LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/PHYSICS WORLD /decembre 2017-2

8

Imagerie échographique réalisée  à partir d'un seul grand capteur

Ultrasound imaging from a single large sensor

Dec 14, 2017

Sound idea: ultrasound mask creates 3D images

14 déc. 2017

Un appareil capable d'effectuer une imagerie échographique 3D avec un seul émetteur et récepteur à ultrasons piézoélectriques de grande taille a été développé par des chercheurs aux Pays-Bas. La plupart des imageurs à ultrasons utilisent des milliers de minuscules capteurs pour transmettre des salves ultrasoniques et enregistrer le signal réfléchi, mais le nouveau dispositif utilise plutôt un masque de codage d'ouverture devant un seul capteur. Selon les scientifiques, cela pourrait ouvrir la voie à des appareils à ultrasons moins coûteux, plus rapides, plus simples et plus petits avec de nouvelles applications cliniques.

L'échographie est largement utilisée en médecine pour obtenir des images rapides et en temps réel des structures internes du corps. En plus de surveiller le développement pendant la grossesse, elle  est également utilisée pour étudier des problèmes de santé tels que les maladies cardiaques, les lésions des tissus mous et les douleurs abdominales. L'échographie est populaire parce qu'elle est peu coûteuse par rapport à d'autres techniques d'imagerie et n'utilise pas les rayonnements ionisants. La technique d'imagerie a également une large gamme d'applications industrielles telles que la recherche de fissures et d'autres défauts dans les matériaux massifs

Presque tous les systèmes à ultrasons utilisent des rangées de grands nombres de transducteurs qui produisent de courtes salves ultrasoniques. Dans les applications médicales, les éclats sont réfléchis par les tissus dans le corps et détectés par le même réseau. Le délai entre la transmission et la détection et la force du signal réfléchi fournissent des informations sur l'emplacement et la densité du tissu, qui est utilisé pour construire l'image

La plupart des systèmes d'échographie produisent des images transversales 2D, mais les images 3D seraient meilleures pour les évaluations médicales. Le problème est pour produire des images 3D à partir des techniques d'échographie actuelles n'est pas si simple. La plupart des systèmes utilisent des transducteurs répartis dans une seule direction. Pour obtenir une image 3D, l'échographie doit être déplacée autour du tissu en cours d'imagerie, ce qui n'est souvent pas possible. Une solution plus compliquée est un réseau de transducteurs 2D qui dirige le faisceau, ce qui est une technologie coûteuse.

Pour répondre à ce problème, Pieter Kruizinga, ingénieur biomédical au centre médical Erasmus de Rotterdam, et ses collègues, se sont tournés vers la signalisation compressive, une technique de traitement qui permet de décoder le signal avec moins de mesures que ce que l'on croyait nécessaire. Dans un article paru dans Science Advances, ils décrivent comment cela leur a permis de produire un appareil à ultrasons capable de créer des images 3D à l'aide d'un seul transmetteur à ultrasons et d'un seul capteur.

Plutôt que d'utiliser un réseau pour produire un faisceau d'ultrasons dirigé et orientable, leur dispositif utilise un masque en plastique qui brouille le signal ultrasonore pour produire un grand champ ultrasonore diffusé. «Avec ce masque, nous créons un signal si chaotique que chaque point de l'espace a son propre signal qui lui est attribué», explique Kruizinga. Si vous faites cela assez bien, vous pourrez alors séparer et identifier ces signaux lorsqu'ils reviendront au capteur, explique Kruizinga. Ces données - ainsi que des informations sur le retard et la puissance du signal - sont ensuite combinées avec une connaissance détaillée de la direction dans laquelle chaque signal unique a été envoyé, et donc où il a rebondi, pour construire l'image.

Le masque permet la création d'une seule mesure ultrasonore compressée d'un objet dans lequel chaque pixel unique de l'image est identifiable de manière unique et peut être décodé en utilisant des techniques de signalisation en compression.

"Sans ce masque, vous auriez un très bon faisceau se propageant à travers votre support, mais alors tous les pixels, de  chaque point dans l'espace, recevraient le même signal", dit Kruizinga. "Si vous recevez ensuite le signal, vous ne seriez pas en mesure de savoir quels points dans l'espace étaient actifs."

