

_ Următorul supercontinent al Pământului Amasia se va forma în jurul Polului Nord în 300 de milioane de ani

_ Prințesa Beatrice a îmbrăcat jacheta de designer de 695 de lire sterline la prima apariție după perioada de doliu


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14

Nr. de articole la aceasta sectiune: 840, afisate in 14 pagini.