Ученые раскрыли давнюю загадку необычного поведения галлия — металла, который плавится почти при комнатной температуре и десятилетиями вызывал вопросы у исследователей.

Ранее считалось, что ковалентные связи между атомами галлия сохраняются даже после перехода металла в жидкое состояние. Однако масштабные компьютерные симуляции показали, что эти связи исчезают в момент плавления.

Самым неожиданным оказалось то, что при дальнейшем нагревании связи начинают формироваться снова. Это открытие опровергает научные представления, сохранявшиеся более 30 лет.

Исследователи считают, что ключевую роль играет энтропия — степень беспорядка в системе. Разрыв связей резко увеличивает беспорядок, стабилизируя жидкое состояние галлия при низких температурах.

Кроме того, ученые выяснили, что поверхность жидкого галлия не является хаотичной: машинное обучение выявило в ней четкие геометрические узоры глубиной в три атомных слоя.

Авторы работы отмечают, что понимание этих процессов может помочь в разработке электроники нового поколения, более эффективных батарей и катализаторов.

Источник:  SciTechDaily

Китайские исследователи работают над собственной версией автономного космического робота, похожего на проект NASA SpiderFab. Такая система в будущем может создавать крупные конструкции прямо на орбите, используя сырье, например катушки углеродного волокна.

Идея заключается в том, чтобы не запускать в космос уже готовые громоздкие объекты, а производить их непосредственно в условиях низкой или нулевой гравитации. Это позволило бы обходить ограничения по размеру, весу и прочности, которые сегодня диктуются возможностями ракет.

Подобные роботы могли бы, по аналогии с пауком, «плести» в космосе солнечные электростанции, антенны и другие элементы инфраструктуры. В теории это открыло бы путь к созданию конструкций, которые слишком велики для транспортировки с Земли.

NASA ранее отложила развитие SpiderFab, однако специалисты Института автоматизации Шэньяна считают концепцию перспективной. Пока китайская разработка находится на земной стадии исследований, но первые испытания выглядят многообещающе.

В лабораторных условиях ученым уже удалось создать уменьшенную модель антенной конструкции. Эксперты считают, что производство и сборка объектов прямо на орбите могут стать ключевой технологией для космических систем нового поколения.

Источник:Interesting Engineering

Международная группа ученых предложила новую гипотезу происхождения вулкана Этна, которая может изменить представления о его природе.

Согласно исследованию, опубликованному в Journal of Geophysical Research, Этна может формироваться не по классическим геологическим сценариям, а за счет глубинных магматических карманов в верхней мантии Земли.

Этна, расположенная на Сицилии, является самым активным вулканом Европы и извергается несколько раз в год. Несмотря на это, ее происхождение долгое время оставалось не до конца понятным, поскольку она не вписывается ни в одну из традиционных моделей формирования вулканов.

Обычно вулканы образуются на границах тектонических плит, в зонах субдукции или над «горячими точками» мантии. Однако химический состав лавы Этны и ее геологическое положение не соответствуют полностью ни одному из этих механизмов.

Ученые установили, что магма, питающая вулкан, существует в верхней мантии на глубине около 80 километров и поднимается к поверхности рывками через трещины, возникающие при взаимодействии Африканской и Евразийской плит.

На основе этих данных исследователи предположили, что Этна может относиться к редкому типу вулканов «петит-спот» — ранее такие процессы наблюдались только у небольших подводных вулканов.

Полученные результаты помогают объяснить частые извержения Этны и могут улучшить оценку вулканических рисков. Кроме того, они расширяют научное понимание механизмов формирования вулканов в различных тектонических условиях.

Источник:  SciTechDaily