Детектор темной материи и тайна сверхпрочных материалов: новости технологий

Оборудование эксперимента ЦЕРН стало детектором темной материи

Ученые считают, что эксперимент MUonE в ЦЕРН, изначально задуманный для изучения свойств мюонов, может стать ключом к обнаружению темной материи. Новое исследование показывает, что установка для эксперимента способна фиксировать редкие события, указывающие на взаимодействие с невидимыми частицами, без необходимости модификаций. Ключевую роль играет электромагнитный калориметр (ECAL): он действует как фильтр, отсеивая ложные сигналы. Например, идентифицирует первичный мюон и блокирует события с посторонней энергией, не связанной с распадами темной материи. Точность измерения углов (до 0,02 миллирадиана) позволяет отделять искомые события от фоновых процессов. Если метод подтвердится, то MUonE сможет в течение нескольких лет проверить гипотезы о природе темной материи с массами ниже 1 ГэВ, рассказывает iXBT.сом.

Чем больше дырок, тем крепче: раскрыта тайна сверхпрочных метаматериалов

Инженеры Массачусетского технологического института создали уникальный метаматериал, сочетающий высокие прочность и эластичность. Вместо традиционных решетчатых структур, из которых строится материал, они разработали принципиально новую схему, сочетающую два различных типа микроскопических элементов. В основе — трехмерный каркас из прямых стержней и перекладин, вокруг которого извивается сложная система спиральных волокон, напоминающая клубок нитей. Для изготовления первых образцов использовалась высокоточная технология двухфотонной литографии, позволяющая печатать детали размером несколько микронов. Испытания на специальном наномеханическом прессе показали: новый материал способен растягиваться втрое относительно исходной длины, что в 10 раз превышает показатели стандартных решетчатых конструкций. При растяжении жесткие элементы каркаса начинают разрушаться, однако не рассыпаются благодаря окружающим спиральным волокнам. Более того, под нагрузкой эти волокна еще сильнее переплетаются, создавая дополнительное трение и рассеивая энергию удара, сообщает SecurityLab.

Найден способ концентрировать свет с помощью стены

Международная команда физиков нашла эффективную конфигурацию фотонного кристалла с функциональной «стеной» под углом к волноводу. Структура концентрирует свет в области, сравнимой с длиной волны излучения. Исследователи выяснили, что если волновод (пару кристаллов с зеркально отраженным узором) резко оборвать стеной из непроницаемого для света материала, то свет накапливается перед непроницаемым барьером. Со временем излучение все же отскакивает назад по волноводу, но с задержкой. Это и приводит к локальному усилению светового поля. Устройство позволяет проводить концентрацию света в малом объеме — сопоставимом с длиной его волны. Изобретение может использоваться в оптических чипах, пишет Naked Science.