Pour améliorer encore l'image, les chercheurs ont également fait pivoter le masque devant le capteur. Cela fait tourner le motif ultrasonore, ce qui permet d'obtenir des mesures et des informations supplémentaires.

L'équipe a montré que l'appareil peut être utilisé pour l'imagerie 3D de deux lettres imprimées en 3D en plastique (voir la figure). Ils disent, cependant, que le dispositif "ne fournit pas de fonctionnalités similaires à celles des échographes 3D existants". Mais affirmer que l'introduction d'autres techniques pour introduire la variation du signal et l'amélioration des prédictions du champ ultrasonore produit par le masque pourrait conduire à de meilleurs résultats.

Kruizanga a déclaré à Physics World qu'ils ont déjà commencé à tester des dispositifs avec plusieurs émetteurs. «Nous voulions montrer que c'est possible avec unseul, mais vous pouvez faire plus de signaux uniques et la vie devient beaucoup plus facile si vous en utilisez quelques-uns», explique-t-il.

Depuis la publication du journal, Kruizinga dit qu'un de ses collègues a réussi à rétrécir l'appareil en une sonde d'environ 1 mm d'épaisseur. Il dit qu'un tel dispositif pourrait être utilisé pour l'imagerie intra-vasculaire - pour examiner les blocages des artères et aider à la mise en place des stents, par exemple.

En plus d'être plus facile à réduire pour l'imagerie à l'intérieur du corps que la matrice de transducteurs multipless, Kruizinga dit que les dispositifs basés sur leur technique seront également moins chers et plus portables que les appareils d'échographie médicale actuels. A propos de l'auteur Michael Allen est un écrivain scientifique basé au Royaume-Uni

MON COMMENTAIRE /

Je trouve l idée très astucieuse  et très utile ….Il y a un compromis possible   entre la 3 D à 2 ou 3 émetteurs …..La mise en place des stents   et leur évolution par sténose ultérieure in situ    est difficile à suivre par IRM du fait des artefacts   donc la méthode sera complémentaire et moins chère

 

8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

9

L'anguille électrique inspire une nouvelle source d'énergie

13 décembre 2017

Electric eel inspires new power source

Dec 13, 2017

Une source d'énergie inspirée par l'anguille électrique a été créée par des chercheurs en Suisse et aux États-Unis. Le système imite les milliers de cellules "électrocytes" minces trouvées chez l'animal, qu'il utilise pour générer jusqu'à 100 W d'énergie électrique pour se défendre ainsi que pour localiser et étourdir ses proies. Ses inventeurs disent que la source pourrait un jour alimenter des implants médicaux et des robots mous.

Les électrocytes d'une anguille électrique se trouvent dans des organes qui longent le corps du  poisson, qui vit au fond des rivières et des lacs d'Amérique du Sud. Séparé par des couches isolantes, chaque électrocyte stocke l'énergie grâce à un processus biochimique qui pompe les ions positifs de sodium et de potassium hors de la structure. Chaque cellule a un potentiel électrique d'environ 150 mV.

Une décharge électrique se produit lorsque les canaux ioniques sont ouverts, permettant aux ions de refluer dans l'électrocyte. Étant donné qu'une anguille électrique a des milliers d'électrocytes empilés en série, cet animal peut créer un potentiel allant jusqu'à 600 V sur sa longueur. Des courants d'ions allant jusqu'à 1 A s'écoulent de la tête du poisson, autour du corps et vers sa queue.

La nouvelle alimentation a étéréalisée par Thomas Schroeder, Anirvan Guha, Michael Mayer et ses collègues de l'Université de Fribourg, Université du Michigan et Université de Californie, San Diego. L'équipe a imité la structure en couches d'un électrocyte d'anguille électrique en faisant une feuille recouverte d'un réseau de gouttelettes de quatre matériaux différents semblables à du gel. Certaines gouttelettes contiennent des ions de sodium et de chlore, tandis que d'autres contiennent de l'eau pure. Un troisième type de gouttelette conduit des ions sodium mais pas des ions chlore, tandis que le quatrième type conduit des ions chlore mais pas de sodium.

Pour s'assurer que le système se décharge de manière contrôlée, l'équipe a emprunté une technique à l'origami appelée «Miura fold». Cela a été inventé par un astrophysicien japonais et est souvent utilisé pour créer des panneaux solaires satellites qui se déroulent dans l'espace. Ils ont marqué la feuille au laser afin qu'elle puisse être pliée de telle sorte que les différentes gouttelettes se rassemblent dans un ordre très précis qui fait bouger les atomes de sodium et de chlore entre les gouttelettes comme les ions sodium et potassium dans l'anguille électrique.

