Triumf al tehnologiei. A fost creat primul accelerator de electroni din lume care încape pe o monedă

accelerator de particule
Shutterstock

Oamenii de știință au creat primul accelerator de electroni nanofotonic din lume, care accelerează particulele încărcate negativ cu ajutorul unor mini-impulsuri laser și care este suficient de mic pentru a încăpea pe o ... monedă.

Acest triumf tehnologic, care are dimensiunea unei monede mici, ar putea deschide ușa către o gamă largă de aplicații, inclusiv utilizarea micilor acceleratoare de particule în interiorul pacienților umani.

Noul aparat, cunoscut sub numele de accelerator nanofotonic de electroni (NEA), este format dintr-un microcip minuscul care găzduiește un tub cu vid și mai mic, alcătuit din mii de "piloni" individuali. Cercetătorii pot accelera electronii prin lansarea de mini-fascicule laser către acești piloni.

Tubul principal de accelerare are o lungime de aproximativ 0,02 inch (0,5 milimetri), ceea ce este de 54 de milioane de ori mai scurt decât inelul de 27 kilometri (16,8 mile) care formează Large Hadron Collider (LHC) al CERN din Elveția - cel mai mare și mai puternic accelerator de particule din lume, care a descoperit o serie de noi particule, inclusiv bosonul Higgs (sau particula lui Dumnezeu) și misterioasa particulă X.

În interior, micul tunel are o lățime de numai 225 de nanometri.

Citește și
muzica
Muzica, remediu pentru durerea fizică. Ce recomandă specialiștii, conform unui studiu

Pentru context, firele de păr uman au o grosime cuprinsă între 80.000 și 100.000 de nanometri, potrivit Institutului Național de Nanotehnologie, citat de Live Science.

Într-un nou studiu, publicat pe 18 octombrie în revista Nature, cercetătorii de la Universitatea Friedrich-Alexander din Erlangen-Nürnberg (FAU) din Germania au folosit micul dispozitiv pentru a accelera electronii de la o valoare energetică de 28,4 kiloelectronvolți la 40,7 keV, ceea ce reprezintă o creștere de aproximativ 43%.

Este pentru prima dată când un accelerator nanofotonic de electroni, care a fost propus pentru prima dată în 2015, a fost declanșat cu succes, au scris cercetătorii într-un comunicat.

Cercetătorii de la Universitatea Stanford au repetat deja performanța cu mini-acceleratorul lor, dar rezultatele lor sunt încă în curs de revizuire.

"Pentru prima dată, putem vorbi cu adevărat despre un accelerator de particule pe un [micro]cip", a declarat în comunicat co-autorul studiului, Roy Shiloh, fizician la FAU.

LHC folosește peste 9.000 de magneți pentru a crea un câmp magnetic care accelerează particulele la aproximativ 99,9% din viteza luminii. NEA creează, de asemenea, un câmp magnetic, dar funcționează prin lansarea unor fascicule de lumină asupra pilonilor din tubul cu vid; acest lucru amplifică energia în modul potrivit, dar câmpul energetic rezultat este mult mai slab.

Electronii accelerați de NEA au doar o milionime din energia pe care o au particulele accelerate de LHC.

Cu toate acestea, cercetătorii cred că pot îmbunătăți designul NEA prin utilizarea unor materiale alternative sau prin stivuirea mai multor tuburi unul lângă altul, ceea ce ar putea accelera și mai mult particulele. Cu toate acestea, nu vor ajunge niciodată la niveluri de energie apropiate de cele ale marilor dispozitive.

Acest lucru nu este un lucru rău, având în vedere că scopul principal al creării acestor acceleratoare este acela de a utiliza energia emisă de electronii accelerați în tratamente medicale specifice care pot înlocui formele mai dăunătoare de radioterapie, care este folosită pentru a distruge celulele canceroase.

"Aplicația de vis ar fi plasarea unui accelerator de particule pe un endoscop pentru a putea administra radioterapie direct în zona afectată din organism", a transmis Tomáš Chlouba, autorul principal al studiului, fizician la FAU.

Dar acest lucru este încă departe, a mai adăugat el.

