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Foi criado um novo tipo de cristal que torna as coisas interessantes à luz: ScienceAlert

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Foi criado um novo tipo de cristal que torna as coisas interessantes à luz: ScienceAlert

Os cientistas ainda estão lidando com os prós e contras de materiais exóticos conhecidos como cristais do tempo. Estruturas que estão sempre movimentadas. Agora, a nova diversidade pode ajudar a aprofundar nossa compreensão do intrigante estado da matéria.

Assim como os cristais comuns são átomos e moléculas que se repetem em uma área do espaço, os cristais do tempo são coleções de partículas que se entrelaçam em padrões ao longo de um período de tempo de maneiras que a princípio parecem desafiar a ciência.

Teorizado em 2012 antes de ser observado pela primeira vez em laboratório apenas quatro anos depois, os pesquisadores têm estado ocupados consertando as estruturas para explorar fundamentos mais profundos da física de partículas e descobrir possíveis aplicações.

Neste último estudo, um novo tipo de cristal de tempo “fotônico” foi criado. Operando em frequências de micro-ondas, é capaz de modular e amplificar ondas eletromagnéticas, prometendo aplicações futuras em sistemas de comunicação sem fio, desenvolvimento de laser e circuitos eletrônicos.

Em um cristal de tempo fotônico, os fótons são organizados em um padrão que se repete ao longo do tempo. Ele diz O autor principal Xuchen Wang, um nanoengenheiro do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, na Alemanha.

“Isso significa que os fótons no cristal são simultâneos e coerentes, o que pode levar a interferência construtiva e amplificação da luz”.

Além disso, a equipe de pesquisa descobriu que as ondas eletromagnéticas que viajam ao longo das superfícies podem ser amplificadas, assim como as ondas do ambiente circundante.

No centro da pesquisa está uma abordagem bidimensional baseada em folhas ultrafinas de material sintético conhecidas como superfícies. Anteriormente, a pesquisa sobre cristais de tempo fotônico era feita com materiais 3D maciços: fabricar e estudar esses materiais é muito difícil para os cientistas, mas mudar para 2D significa uma maneira mais rápida e fácil de conduzir experimentos – e descobrir como esses cristais podem ser aplicados em situações reais -configurações do mundo.

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Embora sejam mais simples do que estruturas 3D completas, eles compartilham algumas propriedades importantes com cristais de tempo fotônico e podem simular seu comportamento – incluindo a maneira como interagem com a luz. É a primeira vez que os cristais de tempo de fótons amplificam a luz dessa maneira específica e em uma extensão tão grande.

Imagem conceitual de uma metasuperfície de luz amplificada. (Wang e outros, Avanços da ciência2023)

“Descobrimos que reduzir as dimensões de uma estrutura 3D para 2D tornou a implementação significativamente mais fácil, tornando possível obter cristais de tempo fotônico na prática”, disse ele. Ele diz Wang.

Embora as aplicações do mundo real ainda estejam um pouco distantes, a abordagem de usar metasuperfícies 2D como um método para produzir e examinar cristais de tempo de fótons tornará esse tipo de pesquisa muito mais significativo no futuro.

A descoberta da amplificação de ondas eletromagnéticas ao longo de superfícies, por exemplo, poderia eventualmente ajudar a melhorar os circuitos integrados encontrados em todos os lugares, de telefones a carros: a comunicação dentro desses circuitos provavelmente será mais rápida e suave.

Depois, há conexões sem fio que podem sofrer com a diminuição do sinal com a distância (e é por isso que você pode não conseguir Wi-Fi na parte superior de sua casa). Revestir superfícies com cristais de tempo fotônico 2D promete melhorar essa situação.

“Quando uma onda de superfície se propaga, ela sofre perdas físicas e a força do sinal diminui,” Ele diz Físico Viktor Asdashi da Universidade de Aalto na Finlândia.

“Com a integração de cristais de tempo ópticos bidimensionais no sistema, a onda de superfície pode ser amplificada, melhorando a eficiência da comunicação.”

Pesquisa publicada em Avanços da ciência.

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O sobrevôo da NASA na Europa sugere que “algo” se move sob o gelo

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O sobrevôo da NASA na Europa sugere que “algo” se move sob o gelo

Marcos na superfície de Europa indicam que a crosta gelada está à mercê das águas abaixo. Mais importante ainda, a recente visita de Juno revelou o que pode ser atividade de plumas, que, se real, permitiria que futuras missões coletassem amostras do oceano interior sem ter que pousar.