Le nouveau matériau peut générer un potentiel électrique de 110 V et une puissance de 27 mW par mètre carré. "Les organes électriques dans les anguilles sont incroyablement sophistiqués, ils sont beaucoup mieuxaptes  à générer de l'énergie que nous  le sommes", admet Mayer. L'équipe travaille maintenant à améliorer les performances du système.

L'alimentation est décrite dans Nature

A propos de l'auteur

Hamish Johnston est rédacteur en chef de physicsworld.com

Mon commentaire :Très astucieux cette idée de transposer  ces batteries de piles des gymnotes  en  origami électrique ! Par alleurs la peche industrielle electrique  devrait être interdite  ….LA CEE devrait avoir honte !

888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

9

La menace des débris spatiaux pour les satellites géosynchrones a été considérablement sous-estimée

12 décembre 2017

Space debris threat to geosynchronous satellites has been drastically underestimated

Dec 12, 2017

Shooting gallery

Image schématique montrant des RSO en orbite terrestre.

Gallerie photo

Une nouvelle analyse a montré que la menace posée par les débris spatiaux sur les satellites posées sur  orbites terrestres géosynchrones (GEO) est beaucoup plus importante qu'on ne le pensait jusqu'à présent. Daniel Oltrogge chez Analytical Graphics Inc (AGI), et des collaborateurs de l'AGI et des opérateurs satellites SES et Inmarsat, ont utilisé six approches distinctes pour estimer le risque, trouvant un large accord entre eux. Les résultats indiquent que les risques de collision dans le GEO sont jusqu'à quatre ordres de grandeur plus élevés que ne le suggèrent certaines estimations, et ces collisions peuvent se produire à des vitesses relatives beaucoup plus élevées qu'on ne le pensait auparavant. Les chercheurs prédisent que la population des satellites GEO actifs devrait subir un impact potentiellement mortel tous les quatre ans en moyenne.

Parce que les objets dans GEO entourent la Terre une fois toutes les 24 heures, les satellites GEO avec des orbites équatoriales circulaires gardent une position constante sur la surface de la Terre. Ces orbites - environ 35.786 km au-dessus du sol - sont particulièrement utiles pour les satellites de télécommunication, car les stations au sol peuvent maintenir le contact sans avoir besoin d'un suivi actif.

Malheureusement, l'intérêt de cette zone orbitale a conduit à la congestion de la région GEO au-dessus de l'équateur avec des satellites opérationnels et anciens, ainsi que des «objets spatiaux résidents» (RSO) plus petits générés par des collisions, des explosions et d'autres événements de fragmentation. Cela signifie que, outre les 466 satellites GEO actifs, la région accueille également des milliers d'objets de plus de 10 cm et au moins des dizaines de milliers de plus de 1 cm.

"Le risque de collision est important dans tous les régimes orbitaux, mais trop souvent les gens gravitent vers l'orbite terrestre basse (LEO) et ne parviennent pas à évaluer correctement le risque à GEO.Cette recherche est destinée à ouvrir cette discussion, d'autant plus que GEO représente l’e space commercial  actuellement exploité », explique Oltrogge, qui a présenté le travail au 68e Congrès international d'astronautique à Adélaïde, en Australie, en septembre 2017.

L'évaluation du risque est plus difficile pour GEO que pour LEO pour diverses raisons: le nombre d'objets en orbite est plus difficile à établir en toute confiance; les orbites ont tendance à être largement synchrones; et la population de satellites actifs est répartie de manière inégale autour de l'équateur. Pourtant, les chercheurs ont produit une gamme d'estimations du danger, celles du bas allant jusqu'à suggérer que le risque de collision est si faible que même l'utilisation régulière d'orbites de cimetière pour les satellites GEO retirés n'est pas nécessaire. Lorsqu'ils se produisent, les impacts ont généralement été supposés impliquer des vitesses relatives inférieures à 1 km / s.

