Як великі дані допомагають дізнатися нові властивості звичайних матеріалів
Source:
Нікель — матеріал досить поширений. Але, як з'ясувалося, ми про нього багато чого не знаємо.
Часом навіть речовини і матеріали, про які, здавалося б, відомо абсолютно все, можуть досить сильно здивувати. При цьому для того, щоб дізнатися нові властивості речовин, зовсім не обов'язково «вивчати їх зсередини», розбираючи окремо кожну елементарну частинку, яка складає ці речовини. Так, наприклад, нещодавно група дослідників з допомогою технологій машинного навчання і змогла відкрити нові властивості нікелю.
Якими новими властивостями володіє нікель
Згідно з дослідженням, опублікованим журналом , група дослідників на чолі з Едвіном Фохтунгом, професор матеріалознавства та інженерії в Політехнічному інституті Ренсселера, знайшла новий спосіб роботи з нікелем шляхом «розблокування» його властивостей. При цьому подібне відкриття дозволяє використовувати його у величезній купі найрізноманітніших проектів — від розробки компактних біосенсорів до створення квантових комп'ютерів. До речі, про квантових комп'ютерах ми регулярно повідомляємо на сторінці нашого порталу. , щоб не пропустити найважливіше!
Вчені Політехнічного інституту Ренсселера зрозуміли, що коли нікель «розкачують» до розмірів вкрай тонкої однокристальних нанодроту і піддають впливу механічної енергії, що виробляється дуже сильне магнітне поле. Це явище названо магнитострикцией. І навпаки, якщо магнітне поле докладено до цього матеріалу, то атоми всередині змінять форму. Це переміщення атомів може бути використано для збору енергії. Хоча нікель є досить поширеним матеріалом, подібні властивості раніше не були відомі.
Уявіть собі створення системи з величезною кількістю нанопроводів. Ви можете помістити її в зовнішнє магнітне поле, і вона збере дуже велика кількість енергії, але сама система буде при цьому дуже малою в порівнянні з існуючими. — говорить професор Фохтунг.
Дослідники виявили це унікальна властивість за допомогою методу під назвою безлинзовая мікроскопія, в якому синхротрон використовується для збору даних. Синхротрон являє собою установку з кільцевої вакуумною камерою, в якій частинки прискорюються до швидкості, близької до , а що стоять на їх шляху потужні електромагніти задають траєкторію їх руху. Таким чином можна дізнатися дуже багато про поведінку і властивості елементарних частинок. Але обсяг інформації, що збирається з синхротрона, дуже величезний і тут-то і стали в нагоді алгоритми машинного навчання.
Дані «згодували» комп'ютерним алгоритмам, які створили тривимірні зображення щільності електронів і зміщення атомів нікелю в речовинах різної товщини і щільності. Використовуючи масив нейромереж, які працювали з великими даними, вдалося отримати зображення кращої якості, ніж при використанні традиційних мікроскопів, даючи дослідникам більше інформації.
Цей підхід дозволяє виявити надзвичайно дрібні об'єкти і дізнаватися про матеріалах те, чого ми ніколи не знали, — сказав професор Фохтунг. Якщо ви використовуєте лінзи мікроскопа, то є межа того, що ви можете бачити. Це визначається розміром об'єктива, його кривизною і іншими характеристиками. Тепер же у нас цього немає меж.
Вчені вважають, що такий підхід до вивчення речовин дозволить дослідникам дізнатися ще більше про твердотільних матеріалах, подібних тим, які використовуються в технологічних пристроях. Це може навіть дозволити отримати більш глибоке розуміння про роботу людської тканини і клітин, які теж можуть бути вивчені за допомогою нової методики.
Більше:
Чи можна захиститися від ВІЛ на генному рівні
лютує Чума XX століття і в XXI столітті. СНІД вже давно визнається багатьма справжньою проблемою людства, яку треба якось вирішувати. Люди будують теорії, звідки він узявся і чому треба чи не треба переживати за його приводу, але одне ясно точно. З н...
Що не так з тестами на коронавірус?
Сьогодні багато демонізують Гейтса, звинувачуючи його в навмисному чипировании населення (от тільки як?) і заодно всіх смертних гріхах. Розповідаємо, чому американський мільярдер насправді молодець і зовсім не рептилоид Яким би тривожним це не здавал...
15 кращих цитат Альберта Ейнштейна про науку і життя
Альберт Ейнштейн був синонімом слова «Геній». Саме так, з великої літери. Не дарма кажуть, що талановита людина талановита у всьому. Геніальність теж можна назвати талантом, так як це унікальна особливість людини бути розумним, розважливим ...
Новини
Найнебезпечніші лжеученые країни: instagram-лікарі, псевдо-історики та інші мракобіси
Лженаука в Росії процвітає. Це підтверджують численні instagram-доктора Якщо ви думаєте, що сидять виключно дами з пухкими губами і іншими видатними частинами тіла, поспішаю вас розчарувати. Сьогодні instagram — одна з найбі...
Створений спосіб виробництва надміцних металів без шкоди їх електропровідності
Шматочок нового срібного сплаву в руках співавтора дослідження Фредеріка Сансоза Всі метали мають дефектами структури, які в кінцевому підсумку позначаються на їх міцності – чим більше дефектів у металі, тим він більш м'який або л...