Articol recomandat de sport.ro
Gigi Becali a bătut palma cu Dan Șucu și a obținut un profit de 100 de milioane de euro: "S-a ținut de cuvânt"
Gigi Becali a bătut palma cu Dan Șucu și a obținut un profit de 100 de milioane de euro: "S-a ținut de cuvânt"
Citește și...
Roșii cu gust de zmeură sau fragi. Ce soiuri neobișnuite au reușit să aclimatizeze cercetătorii români
Roșii cu gust de zmeură sau fragi. Ce soiuri neobișnuite au reușit să aclimatizeze cercetătorii români

De anul viitor putem mânca roșii negre, tigrate, ori cu țepi. Cercetătorii de la Banca de Resurse Vegetale din Buzău au reușit să aclimatizeze și să omologheze mai multe soiuri de tomate.  

Muzica, remediu pentru durerea fizică. Ce recomandă specialiștii, conform unui studiu
Muzica, remediu pentru durerea fizică. Ce recomandă specialiștii, conform unui studiu

Muzica preferată ne poate ajuta să facem faţă mai bine durerii fizice. Cercetătorii au descoperit că ascultarea muzicii preferate reduce intensitatea şi neplăcerea durerii, cunoştinţe care ar putea optimiza terapiile pentru durere bazate pe muzică.

Rezultatele surprinzătoare ale unui studiu: Exercițiile fizice, la fel de bune ca Viagra
Rezultatele surprinzătoare ale unui studiu: Exercițiile fizice, la fel de bune ca Viagra

Un grup de cercetători a descoperit că mulţi bărbaţi care se confruntă cu disfuncţia erectilă pot depăşi o mare parte din problemă prin simpla practicare a exerciţiilor aerobice.

 

Un grup de studenți români a construit o mașină de curse electrică. Invențiile de la salonul internațional din Cluj-Napoca
Un grup de studenți români a construit o mașină de curse electrică. Invențiile de la salonul internațional din Cluj-Napoca

Sute de invenții sunt prezentate în aceste zile la Cluj-Napoca, unde cercetătorii așteaptă oameni de afaceri și antreprenori interesați să comercializeze produsele.  

Un studiu australian a descoperit modul în care celulele canceroase rezistă la chimioterapia obişnuită
Un studiu australian a descoperit modul în care celulele canceroase rezistă la chimioterapia obişnuită

Cercetătorii de la Universitatea New South Wales şi Universitatea Tehnologică din Sydney au descoperit modul în care celulele canceroase reuşesc să eludeze o terapie obişnuită împotriva cancerului, informează agenţia de presă Xinhua.

Recomandări
Cod portocaliu și galben de viscol şi vânt în mai multe zone din țară. Care sunt județele afectate de vreme rea. HARTĂ
Cod portocaliu și galben de viscol şi vânt în mai multe zone din țară. Care sunt județele afectate de vreme rea. HARTĂ

Administraţia Naţională de Meteorologie a emis, joi dimineață, o avertizare Cod portocaliu de vânt puternic, valabilă până joi seară, și două avertizări Cod galben de viscol şi vânt puternic, valabile până vineri dimineață.

Misterul care înconjoară prăbușirea avionului Azerbaijan Airlines. Imagini de la bord surprinse înainte de tragedie
Misterul care înconjoară prăbușirea avionului Azerbaijan Airlines. Imagini de la bord surprinse înainte de tragedie

Continuă ancheta în cazul tragediei aviatice din Kazahstan. Autoritățile au găsit cutia neagră a aparatului de zbor, cu ultimele convorbiri din cabina de pilotaj.

Moșul a adus „dovada” greșită. Boarding Pass: Facturile arătate de Marcel Ciolacu, emise după zborurile „problematice”
Moșul a adus „dovada” greșită. Boarding Pass: Facturile arătate de Marcel Ciolacu, emise după zborurile „problematice”

Boarding Pass, site specializat în ştiri din aviaţie, continuă verificările vizând facturile prezentate de prim-ministrul Marcel Ciolacu ca dovadă a faptului că și-a achitat personal călătoriile cu avioane private în 2022.