Les méthodes utilisées par Oltrogge et ses collègues ont consisté en une extrapolation statistique à partir de catalogues de débris connus, des enregistrements d'approches proches et des simulations du passage de satellites à travers des populations de RSO connues et estimées. Les analyses comprenaient la dérive orbitale induite par les effets gravitationnels du Soleil et de la Lune, et tenaient également compte de la forme allongée et de l'alignement du satellite GEO typique. "Un élément important du processus était la corroboration que chacune des nombreuses approches indépendantes fournit aux autres", explique Oltrogge. «Le corpus de travail collectif a plus d'impact que chacune des parties et, par conséquent, nous avons pensé que le fait de les avoir toutes réalisées et publiées dans un seul document valait le temps supplémentaire consacré..

Les chercheurs ont constaté que le temps moyen entre les collisions de débris par satellite est de seulement quatre ans pour la population des RSO de 1 cm de diamètre, mais ce n'est pas le seul résultat alarmant. L'équipe a également constaté que, contrairement aux analyses précédentes, des collisions pouvaient avoir lieu à des vitesses relatives allant jusqu'à 4 km / s, en raison de l'existence de débris traversant le GEO dans des orbites excentriques. De tels impacts sont assez énergétiques pour causer des dommages catastrophiques aux satellites, qui ne sont pas conçus avec la robustesse mécanique

Hanspeter Schaub, Université du Colorado Boulder

Les collisions avec des objets de taille 20 cm étaient supposées se produire tous les 50 ans en moyenne, et de  tels événements peuvent produire des nuages ​​de fragments à grande vitesse qui se propagent dans toute la région GEO, déclenchant potentiellement une cascade d'impacts secondaires. "Alors que les vitesses relatives ne sont pas aussi élevées que ce qui peut être rencontré dans LEO, ils sont assez volumineux pour fractionner complètement un vaisseau spatial", explique Hanspeter Schaub de l'Université du Colorado Boulder, qui n'a pas participé à cette étude. De plus, poursuit M. Schaub, «contrairement aux orbites terrestres basses, les satellites GEO sont essentiellement des canards assis avec une capacité limitée à échapper au flux de débris spatiaux».

Mais si l'on peut s'attendre à ce que les collisions entre les satellites GEO soient monnaie courante, on peut se demander pourquoi nous  parlons si peu à leur sujet. En fait, bien que seulement deux de ces événements aient été confirmés, 20 autres ou plus sont suspectés. De plus, les levés optiques effectués par l'ESA ont permis de découvrir un grand nombre d'objets qui ne peuvent provenir que d'événements de fragmentation non signalés. Il semble donc que la région GEO pourrait bien être un environnement beaucoup plus dangereux que prévu pour les satellites. "Nos résultats indiquent que le risque de collision non atténué est assez élevé", explique Oltrogge. «Bien qu'il y ait beaucoup de redondance pour un  satellite GEO à faire face à une seule collision avec un fragment de débris, les collisions GEO avec des débris de plus grande taille sont bien plus importantes et l'industrie doit veiller à mettre en place des mesures d'atténuation efficaces. L’ensemble du marché des services par satellite géostationnaires  est  à risque. " Schaub est d'accord avec l'importance de la recherche: "Cette étude est très opportune, car la région géosynchrone est la région la plus fortement concernée  dans l'espace.Oltrogge et autres donnent un excellent aperçu de la recherche limitée dans les risques de débris GEO, et résument le  travail illustrant le défi des débris GEO. " A propos de l'auteur Marric Stephens est un journaliste sur physicsworld.com

MON COMMENTAIRE/Cet article me rappelle  le film diffusé en 2013 avec Sandra Bullock, George Clooney etc   et dénommé « GRAVITY »  ou un satellite habité  se fait détruire  par une pluie de débris arrivant a grande vitesse !

88888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

10

Les ombres des anneaux de Saturne compliquent l'ionosphère

Shadows of Saturn's rings complicate ionosphere

Dec 12, 2017

Throwing shade: rings block extreme UV radiation

12 décembre 2017

Une photographie capturée par le vaisseau spatial Cassini des anneaux de Saturne et les ombres qu'ils ont projetées sur la planète.

Ombre de projection: les anneaux bloquent les rayons ultraviolets extrêmes

Des survols à basse altitude effectués par le vaisseau spatial Cassini récemment retiré ont montré que l'environnement électrique de Saturne était étonnamment dynamique. En manœuvrant Cassini dans une série d'orbites qui ont mené la sonde dans l'anneau le plus interne de la planète, les chercheurs ont obtenu des mesures directes de la densité électronique et de la température dans l'ionosphère. Les résultats ont révélé que la variabilité et la structure fine des conditions de plasma près de Saturne sont dues en partie à la façon dont les anneaux A et B empêchent le rayonnement solaire ionisant d'atteindre la haute atmosphère.

