FYI: Nou record pentru cea mai scăzută temperatură atinsă în laborator

De Ionuț Preda 20.10.2021

Cercetători din Germania și Franța au atins cea mai scăzută temperatură înregistrată vreodată într-un mediu de laborator, de doar 38 de picokelvini; NASA a anunțat că va lansa un nou telescop spațial în 2025 care va studia, printre altele, formarea și moartea stelelor; produsele de protecție solară care conțin oxid de zinc își pierd eficiența împotriva razelor UVA după două ore și ar putea deveni potențial toxice.

kelvin

Interiorul turnului de cercetare din Bremen. smerikal/Flickr

Cea mai scăzută temperatură atinsă vreodată în laborator

O echipă de cercetători din Germania și Franța a stabilit un nou record pentru cea mai scăzută temperatură înregistrată vreodată în condiții de laborator, de 38 de picokelvini (pK), conform unui studiu publicat în jurnalul Physical Review Letters.

Pe scara Kelvin, 0 K reprezintă cea mai scăzută formă de temperatură termodinamică posibilă, cea în care nu există deloc căldură sau vreo formă de mișcare a atomilor. Aceasta este echivalentul a -273,15 °C, în timp ce 1 pK reprezintă 10-12 K.

Se consideră că temperatura absolută de 0 K nu poate fi atinsă, însă valori apropiate de aceasta pot fi obținute în condiții de laborator. La aceste temperaturi extrem de reduse, materia începe să capete proprietăți neobișnuite, precum supraconductibilitatea sau superfluiditatea, și se poate transforma într-un condensat Bose-Einstein (o stare de agregare a materiei în care anumite particule elementare, numite bosoni, pot reproduce fenomene cuantice microscopice la o scară macroscopică).

Autorii studiului au atins noul record într-un turn de cercetare înalt de 122 de metri din Bremen, care este practic un tub imens în care se poate obține o stare de imponderabilitate controlată pentru diverse obiecte. Experimentul a constat din captarea într-un câmp magnetic, la vârful turnului, a unui nor gazos din atomi de rubidiu și răcirea acestor atomi până la punctul în care se transformă în condensatul Bose-Einstein (la temperaturi de aproximativ 2 miliardimi dintr-un grad °C).

Câmpul magnetic a fost ulterior închis și redeschis succesiv pentru a permite expansiunea controlată a norului gazos în întreg turnul. Acest proces încetinește și mai mult mișcarea moleculară a atomilor de rubidiu, apropiindu-se de oprirea lor completă și, astfel, de minimul termodinamic. Recordul de temperatură a fost menținut timp de două secunde, însă autorii studiului susțin că, în condiții de imponderabilitate deplină, precum în spațiu, această temperatură ar putea fi menținută chiar și timp de 17 secunde, în timp ce reducerea numărului de atomi de rubidiu din experiment ar putea duce la temperaturi și mai scăzute.

NASA va lansa un nou telescop spațial în 2025

NASA a selectat pentru lansare un nou telescop spațial care va studia formarea și moartea stelelor, precum și formarea elementelor chimice din Calea Lactee. Instrumentul, numit Compton Spectrometer and Imager (COSI), are o dată de lansare estimată pentru 2025.

Telescopul, specializat în detectarea razelor gamma, va studia atomii radioactivi produși în urma exploziilor unor stele masive pentru a alcătui o hartă a locurilor din galaxie în care s-au format diverse elemente chimice. COSI va cerceta și originea pozitronilor (numiți și antielectroni), antiparticule care au aceeași masă ca un electron, dar au încărcătură pozitivă.

Misiunea a fost selectată din 18 propuneri înscrise în programul Astrophysics Explorer, cel mai vechi program încă în funcțiune al agenției, care se ocupă de lansarea unor misiuni specializate, cu buget redus . COSI va fi condusă de o echipă de cercetători de la Universitatea California din Berkeley și va costa aproximativ 145 de milioane de dolari, în afara costurilor de lansare.

Cremele de protecție solară cu oxid de zinc își pierd eficiența după două ore

Un studiu efectuat de cercetători de la Universitatea din Oregon, Statele Unite, susține că produsele de protecție solară tip cremă care conțin oxidul de zinc – un ingredient destul de comun în astfel produse – devin ineficiente și chiar toxice după două ore de expunere la radiații ultraviolete.

Cercetarea, publicată în Photochemical & Photobiological Sciences, detaliază rezultatele unui test în care au fost comparate mai multe mixturi cu filtre ultraviolete (UV) comercializate în Statele Unite și Europa. Mixturile au fost expuse la radiație UV timp de două ore, timp în care stabilitatea compușilor a fost evaluată prin intermediul spectroscopiei. În același timp, cercetătorii au verificat dacă aceste mixturi devin toxice pentru peștii-zebră, care au similarități ridicate cu oamenii la nivel molecular, genetic și celular.