Já passaram quase dois anos desde que Juno fez a sua maior aproximação a Europa, mas as suas observações ainda estão a ser analisadas. Surpreendentemente, apesar de estar em órbita de Júpiter desde 2016, cinco imagens tiradas por Juno em 29 de setembro de 2022 foram os primeiros close-ups de Europa desde a última visita da sonda Galileo em 2000.

Isto representa, sem dúvida, uma negligência chocante de um dos mundos mais interessantes do sistema solar, mas também pode ter fornecido uma longa base para descobrir o que mudou.

Europa é o corpo mais liso do sistema solar, graças ao constante ressurgimento impulsionado pelo seu oceano interior. No entanto, está longe de ser inexpressivo, e Juno observou algumas depressões íngremes de 20 a 50 km (12 a 31 milhas) de largura e padrões de fratura que se acredita indicarem “Passo a passo polar real“.

“A verdadeira peregrinação polar ocorreria se a crosta gelada de Europa se separasse do seu interior rochoso, resultando em elevados níveis de tensão na crosta, levando a padrões de fractura previsíveis”, disse num estudo o Dr. Candy Hansen, do Instituto de Ciência Planetária. declaração.

A ideia por trás da verdadeira peregrinação polar é que a crosta que fica acima do oceano interior de Europa gira a uma velocidade diferente da do resto da lua. Acredita-se que a água abaixo está se movendo, puxando a concha consigo, já que as correntes dentro do oceano afetam os movimentos da concha. Estas correntes, por sua vez, são presumivelmente impulsionadas pelo aquecimento no interior do núcleo rochoso de Europa, onde a atração gravitacional de Júpiter e das suas luas maiores transforma Europa numa gigantesca bola de pressão.

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No processo, as interações entre o oceano e o gelo podem esticar e comprimir áreas, criando as fissuras e cristas vistas desde a visita da Voyager 2.

Hansen faz parte de uma equipe que explora imagens Juno do hemisfério sul da Europa. “Esta é a primeira vez que tais padrões de fendas foram mapeados no Hemisfério Sul, sugerindo que o impacto da verdadeira peregrinação polar na geologia da superfície de Europa é mais extenso do que o anteriormente identificado”, disse o cientista.

Nem todas as alterações nos mapas da Europa são o resultado de correntes oceânicas internas. A NASA parece estar caindo na armadilha das ilusões de ótica. “A cratera Gwern não existe mais”, disse Hansen. “O que anteriormente se pensava ser uma cratera de impacto com 21 quilómetros de largura – uma das poucas crateras de impacto documentadas na Europa – Gwern, foi revelada nos dados da JunoCam como um conjunto de cristas que se cruzam que criaram uma sombra oval.”

No entanto, Juno dá mais do que recebe. A equipe está entusiasmada com algo que eles chamam de ornitorrinco por causa de seu formato, não porque tenha um monte de recursos que não deveriam combinar. As formações de cristas na sua borda parecem estar em colapso, e a equipe acredita que este processo pode ser causado por bolsas de água salgada que penetraram parcialmente na crosta de gelo.

Esta feição, batizada por cientistas planetários que aparentemente nunca viram um ornitorrinco verdadeiro, é contornada em amarelo, com uma área de colinas em azul.

Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/SwRI

Tais bolsas seriam alvos indiretos interessantes para estudo pelo Europa Clipper, mas mais interessantes são as manchas escuras que podem ter sido depositadas pela atividade criovulcânica.

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“Estas características indicam atividade superficial atual e a presença de água líquida abaixo da superfície de Europa”, disse Heidi Becker do Laboratório de Propulsão a Jato. Tal atividade foi confirmada nas fontes termais de Encélado, mas há evidências conflitantes sobre se ela está ocorrendo atualmente na Europa.

Tal atividade tornaria possível coletar amostras do oceano interior em busca de sinais de vida, simplesmente voando através de uma pluma e coletando alguns flocos de gelo, sem ter que pousar, muito menos cavar.

Atualmente, a oscilação polar pode causar ajustes muito modestos na localização das formações na superfície de Europa, mas há evidências de uma mudança de mais de 70 graus há milhões de anos, por razões desconhecidas.

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O condado de Los Angeles relatou um caso de hepatite A em um Beverly Hills Whole Foods

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O condado de Los Angeles relatou um caso de hepatite A em um Beverly Hills Whole Foods

Autoridades de saúde pública do condado de Los Angeles estão investigando um caso relatado de hepatite A em um funcionário de um supermercado Whole Foods em Beverly Hills.