Avant avril 2017, lorsque Cassini a commencé une série d'orbites proches autour de Saturne, l'étude de l'ionosphère de la planète se limitait à des mesures de moyenne résolution à basse résolution obtenues en utilisant des techniques de télédétection.

Jan-Erik Wahlund et ses collaborateurs à l'Institut suédois de physique spatiale de l'Université de l'Iowa et au Centre de vol spatial Goddard de la NASA ont rendu compte des résultats d'une enquête in situ réalisée à bord de la radio et de la plasma Wave Science de Cassini. ) paquet d'instruments.

Lorsque Saturne est directement éclairé, le rayonnement ultraviolet extrême (EUV) du Soleil ionise partiellement la haute atmosphère, produisant des électrons et des ions hydrogène. Cependant, les deux anneaux les plus importants de la planète sont opaques au rayonnement EUV, et dans leur ombre, les chercheurs ont constaté une diminution locale de la densité du plasma. L'absence de particules chargées dans cette région pourrait expliquer la fuite précédemment observée de signaux radio induits par la foudre, qui seraient sinon bloqués par l'ionosphère.

La variabilité a également été observée loin des ombres des anneaux, avec des densités d'électrons fluctuant entre 50 et 1300 par cm3 d'une orbite à l'autre. Wahlund et ses collègues proposent que ces conditions inconstantes soient aussi causées par les anneaux - dans ce cas par l'interaction électrodynamique entre l'ionosphère et l'anneau D électriquement chargé. Les flux résultants d'ions ionosphériques le long des tubes de flux magnétique pourraient conférer la structure fine observée par l'engin spatial. Un effet supplémentaire pourrait être provoqué par des réactions entre des molécules chargées négativement provenant du cycle D et de l'hydrogène ionisé provenant de l'atmosphère, qui pourraient se combiner pour abaisser localement la population d'espèces ioniques.

A propos de l'auteur

Marric Stephens est un journaliste sur physicsworld.

MON COMMENTAIRE /A mon avis les mystères  de la magnétosphère  de SATURNE    ne sont pas encore tranchés pour autant  par ce travail……

88888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

11Les physiciens créent le premier laser «topologique»

Physicists create first 'topological' laser

Exploring all options: the new topological laser can have any shape of laser cavity

Photo de chercheurs faisant un laser topologique

Explorer toutes les options: le nouveau laser topologique peut présenter  n'importe quelle forme de cavité laser

À Boubacar Kanté et ses collègues de l'Université de Californie à San Diego,le mérite d’avoir créé  le premier «laser topologique». Le dispositif implique la lumière serpentant autour d'une cavité de n'importe quelle forme sans diffusion - un peu comme le mouvement des électrons sur la surface d'un isolant topologique. Le laser fonctionne à des longueurs d'onde de télécommunication et pourrait conduire à de meilleurs circuits photoniques ou même protéger des informations quantiques de la diffusion.

Lightning makes radioactive isotopes

À Teruaki Enoto de l'Université de Kyoto et à ses collègues revient  le mérite  pour avoir fourni la première preuve détaillée et convaincante que la foudre peut mener à la synthèse d'isotopes radioactifs dans l'atmosphère. Les physiciens savaient déjà que les coups de foudre peuvent produire des rayons gamma et des neutrons, et avaient soupçonné que les interactions entre ce rayonnement et les noyaux d'azote dans l'air pouvaient créer des noyaux radioactifs. Enoto et ses collègues l'ont confirmé en mesurant un signal de rayons gamma indiquant une désintégration nucléaire qui a atteint son maximum environ 1 min après un coup de foudre. Ceci, disent-ils, est la preuve de la production de noyaux radioactifs tels que l'azote 13.

