Istraživači Sveučilišta u Melbourneu i sveučilišta RMIT te stručnjaci australske nacionalne znanstvene agencije CSIRO izradili su prvi prototip kvantne baterije na svijetu. Baterija, predstavljena u časopisu Light: Science & Applications, sastoji se od višeslojne organske mikrošupljine izrađene od nekoliko materijala koji mogu zarobiti svjetlost. Baterija se puni bežično pomoću lasera, a istraživači su koristili napredne spektroskopske tehnike kako bi dokazali da njihov uređaj "pokazuje brzo, skalabilno punjenje i pohranu energije na sobnoj temperaturi, postavljajući temelje za energetska rješenja sljedeće generacije“.

Rezultati prvih testova obećavaju, no to ne znači da će se kvantne baterije uskoro početi pojavljivati u trgovinama. Za početak, naboj koji ove baterije mogu nositi je vrlo malen i kreće se u rasponu od nekoliko milijardi elektron-volti, što nije dovoljno ni za punjenje pametnog telefona. Minimalno je i vrijeme u kojem mogu držati taj sićušni naboj; samo nekoliko nanosekundi. Kvantne baterije premale su za napajanje mobitela, ali bi zato mogle savršeno napajati kvantna računala. Zapravo, uvjereni su istraživači, upravo bi kvantne baterije mogle biti rješenje potrebno kvantnim računalima.

Uređaj inspiriran mozgom za brži i učinkovitiji AI hardver

Inženjeri Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu razvili su hardversku platformu inspiriranu mozgom koja bi računalnom hardveru mogla pomoći da prati eksplozivni rast umjetne inteligencije. Naime, kombiniranjem memorije i računanja na istom čipu te omogućavanjem interakcije njegovih komponenti poput neurona u mozgu, platforma je poboljšala brzinu, točnost i energetsku učinkovitost ranog otkrivanja epileptičkih napadaja iz snimaka moždanih valova, pokazalo je istraživanje u časopisu Nature Nanotechnology.

Neuromorfni uređaj obrađuje informacije koristeći strategiju prostorno-vremenskog računanja koja analizira signale i tijekom vremena i kroz prostorne interakcije u mreži. Dolazni signali se prvo pretvaraju u električne šiljke i šalju u mrežu. Čvorovi te signale transformiraju u složene unutarnje obrasce koji bilježe i vremenske informacije i dinamiku mreže, a drugi sloj programabilnih spojeva zatim čita te obrasce i obavlja zadatke klasifikacije. Taj bi pristup, kažu, mogao potaknuti razvoj kompaktnog, energetski učinkovitog hardvera za manje AI sustave u nosivim zdravstvenim monitorima, pametnim senzorima i drugim autonomnim uređajima.

'Negativna svjetlost' skriva poruke u toplini

Istraživači australskog sveučilišta UNSWrazvili su tehnologiju nevidljivog prijenosa informacija prikrivenih kao pozadinsko toplinsko zračenje. Koristeći fenomen "negativne svjetlosti" prenosili su 100 kilobita podataka u sekundi na način potpuno nevidljiv vanjskim promatračima, javlja časopis Light: Science & Applications.

Skriveni prijenos oslanja se na golom oku nevidljivo infracrveno zračenje, koje se može detektirati termalnim kamerama. Koristeći termoradijativne diode, istraživači su stvorio uzorke svjetlijih ili tamnijih stanja od uobičajenih koja su se stapala u tipični infracrveni pozadinski šum, koje specijalizirani prijemnici mogu očitati kao podatke.

Najhladnija legura za kvantne hladnjake

Kineski znanstvenici otkrili su novu leguru rijetkih zemalja koja je toliko hladna i učinkovita da bi mogla drastično uzdrmati globalnu utrku za prevlast u kvantnom računalstvu, javlja časopis Nature. Istraživači Instituta za teorijsku fiziku i Hefei instituta za fizikalne znanosti pri CAS-u izgradili su mini hladnjak i postigli temperature izuzetno blizu apsolutne nule. Hladnjak nema pokretnih dijelova i zapravo je riječ o "visoko učinkovitom modulu za hlađenje koji bi mogao ponuditi stabilan, prijenosni izvor hlađenja za kvantne čipove i podržati velike projekte istraživanja svemira sa samostalnim sustavom hlađenja“, objašnjavaju njegovi tvorci. Legura, tvrde Kinezi, "ima potencijal za masovnu proizvodnju“, čime bi se, kažu, okončala ovisnost o heliju-3.