Autoridades de saúde alertaram que qualquer pessoa que comprasse produtos na loja de frutos do mar do mercado em 239 North Crescent Dr. Entre 20 de abril e 13 de maio, ele tomará a vacina contra hepatite A, caso ainda não esteja imune.

“Receber a vacinação o mais rápido possível após a exposição pode ajudar a reduzir o risco de infecção por hepatite A”, disse o Departamento de Saúde Pública do Condado de Los Angeles. “Os residentes devem entrar em contato com a farmácia local ou médico para obter a vacina.”

A hepatite A é uma infecção hepática altamente contagiosa que pode variar desde uma doença leve que dura algumas semanas até uma doença grave que dura vários meses, de acordo com informações fornecidas pelo departamento de saúde.

A infecção geralmente se espalha quando uma pessoa ingere inadvertidamente o vírus de objetos, alimentos ou bebidas contaminados com pequenas quantidades não detectadas de fezes de uma pessoa infectada.

O Departamento de Saúde está trabalhando com a Whole Foods para garantir que os funcionários que não têm imunidade à hepatite A sejam encaminhados para vacinação. Nenhum caso adicional de hepatite A foi relatado até sábado e a investigação continua em andamento.

Autoridades de Los Angeles disseram no início desta semana que era hepatite A espalhado por toda a cidade'População deslocada. As pessoas que vivem em situação de sem-abrigo tendem a ser mais vulneráveis ​​porque têm acesso limitado a instalações para lavar as mãos e a casas de banho.

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No comunicado, o escritório de comunicações corporativas da Whole Foods disse: “O membro da equipe que foi diagnosticado não está trabalhando e não temos conhecimento de mais ninguém adoecendo”.

A empresa acrescentou: “Embora tenhamos procedimentos rígidos de segurança alimentar em nossas lojas, incentivamos qualquer pessoa que acredite ter sido exposta ao vírus a seguir as diretrizes do Ministério da Saúde”.

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O Mars Rover da NASA segue o caminho do que parece ser um antigo rio

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O Mars Rover da NASA segue o caminho do que parece ser um antigo rio

Este caminho “semelhante a uma cobra” lembra muito um rio sinuoso.

Rio preguiçoso

Os operadores do rover Mars Curiosity da NASA tomaram a sua decisão, e o rover fora do mundo continuará descendo uma crista rochosa que os cientistas acreditam ter sido outrora um rio caudaloso.

No início deste mês, o único veículo chegou à região alta da serra de Gedes Valles, um “Caminho semelhante a uma cobra“Isso nos lembra dos canais que os rios escavam na Terra.

Isso deixou a equipe do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA com uma grande decisão: continuar ao longo de Gedes Valles em busca de um lugar para atravessar – ou aventurar-se pelo lado sul de Pinnacle Ridge, que é transitável de acordo com a carga mais recente. Dados.

Por fim, a equipe decidiu continuar pela Gedez Valles.

“Gosto muito de processos como os de hoje”, escreveu Abigail Freeman, geóloga planetária do JPL, em um artigo. Atualização da NASA. “Esta manhã saímos com uma visão marciana totalmente nova para admirar e então tivemos que trabalhar juntos como uma equipe para decidir rapidamente o que fazer a seguir.”

Melhorar

A curiosidade já se revelou inestimável para lançar nova luz sobre o passado antigo do Planeta Vermelho, compilando evidências de que a sua superfície outrora fervilhava de rios caudalosos.

Cientistas do ano passado Analise novos dados Obtido pelo rover Relentless, concluiu que esses rios poderiam ter hospedado vida antiga. As formações de crateras chamadas “formas de relevo de assento e nariz” são provavelmente remanescentes de antigos leitos de rios, concluíram pesquisadores em um estudo recente. Estádio.

“Esta análise não é um instantâneo, mas um registro de mudança”, disse o coautor e professor assistente de geociências da Penn State, Benjamin Cardenas, em um comunicado na época. “O que vemos hoje em Marte são os restos de uma história geológica ativa, e não uma paisagem congelada no tempo.”

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A curiosidade está apenas arranhando a superfície. Os cientistas acreditam que outras partes da superfície de Marte também podem ter sido moldadas e formadas por sedimentos transportados pelos rios há milhares de milhões de anos, numa altura em que o planeta provavelmente parecia completamente desconhecido.

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