Le microscope à super résolution combine des technologies Nobe

Super-resolution microscope combines Nobel-winning technologies

Doughnut shop: Stefan Hell (left) and colleagues

À Francisco Balzarotti, à Yvan Eilers, à Klaus Gwosch, à Stefan Hell et à ses collègues de l'Institut Max Planck de chimie biophysique de l'Université d'Uppsala et de l'Université de Buenos Aires pour le développement d'un nouveau type de microscope super-résolution en temps réel. La nouvelle technique est appelée sondage d'excitation par luminescence au maximum (MINFLUX) et combine les mérites de deux techniques primées par Nobel - dont l'une a été développée par Hell. MINFLUX atteint une résolution à l'échelle nanométrique plus rapidement et avec moins de photons émis qu'auparavant.

La communication quantique sans particules est réalisée en laboratoire

Particle-free quantum communication is achieved in the lab

A Hatim Salih de l'Université de Bristol et ses collègues et Jian-Wei Pan de l'Université des Sciences et Technologies de Chine et ses collègues pour la théorie et la réalisation expérimentale de l'information de transmission en utilisant la physique quantique sans échange de particules. Il y a quatre ans, Salih et ses collègues ont proposé un nouveau schéma de communication quantique qui ne nécessite pas la transmission de particules physiques. Alors que certains physiciens étaient sceptiques, cette année une équipe dirigée par Pan a créé un tel système dans le laboratoire et l'a utilisé pour transférer une image simple tout en envoyant (presque) pas de photons dans le processus. Surnommée «imagerie contrefactuelle», cette technique pourrait s'avérer utile pour l'imagerie de pièces délicates de l'art ancien qui ne peuvent être exposées à la lumière directe.

Les rayons cosmiques à ultra-haute énergie ont des origines extra-galactiques

Ultra-high-energy cosmic rays have extra-galactic origins

Watching the sky: a Cherenkov detector in Argentina

Photographie nocturne d'un détecteur Cherenkov en Argentine

Regarder le ciel: un détecteur Cherenkov en Argentine

À la collaboration de l'Observatoire Pierre Auger pour montrer que les rayons cosmiques à ultra-haute énergie proviennent de l'extérieur de la Voie Lactée. Pendant des décennies, les astrophysiciens ont cru que les sources de rayons cosmiques avec des énergies supérieures à environ 1 EeV (1018 eV) pourraient être élaborées à partir des directions d'arrivée de ces particules. Ceci est différent des rayons cosmiques d'énergie inférieure, qui semblent provenir de toutes les directions après avoir été déviés par les champs magnétiques de la Voie Lactée. Aujourd'hui, les 1600 détecteurs de particules Cherenkov de Pierre Auger en Argentine ont révélé que le taux d'arrivée des rayons cosmiques à ultra-haute énergie est plus important dans la moitié du ciel. Qui plus est, l'excès se situe loin du centre de la Voie Lactée - suggérant que les rayons cosmiques ont des origines extra-galactiques.

'Les cristaux de temps' construits dans le laboratoire

'Time crystals' built in the lab

À Christopher Monroe à l'Université du Maryland et ses collègues et Mikhail Lukin de l'Université Harvard et collègues pour leur création indépendante de "cristaux de temps". Comme les cristaux conventionnels, qui rompent spontanément la symétrie de la translation, les cristaux temporels rompent spontanément la symétrie temporelle discrète. Les cristaux de temps ont d'abord été prédits il y a cinq ans et maintenant deux systèmes à base de spin avec des propriétés ressemblant à des cristaux de temps ont été créés. Lukin utilisait des spins dans les défauts de diamant, tandis que les spins de Monroe étaient des ions piégés.

Métamatériau améliore le refroidissement naturel sans apport de puissance

Metamaterial enhances natural cooling without power input

Cool wrappings: roll-to-roll glass-polymer metamaterial cools 24/7

Photo de Ronggui Yang (à droite) et Xiaobo Yin (à gauche) tenant un rouleau du métamatériau verre-polymère

Enveloppes froides: les métamatériaux en verre-polymère roll-to-roll refroidissent 24/7

A Ronggui Yang et Xiaobo Yin de l'Université du Colorado Boulder et ses collègues pour la création d'un nouveau film métamatériel qui assure le refroidissement sans avoir besoin d'une source d'énergie. Fabriqué à partir de microsphères de verre, de polymère et d'argent, le matériau utilise un refroidissement radiatif passif pour dissiper la chaleur de l'objet qu'il recouvre. Il émet l'énergie sous forme de rayonnement infrarouge, de sorte qu'il peut voyager à travers l'atmosphère et finalement memedans l'espace. Le matériau reflète également la lumière du soleil, ce qui signifie qu'il fonctionne à la fois le jour et la nuit. Mais peut-être le plus important, il peut être produit à moindre coût à l'échelle industrielle.