Vatrootporni materijal od piljevine

Ono što se danas obično spaljuje za proizvodnju energije sutra bi moglo štititi kuće od vatre. Istraživači ETH Zurich i Empa otkrili su način prešanja piljevine s mineralnim vezivom kako bi stvorili robustan, vatrootporni materijal koji se može i reciklirati. Dok se netretirana smreka pali nakon otprilike 15 sekundi, kompozitu od struvitne piljevine potrebno je više od tri puta toliko vremena.

Nakon paljenja, zaštitni sloj anorganskog materijala i ugljika brzo se formira, štiteći materijal od daljnjeg širenja vatre. „Ploče od struvitne piljevine u biti štite same sebe“, objašnjavaju švicarski istraživači u časopisu Chem Circularity. Materijal se može koristiti i kao prirodno gnojivo jer polako i kontrolirano oslobađa vezani fosfor koji je biljkama potreban za rast.

Sprej umjesto deterdženta

Istraživači kineskog Jugoistočnog sveučilišta i Sveučilišta Jilin razvili su premaz za tkaninu koji se nanosi raspršivanjem, poput spreja, i odjeću navodno čini perivom bez deterdženta u više od 100 ciklusa pranja. Časopis Communications Chemistry objavio je rezultate testa u kojem je proces ispiranja odjeće s premazom uspoređen s konvencionalnim ciklusom pranja. Pokazalo se da je ovaj premaz bolje uklanja mrlje, bakterije i gljivice.

Istraživači priznaju da njihova metoda znači nanošenje relativno skupog spreja tijekom procesa proizvodnje odjeće, ali budući da se sprej čini izdržljivim nakon izlaganja sunčevoj svjetlosti i više od 100 ciklusa pranja, taj bi se trošak na kraju nadoknadio manjom potrošnjom vode i električne energije te skraćivanjem vremena pranja za više od 80 %.

Senzor otkriva upalu pluća u dahu

Inženjeri MIT-a razvili su "PlasmoSniff", test za otkrivanje spojeva povezanih s bolešću u pacijentovom dahu. Novi test mogao bi tako omogućiti brži način dijagnosticiranja upale pluća i drugih plućnih bolesti, a rezultati bi bili poznati za samo nekoliko minuta.

Princip rada detaljno je opisan u časopisu Nano Letters. Ukratko, riječ je prijenosnom senzoru veličine čipa koji hvata i detektira sintetske spojeve ili "biomarkere" bolesti, koji su u početku vezani za inhalacijske nanočestice. MIT-ovo rješenje otkriva izdahnute biomarkere upale pluća pri izuzetno niskim koncentracijama pa bi se mogao koristiti kao priručno sredstvo za otkrivanje bolesti.

'Heksagonalni dijamant' tvrđi od prirodnog

Ako je vjerovati studiji objavljenoj u časopisu Nature, istraživači Sveučilišta Zhengzhou izradili su prve uzorke čistog heksagonalnog dijamanta, teoretizirane rijetke varijante superjakog dijamanta pronađene u meteoritima s razbijenih patuljastih planeta. Ovi su uzorci promjera oko 1,5 mm, dovoljno za mjerenje svojstava materijala. Pokazalo se da je heksagonalni dijamant i krući i tvrđi od kubnog dijamanta te da je puno otporniji na oksidaciju i može podnijeti mnogo više temperature.

Studija također pruža važne dokaze da je heksagonalni dijamant stvarni materijal. Takav šesterokutni dijamant, kažu istraživači, mogao bi poboljšati procese i alate koji se trenutno oslanjaju na kubni dijamant, poput alata za bušenje i rezanje, poliranja abrazivnih premaza i odvođenja topline iz elektronike.

Usmjerivač svjetlosti

Istraživači SEAS-a razvili su uređaj na razini čipa koji može aktivno kontrolirati "smjer" svjetlosti dok se kreće kroz njega, svojstvo poznato kao optička kiralnost. Sustav, opisan u časopisu Optica, radi laganim uvijanjem dvaju posebno konstruiranih fotonskih kristala uz pomoć integriranog mikroelektromehaničkog sustava (MEMS).

Tajna je u dvoslojnom dizajnu: kad se dva fotonska kristala približe i uvrnu, kombinirana struktura postaje geometrijski kiralna i sposobna "čitati" kiralnu svjetlost. Snažno spajanje između optičkih modova slojeva dovodi do dramatično različitih prijenosa za lijevo ili desno kružno polariziranu svjetlost pod "normalnim upadom" ili polariziranu svjetlost koja pada okomito na površinu. Ovo rješenje, kažu, moglo bi omogućiti nove alate za kiralno očitavanje, optičku komunikaciju i kvantnu fotoniku.