Cea mai mare diferență de stabilitate a fost remarcată la mixturile care conțineau oxidul de zinc, indiferent dacă substanța era prezentă sub formă de nanoparticule sau microparticule. După cele două ore, aceste mixturi au înregistrat o pierdere de 80% a protecției de filtru organic împotriva razelor UVA, care alcătuiesc cea mai mare majoritate a radiației solare care ajunge pe Pământ. Când mixturile au fost expuse embrionilor de pești-zebră, cei pe care au fost testate produsele cu oxid de zinc au dezvoltat nivele ridicate de substanțe derivate toxice, dar neletale.

Autorii recomandă folosirea în continuare a produselor de protecție solară, dar sfătuiesc evitarea produselor care conțin filtre UV cu oxid de zinc sau combinarea acestora cu altele care conțin substanța, precum unele cosmetice cu factor de protecție solară.

ALTE ȘTIRI DIN LUMEA ȘTIINȚEI

Avans major în biologia sintetică

O echipă mixtă de chimiști și biologi sintetici din Statele Unite a reușit să modifice în premieră o bacterie astfel încât aceasta să creeze o moleculă care până acum putea fi sintetizată doar în laborator, conform unui studiu publicat în Nature Chemistry.

Este pentru prima dată când un proces de biosinteză într-o bacterie organică, în acest caz E. Coli, rezultă în producerea unei molecule care nu există în stare naturală. Molecula rezultată, numită limonen ciclopropanat, este una simplă și practic inutilă, produsă în cadrul experimentului în cantități reduse. Însă procesul ar putea fi folosit pentru obținerea unei game largi de chimicale prin fermentarea bacteriilor, ceea ce poate contribui la producerea sustenabilă de carburanți, antibiotice sau alți compuși care sunt dificil de obținut.

NASA lansează o nouă misiune către Jupiter

Agenția spațială americană a lansat, sâmbătă, sonda Lucy, care ar urma să studieze mai mulți asteroizi aflați pe aceeași orbită solară ca și Jupiter, precum și unul din centura de asteroizi dintre Marte și Jupiter. Misiunea are o durată estimată de 12 ani și ar urma să ajungă la ținta din centura de asteroizi în 2025, urmând să facă joncțiunea cu cei de pe orbita lui Jupiter, denumiți asteroizi „troieni”, în 2033. Aceștia din urmă reprezintă rămășițe ale procesului de formare al planetelor și ar putea oferi noi indicii despre istoria timpurie a Sistemului Solar.

Gorilele pot distinge vocile umane

O cercetare publicată în jurnalul Animal Cognition susține că gorilele pot distinge și ține minte vocile persoanelor cu care au interacționat în trecut. Într-un experiment desfășurat la Grădina Zoologică din Atlanta, autorii au redat înregistrări audio pentru 12 gorile pentrutrei tipuri de persoane: îngrijitori cu care animalele interacționează zilnic, persoane cu care animalele au avut experiențe negative (precum veterinarii) și persoane complet necunoscute. Dacă la auzul vocii îngrijitorilor animalele nu au avut reacții notabile, acestea și-au întrerupt activitățile pentru a încerca să identifice sursa celorlalte tipuri de înregistrări, similar cu modul în care se comportă atunci când încearcă să identifice un potențial pericol.

Ce se știe și (mai ales) ce nu se știe despre Omicron?

De
Îngrijorați de numărul mare de mutații, cercetătorii au pus lumina reflectoarelor pe Omicron, care a devenit „variantă îngrijorătoare” pe lista Organizației Mondiale a Sănătății în doar două zile de la identificare.

FYI: Pe Lună, și dioxidul de carbon îngheață

De
În zonele permanent umbrite ale Lunii s-ar putea găsi dioxid de carbon în formă solidă; un vaccin mRNA împotriva bolii Lyme a dat rezultate bune în testele clinice pe animale; un studiu israelian a descoperit o nouă stare în care pot ajunge bacteriile care sunt afectate puternic, dar nu ucise de antibiotice, în care devin rezistente la acestea și din care se pot recupera.

FYI: Troposfera se mărește odată cu temperatura globală

De
Schimbările climatice provocate de om duc la modificări în stratificarea atmosferică a planetei; persoanele care se culcă între 22 și 23 par să aibă un risc mai scăzut de boli cardiace; plăcile tectonice care se scufundă se îndoaie și sunt slăbite, însă nu sunt distruse complet după intrarea în mantaua Pământului.

Editors’ choice (11-17 noiembrie). Unde mergi, ce vezi, ce asculți săptămâna asta

De
Arta se adaptează în așteptarea Metaverse-ului, natura umană întâlnește tehnologia în filme experimentale, iar Netflix transformă în serial TV un joc video cult.