ศาสตร์และศิลป์

โซลาร์เซลล์​แบบมัลติ​อิเล็กตรอน​

ในเซลล์​แสงอาทิตย์​นั้นไฟฟ้าเกิดจากอิเล็กตรอน​ที่หลุดจากรอยต่อของสารกึ่ง​ตัว​นำำ โดย​แสงที่​มีพลังงาน​ถึงค่าของรอยต่อ​นั้นอาจผลักอิเล็กตรอนให้หลุดและเคลื่อนที่ไปในวงจร กราฟีนมีลักษณะ​พิเศษ​แสงที่มีพลังงานถึงอาจจะผลักให้อิเล็กตรอน​หลุดออกมา​สู่​วงจรได้มากถึง 5 ตัว ในทฤษฏี​วัสดุที่มีความหนาแน่นอิเลกตรอนสูงนี้เรียกว่า Van Hove Singularity เราพยายาม​สร้างมันจากการประกบ กราฟีนและโบรอนไนไตด์ ที่มา https://www.futurity.org/photon-electron-partners-1163012-2/
Continue Reading
ศาสตร์และศิลป์

สื่อบันทึกด้วยแสง

ภายหลังความสำเร็จของการเข้ารหัสแบบ PCM และ FM Modulation ทำให้การบันทึกข้ อมูลแบบดิจิตอลเป็นไปได้ สื่อบันทึกข้อมูลแสงแรกได้รับการนำไปใช้กับการบันทึกวีดีทัศน์ David Pual Gregg และ John Russell ทำการบันทึกวิดีทัศน์ลงแผ่นโปร่งแสงในปี 1958 และได้รับสิทธิบัตรในปี 1970 และ 1990  แผ่นบันทึกวีดิทัศน์นี้ได้รับชื่อว่า เลเซอร์ดิสก์​ David  และ​John ขายสิทธิ​บัตรให้​บริษัท​ ​MCA   เลเซอร์ดิสก์ในงานวิดิทัศน์นั้นดีกว่าสื่ออนาลอกหลายอย่าง ทั้งความชัด ละเอียดและการไม่ลดทอนคุณภาพหลังใช้งาน ไปจนถึงการทำสำเนาแบบไม่ลดคุณภาพ ต่างจาก​สื่อบันทึกอนาล็อกในขณะนั้นคือเทปแม่เหล็ก VHS และ  Betamax อย่างไรก็ตามเลเซอร์ดิสก์ไม่ค่อยได้รับความนิยมที่อเมริกานัก ด้วยราคาเครื่องเล่นที่สูง ตลาดส่วนมากจึงเป็นญี่ปุ่น และเอเซียตะวันออกเฉียงใต้ ภายหลังมีการพัฒนาไปสู่เครื่องเล่นเสียง โดยบริษัท Sony และ Phillip เรียกว่า CD ในปีพ.ศ. 2527 CD-ROM ถือกำเนิด
Continue Reading
ศาสตร์และศิลป์

เรียงอะตอมด้วยลำอิเล็กตรอน

นักวิจัยแห่ง MIT ประสบความสำเร็จในการใช้ลำอิเล็กตรอนสร้างพันธะและเรียงอะตอมเข้าด้วยกัน เทคนิคที่ใช้คือการใช้ำอิเล็กตรอนผลักอะตอมีคาร์บอนของกราฟีนออกและดึงอะตอมที่ต้องการมาแทนที่ว่างดังกล่าว ในการทดลองครั้งนี้เขาสามารถเรียงอะตอมที่ต้องการได้ถึง 300 อะตอมในเวลาไมโครวินาที ความสำเร็จนี้อาจเป็นจุดเริ่มต้นของ Atomic Engineerings และ Femto Technology ที่มา:https://advances.sciencemag.org/content/5/5/eaav2252
Continue Reading
ศาสตร์และศิลป์

การทำความเย็นด้วยแสงอย่างย่อ

ปี 1929 Pringsheim เสนอว่าเราอาจทำความเย็นด้วย laser cooling จากการใช้ลำแสงจากผลึกและการคายแสงทันทีแบบ anti-Stokes ในก๊าซที่ไม่หนาแน่น เราสามารถทำอะตอมให้ลงต่ำมากเกือบเข้าใกล้ 0 Kelvin ได้ด้วย Doppler Cooling ขณะที่ก๊าซที่หนาแน่นนั้นได้มีการสาธิตโดยอาศัยเทคนิก การกระจายตัวของอะตอมหลังการชนแบบ redistribution ในวัสดุแข็งบางชนิดเราสามารถใช้ laser cooling ด้วยการทำลายของโฟนอนเพื่อลดการสั่นของโครงผลึก เช่นใน ผลึกคริสตัลที่เจือ ยิตเบียมเป็นต้น ในสารกึ่งตัวนำนั้นการใช้  laser cooling นั้นทำได้โดยอาศัย exciton อันให้ผลมากกว่าการสั่นในผลึก แต่ไม่มีใครทำได้ จน  Xiong Qihua รายงานในปี 2013  ถึงการใช้ ธาตุหมู่ ii-vi ในการลดอุณหภูมิด้วยกำลัง 180 ไมโครวัตต์ ด้้้วยประสิทธิภาพ 2%
Continue Reading
ศาสตร์และศิลป์

พลาสติกกับการทำความเย็นแบบเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

นักวิจัยอังกฤษและเสปนคิดค้นพลาสติกเพื่อใช้แทนสารทำความเย็น ศาสตราจารย์ ซาเวียร์ โมญากล่าว การทำความเย็นนั้นเป็นตัวแปรใหญ่ในการใช้ไฟของมนุษย์ ราว 20%ของไฟฟ้าปัจจุบันหมดไปกับการที่เราพยายามลดอุณหภูมิสิ่งต่างๆ สารทำความเย็นปัจจุบันเป็นสารจำพวก ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน HFC ซึ่งมีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานไม่ดีนัก นักวิทยาศาสตร์ทราบว่าวัสดุในสถานะของแข็งสามารถเพิ่มหรือลดอุณหภูมิลงได้ด้วยผลจากสนามแม่เหล็ก, สนามไฟฟ้า และแรงที่ทำต่อวัสดุ จากสภาพในระดับไมโครสโคปิกของวัสดุแข็ง หลายทศวรรษที่ผ่านมาวัสดุแข็งไม่อาจลดอุณหภูมิลงได้เท่าสารไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน จนทีมของ(ศาสตราจารย์ โมญา) นำนีโอเพนทิลไกลคิล ซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมโพลีเอสเตอร์ นีโอเพนทิลไกลคิลป็นวัสดุพลาสติกชีวภาพ มันจึงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และโมเลกุลที่ยึดหลวมของมันทำให้เมื่อเพิ่มความดันต่อโมเลกุลจะเกิดการเรียงตัวโมเลกุลใหม่ อุณหภูมิรอบจึงลดลงมหาศาล ที่มา:https://www.cam.ac.uk/research/news/green-material-for-refrigeration-identified    
Continue Reading