A tecnologia da verdadeira usina at?mica

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Xevious
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A tecnologia da verdadeira usina atômica

Mensagem por Xevious »

Porque a usina atômica atual é apenas um esquentador e agua.
E é possível extrair elétrons de materiais radioativos levando a muito mais eficiência.


Imagem

Confirmado: os elétrons que fluem como líquido no grafeno são insanamente supercondutores

Os elétrons foram capturados fluindo pelo grafeno como um líquido, atingindo limites que os físicos pensavam ser fundamentalmente impossíveis.

Esse tipo de condutância é conhecido como fluxo "superballístico", e esse novo experimento sugere que pode revolucionar a maneira como conduzimos eletricidade.

Se isso não for louco o suficiente, os fluxos super-rápidos na verdade ocorrem como resultado de elétrons ricocheteando uns nos outros, algo que a física do ensino médio nos diz que deve diminuir a condutividade.

Então, o que está acontecendo aqui? Por décadas , os cientistas especularam que, em algumas circunstâncias, os elétrons podem parar de se comportar como indivíduos e colidir com tanta frequência que realmente começam a fluir como um fluido viscoso com todos os tipos de propriedades únicas.

Mas foi apenas no ano passado que os pesquisadores confirmaram o fenômeno, mostrando pela primeira vez que, mesmo em temperatura ambiente, os elétrons dentro do grafeno podiam agir como um fluido 100 vezes mais viscoso que o mel - algo que os pesquisadores chamam de " estranheza quântica decorrente de movimento coletivo [dos elétrons] ".

Agora, a mesma equipe, liderada por Sir Andre Geim - o físico da Universidade de Manchester que ganhou o Prêmio Nobel de 2010 por seu trabalho caracterizando o grafeno - mostrou que esse fenômeno do elétron líquido é ainda mais louco do que pensávamos.

Ao desbloquear esse comportamento semelhante a um fluido, os pesquisadores foram capazes de observar os elétrons no grafeno quebrando um limite fundamental para os elétrons em um metal normal, conhecido como limite balístico de Landauer.

Esta é uma das primeiras confirmações experimentais que demonstram o quão poderoso um novo tipo de física pode ser e, o que é importante, também sugere que podemos estar à beira de uma maneira inteiramente nova de transportar eletricidade através de materiais com resistência próxima de zero.

No momento, isso é algo que os supercondutores podem alcançar, mas a capacidade só surge em temperaturas de super-resfriamento abaixo de 5,8 K (-267 ° C ou -450 ° F).

Mas no último estudo, os pesquisadores foram capazes de observar esse chamado fluxo superballístico dentro do grafeno na temperatura relativamente quente de 150 K (-123 ° C e -190 ° F).

Na verdade, a resistência diminuiu com o aumento da temperatura, o oposto do que você esperaria que acontecesse.

Por enquanto, este é apenas um estudo e equipes independentes precisarão verificar os resultados da Universidade de Manchester. Mas encontrar uma maneira de conduzir eletricidade de forma mais eficiente em temperaturas mais altas é um dos 'Santo Graal' da física, pois abriria caminho para coisas como computadores supereficientes ou redes de eletricidade que não perdem 7% de sua energia como calor .

Isso é empolgante o suficiente, mas para a comunidade da física, o verdadeiro avanço aqui é o fato de que esta é uma das primeiras explorações detalhadas desse novo comportamento do elétron como líquido - e sugere que estamos apenas arranhando a superfície de como é estranho realmente é.

O que é tão estranho é que esse tipo de fluxo de elétrons é contra-intuitivo a tudo o mais que sabemos sobre condutância - que quanto mais elétrons se espalham, menos condutor é o material.

É por isso que o grafeno já é muitas vezes mais condutivo do que, digamos, o cobre - sua estrutura 2D limpa tem muito menos imperfeições do que os metais normais, então os elétrons que viajam por ele se espalham menos e se movem mais rápido, o que é conhecido como fluxo balístico.

Mas o oposto ocorre quando os elétrons começam a trabalhar juntos e se comportar como um fluido - algo que este último estudo nos mostra ser capaz de desbloquear o fluxo superballístico.

“Nós sabemos pela escola que desordem adicional sempre cria resistência elétrica extra”, disse Geim .

"Em nosso caso, a desordem induzida pelo espalhamento de elétrons na verdade reduz em vez de aumentar a resistência."

“Isso é único e bastante contra-intuitivo: os elétrons, quando formam um líquido, começam a se propagar mais rápido do que se estivessem livres, como no vácuo”.

Como funciona? Em vez de aumentar a resistência, às vezes quando os elétrons colidem uns com os outros, eles podem realmente começar a trabalhar juntos e facilitar o fluxo da corrente.

Se você pensar nos cristais dentro do grafeno como um canal através do qual os elétrons precisam fluir, os elétrons ficam mais lentos quando ricocheteiam nas bordas do canal, perdendo o momentum.

Neste comportamento de fluido, no entanto, alguns elétrons permanecem perto da borda, protegendo efetivamente outros elétrons de colidir com essas regiões e desacelerar.

Como resultado, alguns elétrons se tornam superballísticos à medida que são guiados através dos canais dentro do grafeno, ricocheteando em seus amigos. Isso é a mesma coisa que acontece em um rio - a corrente é mais rápida no meio.

Sir Geim e sua equipe chamaram essa nova quantidade física de 'condutância viscosa'. E visto que este é um dos primeiros estudos sobre suas habilidades e já está ultrapassando os principais limites físicos, temos certeza de que ouvirá muito mais sobre isso.

fonte: Nature Physics .

Assim poderemos criar um novo tipo de usina atômica, com vantagens.
- Mais eficiência.
- Não é mais necessário a geração de calor.
- Exige áreas menores para a usina.
- Menos perigo de catástrofes nucleares.
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Xevious
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Re: A tecnologia da verdadeira usina at?mica

Mensagem por Xevious »

CONSULTEI O CHAT GPT SOBRE A TECNOLOGIA

Ela me confirmou sobre a tecnologia e me falou de lugares que já estão direcionando seus esforços de pesquisa neste sentido.

Massachusetts Institute of Technology (MIT) nos EUA, tem um programa de pesquisa ativo sobre nanotubos de carbono, incluindo estudos sobre suas propriedades mecânicas, elétricas e térmicas, bem como sua produção em escala.
Universidade de Cambridge no Reino Unido, tem uma forte presença na pesquisa de nanotubos de carbono, com ênfase em suas propriedades mecânicas e de transporte de elétrons.
Universidade de São Paulo — USP, no Brasil, é uma das principais instituições de pesquisa em nanotecnologia e tem um programa de pesquisa ativo sobre nanotubos de carbono, incluindo estudos sobre suas propriedades elétricas e térmicas, bem como sua produção em escala.
National Center for Nanoscience and Technology of China (NCNST) é uma das principais instituições de pesquisa em nanotecnologia na China, e tem um programa de pesquisa ativo sobre nanotubos de carbono, incluindo estudos sobre suas propriedades elétricas e térmicas, bem como sua produção em escala.

Além dessas instituições, existem várias empresas comerciais, tanto de pequeno quanto de grande porte, que estão investigando as aplicações comerciais dos nanotubos de carbono, como: Raymor Industries, Carbon Solutions, Nanocyl, Arkema e CNano Technology.
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