 L'interférence à trois photons mesurée enfin à Sascha Agne et Thomas Jennewein de l'Université de Waterloo et ses collègues et Stefanie Barz, Steve Kolthammer et Ian Walmsley de l'Université d'Oxford et ses collègues pour mesurer indépendamment l'interférence quantique impliquant trois photons. Il est très difficile de voir l'effet car il nécessite la possibilité de délivrer trois photons indiscernables au même endroit en même temps et également de s'assurer que les effets d'interférence à un photon et à deux photons sont éliminés des mesures. En plus de fournir des informations approfondies sur les principes fondamentaux de la mécanique quantique, l'interférence à trois photons pourrait également être utilisée dans la cryptographie quantique et les simulateurs quantiques.

Les muons révèlent un vide caché dans la pyramide égyptienne Représentation de la réalité virtuelle de l'intérieur de la pyramide de Khufu Ce qui se trouve à l'intérieur: explorer la pyramide de Khufu en utilisant la réalité virtuelle A la collaboration de ScanPyramids pour utiliser des muons cosmiques pour trouver un vide inconnu jusqu'ici dans la pyramide de Khufu. Gizeh, Egypte. En plaçant différents types de détecteurs de muons dans et autour de la pyramide, l'équipe a mesuré comment les averses de muons étaient atténuées lorsqu'elles passaient à travers la structure énorme. Les algorithmes informatiques ont analysé les données et révélé un vide inattendu et très important au sein de la pyramide.

À propos de l'auteur Hamish Johnston est rédacteur en chef de physicsworld.com

PAS DE COMMENTAIRES

88888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

12

Un laser atomique continu   / C’est  un pas de plus, disent les physiciens

Continuous atom laser one step closer, say physicists

Dec 7, 2017

Continuous cooling: the Amsterdam set-up

7 décembre 2017

Photo de l'installation utilisée par les physiciens de l'Université d'Amsterdam

Refroidissement continu: la configuration d'Amsterdam

Un "laser" qui émet un faisceau continu d'atomes cohérents c’ est un pas de plus, disent les physiciens aux Pays-Bas, qui ont conçu une nouvelle façon de refroidir les atomes pour créer un condensat de Bose-Einstein (BEC).

Un BEC est un état distinctif de la matière dans lequel tous les atomes sont dans le même état quantique. Par conséquent, un faisceau d'atomes tiré d'un BEC se comportera comme une onde de matière cohérente - de la même manière que la lumière d'un laser est une onde électromagnétique cohérente. Les lasers Atomique  pourraient s'avérer utiles pour effectuer des mesures de haute précision des rotations, des accélérations et des champs magnétiques

Les lasers atomiques existent depuis la création des premières BEC au milieu des années 1990, mais ces systèmes ont produit une impulsion d'atomes de moins d'une seconde, plutôt que des ondes continues d'atomes. C'est parce qu'il n'y a pas de façon pratique de reconstituer les atomes dans le BEC à la volée - un BEC consiste à piéger et refroidir des atomes à des températures minuscules au-dessus du zéro absolu dans un processus en plusieurs étapes qui prend  lui des dizaines de secondes.

Aujourd'hui, Florian Schreck et ses collègues de l'Université d'Amsterdam ont résolu ce problème de refroidissement en réalisant les différentes étapes de refroidissement à différents endroits, créant ainsi une ligne d'assemblage de refroidissement pouvant fonctionner en continu. La clé de leur succès est l'utilisation de strontium pour faire en sorte que les atomes de strontium  configurés  en BEC aient juste la bonne structure électronique à refroidir étape par étape, tout en étant déplacés d'un endroit à l'autre.

L'équipe peut utiliser cette technique pour créer un nuage de gaz «permanent» beaucoup plus froid et 100 fois plus dense que celui obtenu par les efforts précédents de refroidissement continu. Ils ont également montré que leur processus est compatible avec la création d'un BEC continuellement existant.

Schreck pense que l'équipe devrait être capable de produire  un laser atomique continu dans un an.

La recherche est décrite dans Physical Review Letters

A propos de l'auteur

Hamish Johnston est rédacteur en chef de physicsworld.com

MON COMMENTAIRE /FELICITATIONS !!!!