Гамма-лазеры для медицины и изучения Вселенной

15.08.2025

Американские ученые из Университета Колорадо в Денвере разрабатали уникальные устройства, способные не только лечить рак, но и исследовать глубинную структуру Вселенной.

Доктор философии и специалист по электротехнике Аакаш Сахаи предложил инновационный метод генерации сверхинтенсивных электромагнитных полей в лабораторных условиях. Он сумел добиться напряжения, которое раньше казалось невозможным для создания в компактных устройствах. Такие поля рождаются в результате быстрого колебания и рассеивания электронов в специально разработанных материалах. Этот прорыв не только открывает путь к новым микропроцессорам, но и к созданию мощных ускорителей частиц, которые могут помочь в поисках темной материи - загадочной субстанции, составляющей большую часть Вселенной.

Ранее для достижения аналогичных результатов требовались огромные установки, такие как Большой адронный коллайдер длиной в 26 километров, оснащенный сверхпроводящими магнитами и радиочастотными системами. Эксплуатация таких сложных объектов связана с большими затратами и техническими трудностями. В отличие от них, метод Сахаи основан на использовании миниатюрного кремниевого кристалла, который способен выдерживать высокоэнергетические пучки частиц и эффективно перенаправлять энергию, создаваемую осциллирующим квантовым электронным газом, при этом оставаясь стабильным за счет контроля тепловых процессов.

Феномен быстрых колебаний электронов внутри материала порождает мощные электромагнитные поля, которые можно изучать в устройстве размером с палец. Этот уровень контроля и компактность конструкции кардинально меняют представление о возможностях управления энергией и создают новые горизонты для науки и техники.

Калян Тирумаласетти, научный сотрудник лаборатории и соавтор проекта, подчеркивает, что управление столь интенсивным потоком энергии без разрушения структуры материала - это выдающееся достижение, способное кардинально изменить наше понимание природы и открыть путь к инновационным технологиям с позитивным влиянием на общество.

Университет Колорадо уже подал патентные заявки на эту технологию как в США, так и за рубежом. Хотя до массового внедрения и практического использования гамма-лазеров еще далеко, исследователи убеждены, что их открытия помогут значительно продвинуться в понимании фундаментальных процессов Вселенной и улучшить методы диагностики и лечения болезней.

Аакаш Сахаи уверен, что в будущем гамма-лазеры позволят получать детализированные изображения живых тканей на уровне ядер клеток, а не только атомов, что откроет новые возможности для медицины. По его словам, благодаря этим технологиям возможно будет точечно модифицировать ядра клеток и удалять раковые опухоли с беспрецедентной точностью, что станет настоящим прорывом в онкологии.

Кроме того, метод экстремальных плазмонов, лежащий в основе разработки, может помочь проверить широкий спектр теорий о структуре и происхождении нашей Вселенной, включая гипотезы о мультивселенной. В дальнейшем команда планирует совершенствовать используемые материалы и лазерные технологии, чтобы расширить их научный и практический потенциал.

Таким образом, разработка мощных гамма-лазеров обещает стать важным шагом в развитии как фундаментальной физики, так и медицины, открывая новые пути для точного воздействия на материю и изучения самых глубоких тайн космоса.

<< Назад: Квантовое трение в составленном графене 15.08.2025

>> Вперед: Экологичный пластик из грибов 14.08.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Водная замена литий-ионным аккумуляторам 21.10.2023 Ученые из Корейского института науки и технологий (KIST) предлагают перейти от литий-ионных аккумуляторов к водным батареям, которые обещают быть безопасными, эффективными и более экологичными. Литий-ионные аккумуляторы, несмотря на свою широкую распространенность, сталкиваются с проблемами взрывоопасности и высокой стоимости, а также негативным воздействием на окружающую среду. Исследователи из KIST предлагают использовать водные батареи, которые могут стать безопасной и более доступной альтернативой. Водные аккумуляторы используют растворы на водной основе вместо традиционных органических растворителей, что делает их более безопасными и экономичными. Однако возникает проблема с дендритами и коррозией металлических отложений, которые могут ухудшить производительность и безопасность батарей. Исследователи решили эту проблему, создав композитный катализатор из диоксида марганца и палладия. Этот катализатор способен поглощать водород, предотвращая тем самым внутреннее давление и обеспечивая безопасность батареи. Это решение также снижает износ электролита и обеспечивает долгий срок службы аккумулятора. Водные батареи обещают быть более безопасными, доступными, экологичными и долговечными, что делает их перспективным вариантом для будущего энергетического хранения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026