За допомогою редактора геному вдалося домогтися несприйнятливості до отрути
Редактор геному CRISPR/Cas9 здатний на багато що! Відомий всім читачам нашого сайту редактор геному CRISPR/Cas9, який останнім часом дозволяє вченим зробити , знову вразив світову спільноту тим, на що здатний. Якщо раніше CRISPR/C...
Що таке мальтузіанська пастка? І причому тут Месники?
У красивих сучасних містах жити зручно, але не завжди приємно. Сучасне суспільство часто називають суспільством споживання. Не варто забувати, що ми споживаємо, в першу чергу, не нові айфони, та інші блага розвитку технологій, а п...
Як підвищити свою продуктивність
Модний тренд на саморозвиток спотворив саму ідею розвитку. часто думають про соціальне схвалення, а не про те, як підвищити продуктивність. Тренінги особистісного зростання, мотиваційні книги та вебінари — чим більше, тим краще. А...
Що таке годинник судного дня? Маловідомі факти і думки
Барвистий сценарій руйнування всього на землі Більш ніж впевнений, що багато з вас чули про годинник судного дня — зловісну назву якихось незрозумілих годин, які постійно переводять ближче до півночі. Насправді, це більш цік...
Числа Фібоначчі. Чому воно так популярно в природі?
«Вітрувіанська людина» Леонардо да Вінчі володіє ідеальними пропорціями, заснованими на знанні властивостей числа Фібоначчі Таємниче число Фібоначчі, що дорівнює 1,618, розбурхує уми вчених уже протягом кількох тисячоліть. Хтось в...
Виявлено ДНК паразита, який жив 17000 років тому
Один з видів круглих червів. Досить поширених паразитів людини і тварин Як відомо, паразити співіснували з нами і іншими представниками тваринного світу на протязі всього нашого життєвого циклу мало не з моменту зародження життя. ...
Як соціальні мережі допомагають поширюватися лженауки
Давайте будемо відвертими — по духу 2019 рік мало чим відрізняється від 1990-х років минулого століття. Мова йде не про політику та економіку, хоча все, звичайно, взаємопов'язано. Сьогодні, як і 30 років тому, у Росії панує епоха ...
У Нідерландах відкрився перший у світі «плавуча» ферма
Ми вже багато разів писали про , але, мабуть, ми ще ніколи не зачіпали тему плавучих ферм. Уявіть собі, такі існують! Крім того, одне з таких місць знаходиться в самому центрі Західної Європі — в Нідерландах. Прямо по сусідс...
Кожен з нас знає на власному досвіді, що якщо зробити хоча б маленький позіхання навіть в самому невеликому колективі, то можна запустити ланцюжок цього дивного, але кумедного явища. Мало того, деяким людям достатньо просто однієї...
Чому теорії змови, так популярні?
Коли ви востаннє виходили в інтернет, не помітили нічого дивного? Варто хоча б трохи звернути увагу на коментарі під популярними блогами, як в очі кидаються теорії змови всіх мастей. Люди самих різних віків з завзяттям, властивим ...
Тараканье молоко — їжа майбутнього?
З-за того, що населення нашої планети постійно зростає, вчені вже зараз знаходяться в пошуку нових способів того, як прогодувати . Так, одним з найбільш перспективних продуктів майбутнього цілком може стати тараканье молоко. Незва...
останнім часом ми . Він застосовується практично скрізь: від сфери високих технологій і складних математичних обчислень до медицини, автомобілебудування і навіть при роботі смартфонів. Технології, що лежать в основі роботи ІІ в су...
Якщо ви думаєте, що такі хвороби як кір, правець і коклюш більше не становлять загрози, то у нас для вас погані новини. В останні кілька років по всьому світу набирає популярність рух противників щеплень. У 2019 році щеплень боять...
Що буде зі змією, якщо її вкусить інша змія?
Думаю, що не варто пояснювати, що може статися з людиною при укусі отруйної змії, так як про малоприємних наслідки такої події чули багато хто. Але що станеться у випадку, якщо змія вкусить іншу змію? Згідно офіційній науці, зазви...
Вчені запропонували новий спосіб отримання відновлюваної енергії
На думку вчених зі Стенфордського університету, місця, де змішується солона океанічна вода з прісною водою, можуть стати джерелом величезного обсягу виробництва , повідомляє прес-релізі на сайті університету. Автори розробки відзн...
Чому після м'яти ми відчуваємо холод у роті?
Якщо пожувати листочок м'яти, то ви відчуєте, як по вашому роті починає поширюватися приємна прохолода. Це відбувається з-за речовини ментолу, яке міститься в м'яті і впливає на систему рецепторів, які знаходяться на слизових обол...
Перша в історії фотографія квантової заплутаності
Фізики з шотландського університету Глазго повідомили про експеримент, в результаті якого вчені змогли отримати першу в історії фотографію частинок. Явища за мірками фізики настільки дивного, що навіть великий учений 20-го столітт...
Найбільші щури в світі були розміром з собаку. Ними живилися люди
Гігантські щури, які в десять разів перевищували за розміром своїх сучасних родичів, водилися на Східному Тиморі якихось 1000 років тому. До такого висновку прийшли археологи після знахідки останків семи гігантських гризунів. За с...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!