ก้าวเข้าไปในห้องทดลองของ Jun Rekimoto ที่มหาวิทยาลัยโตเกียว และคุณอาจเห็นสกรูลอยอยู่ในอากาศ ไม่ต้องกังวล เป็นเรื่องปกติ: ทีมงานของ Rekimoto ได้สร้างอุปกรณ์ใหม่ที่ใช้เสียงเพื่อลอยวัตถุและเคลื่อนไปในทุกทิศทางเป็นครั้งแรก เป็นเวลาหลายสิบปีที่นักฟิสิกส์ได้ลอยวัตถุขนาดมิลลิเมตรโดยขังพวกมันไว้ในกระเป๋าที่มีแรงดันต่ำระหว่างยอดของคลื่นเสียงหนึ่งกับรางของอีกคลื่นหนึ่ง
แต่การเคลื่อนย้ายสิ่งของที่แขวนอยู่นั้นทำได้ยาก ทีมงานของ Rekimoto ได้ตั้งค่าลำโพงสี่แถวโดยชี้ไปที่กึ่งกลางของห้องที่มีความกว้างครึ่งเมตร เมื่อนักวิจัยได้วัตถุลอยอยู่ พวกเขาปรับความเข้มของคลื่นในแต่ละอาร์เรย์เพื่อย้ายวัตถุขึ้นและลง ซ้ายและขวา และไปมา
พวกเขาอธิบายการจัดการลูกปัด ขนนก และแอลกอฮอล์หยด 14 ธันวาคมที่ arXiv.org ในที่สุด เทคนิคนี้สามารถผสมสารประกอบจากระยะไกลเพื่อสร้างยาที่ปราศจากสิ่งเจือปน
ประวัติศาสตร์ส่งผลต่อการไหลของซุปเปอร์ฟลูอิด การศึกษาแสดงให้เห็น
การไหลของ superfluid อาจขึ้นอยู่กับประวัติของมันอย่างไร
ซุปเปอร์ฟลูอิด ที่ ควบแน่นของ โบส-ไอน์สไตน์ทำมาจากอะตอมที่เย็นตัวให้อยู่ในระดับที่สูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์หลายพันล้านส่วน ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เย็นจัดจนอะตอมรวมตัวเป็นหนึ่งเดียว การกวน superatom เมื่อเคลื่อนที่แล้วสามารถทำให้หยุดได้ และความเร็วในการหยุดการกวนจะช้ากว่าที่จำเป็นในการทำให้ของเหลวหมุนตั้งแต่แรก นี่แสดงให้เห็นว่าสิ่งที่เกิดขึ้นกับสถานะปัจจุบันของ superatom ขึ้นอยู่กับสิ่งที่วัสดุได้รับประสบการณ์แล้ว
นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ในNatureว่าเป็นครั้งแรกที่ตรวจพบเอฟเฟกต์หน่วยความจำประเภทนี้ในคอนเดนเสท superfluid Bose-Einstein ผลที่ได้อาจช่วยนักวิทยาศาสตร์ในความพยายามที่จะพัฒนาอุปกรณ์ที่อะตอมมีบทบาทที่เท่าเทียมกันกับอิเล็กตรอนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ในความเป็นจริง อิเล็กตรอนและรูไม่ได้เคลื่อนที่ผ่านวัสดุ ในทางกลับกัน อิเล็กตรอนเพียงแค่ส่งพลังงานไปยังเพื่อนบ้าน และพลังงานก็ไหลออกไปด้านนอก แต่สำหรับบูโลวิชและนักวิจัยคนอื่นๆ ง่ายกว่ามากที่จะคิดว่าการเรียงซ้อนของพลังงานเหล่านั้นเป็นอนุภาคควอซิเพิลที่มีคุณสมบัติที่กำหนดไว้อย่างดี เช่น มวลและประจุ “คุณไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรงว่าเกิดอะไรขึ้นในระดับนาโน” บูโลวิชกล่าว “แต่คุณสามารถอนุมานได้ว่าเกิดอะไรขึ้นในระดับนาโนด้วยควอซิเพิลเคิล”
แม้ว่าจะเป็นเพียงสิ่งที่สร้างขึ้นเพื่อประโยชน์ของนักฟิสิกส์ แต่ quasiparticles อธิบายความเป็นจริงได้ดีพอที่จะนำไปสู่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี Excitons มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น เมื่อแสงตกกระทบวัสดุบางชนิด มันจะปล่อยอิเล็กตรอนออกมา ซึ่งสามารถดูดออกเป็นไฟฟ้าได้ Einstein ค้นพบปรากฏการณ์นี้ซึ่งเรียกว่าปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกในปี 1905 แต่เพื่อให้เข้าใจโซลาร์เซลล์อย่างแท้จริงและปรับปรุงความสามารถในการแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้า นักฟิสิกส์จึงใช้วิธีบำบัดด้วยรถ Landau
ที่ศูนย์ Excitonics นั้น Bulovic และเพื่อนร่วมงานกำลังทำงานเพื่อควบคุมการแพร่กระจายของ excitons ในเซลล์แสงอาทิตย์บางประเภท เมื่อโฟตอนชนกับวัสดุ เช่น ซิลิกอน อิเล็กตรอนจะกระโดดขึ้นไปในพลังงานและจับกับรูของมันเพื่อสร้างแรงกระตุ้น ปัญหาของ Bulovic คือส่วนใหญ่แล้ว exciton จะอยู่ไม่ไกลก่อนที่มันจะสลายไปและให้พลังงานกลับคืนมา ในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น excitons ต้องเดินทางไกลพอที่จะไปถึงชั้นที่สองของวัสดุ ซึ่งจะแยก exciton ออกและสร้างสนามไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนการไหลของกระแสไฟฟ้า บูโลวิชและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ กำลังประดิษฐ์วัสดุที่ช่วยยืดอายุการใช้งานของสารกระตุ้นสูงสุด จุดมุ่งหมายคือการเพิ่มอัตราที่เซลล์แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าจากตัวเลขหลักเดียวเป็นเกือบ 20 เปอร์เซ็นต์
แหล่งพลังงานซีทรู
การศึกษาคุณสมบัติของ exciton และการเคลื่อนที่ของพวกมันยังนำไปสู่เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัวอีกด้วย กลุ่มของ Bulovic’ ได้ร่วมมือกับกลุ่มจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมิชิแกนเพื่อพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์แบบโปร่งใส เซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไปมีความทึบแสงจึงสามารถดูดซับแสงที่มองเห็นได้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า แต่เซลล์โปร่งใสใหม่เหล่านี้ดักจับเฉพาะแสงอินฟราเรดและอัลตราไวโอเลตเพื่อกระตุ้นการก่อตัวของ exciton; แสงแดดที่มองเห็นได้ส่องผ่าน Bulovic’ จินตนาการถึงอุปกรณ์รุ่นอนาคตที่วางอยู่บนหน้าจอ e-reader เพื่อชาร์จไฟไว้อย่างไม่มีกำหนด หรือวางบนแว่นสายตา เช่น เพื่อชาร์จ
เครื่องช่วยฟัง
เทคโนโลยีที่ได้รับแรงบันดาลใจจากอนุภาคกึ่งอนุภาคอื่น ๆ ในไม่ช้าอาจพบทางเข้าสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์การแพทย์ ในเดือนมิถุนายน ทีมงานที่นำโดยวิศวกรไฟฟ้า Pallab Bhattacharya จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนใน Ann Arbor ได้รายงานการพัฒนาเลเซอร์ที่ต้องใช้ไฟฟ้าเพียง 0.4 เปอร์เซ็นต์ของเลเซอร์ทั่วไป แสงของมันเกิดจากการสลายตัวของควอซิอนุภาค ( SN: 7/12/14, p. 20 )
เลเซอร์ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดต้องใช้ไฟฟ้าเป็นจำนวนมากเพื่อให้พลังงานแก่อะตอม ซึ่งจะปล่อยแสงเลเซอร์เมื่ออะตอมกลับสู่ระดับพลังงานต่ำ Bhattacharya อธิบาย แต่อุปกรณ์ของทีมซึ่งสร้างด้วยสารกึ่งตัวนำแกลเลียมไนไตรด์ทำงานแตกต่างออกไป พลังงานกระแทกเล็กน้อยจะสร้าง exciton ซึ่งดูดซับโฟตอนเพื่อสร้างควอซิเพิลไฮบริดสสารเบาที่เรียกว่าโพลาริตัน เมื่อโพลาริทันอายุสั้นแตกออกจากกัน พวกมันจะปล่อยลำแสงเลเซอร์อัลตราไวโอเลตที่ทำจากโฟตอนซึ่งมีสีและทิศทางเหมือนกันทั้งหมด
