Az új formula forradalmasítja a részecskeszám meghatározását

Az új formula forradalmasítja a részecskeszám meghatározását
A részecskeszám-koncentráció (PNC) megmutatja, hány apró részecske található egy adott térfogatnyi folyadékban vagy gázban – például egy maroknyi golyó egy befőttesüvegben. A National Institute of Standards and Technology (NIST) kutatócsoportja most egy új, pontosabb matematikai képlettel állt elő, amellyel jóval megbízhatóbban meghatározható a részecskék mennyisége különböző mintákban. Ez kulcsfontosságú lehet a gyógyszeradagolásnál, a nanoműanyagok mérésénél, sőt, az élelmiszer-adalékanyagok szintjének ellenőrzésénél is.

Nagyot tévednek a régi módszerek

A jelenlegi számítási eljárások abból indulnak ki, hogy minden részecske pontosan egyforma méretű, ám ez a valóságban ritkán igaz. Ahhoz, hogy meghatározzuk, mennyi részecske lebeg egy folyadékban, általában két dologgal számolunk: a részecskék teljes tömegével és jellemző méretükkel. Azonban, ha nagyon különböző a méreteloszlás, a régi képletek jelentős hibákat eredményeznek. Ez olyan, mint abban a klasszikus játékban, amikor ki kell találni, hány cukorka lehet egy vegyes édességekkel teli üvegben – teljesen más a helyzet, ha csak egyféle, vagy ha különböző méretű cukorkák vannak benne. Ezért volt szükség egy új formulára, amely figyelembe veszi a részecskeméretbeli eltéréseket.

Precíz eredmény: kevesebb túlbecslés

Az új, a NIST-nél kidolgozott képletet először arany nanorészecskékkel tesztelték vízben. Itt a régi módszerek körülbelül 6%-kal túlbecsülték a tényleges részecskeszámot, míg az új képlet hibája alig volt több mint 1%. Ezután élelmiszer-adalékanyagokat is vizsgáltak, ahol a részecskeméretek különösen eltérőek voltak. Itt az új és a régi számítások között már óriási, akár 36%-os különbségek is adódtak.

Ha jó a képlet, pontosabb az eredmény

A megfelelő számítási módszer megválasztása mostantól sokkal inkább garantálja a pontos mérést, főleg olyan területeken, mint a nanoanyagok alkalmazása élelmiszercsomagolásban (Food Packaging) vagy mikrochipek gyártásában. A NIST új képlete különösen nélkülözhetetlen lesz ott, ahol a részecskeméret széles skálán mozog.

2025, adrienne, phys.org alapján


Legfrissebb posztok


MA 13:50

Az Energiaügyi Minisztérium klímajelentésének bakijai a tudósok szerint

Több mint 85 klímakutató közösen bírálta az amerikai Energiaügyi Minisztérium (DOE) legújabb klímajelenését, hibás vagy félrevezető állításokat kiemelve. A jelentés például azt állítja, hogy a növekvő szén-dioxid-szint összességében...

Az Anthropic öt évig tárolja a Claude-beszélgetéseket

MA 13:26

Az Anthropic öt évig tárolja a Claude-beszélgetéseket

Az Anthropic új szabályai szerint, ha nem lépsz ki a rendszerből, a Claude nevű mesterséges intelligenciával folytatott beszélgetéseidet mostantól akár öt évig, azaz 1826 napig is tárolhatják. Eddig...

Az új floppy, amiben tényleg elfér minden

MA 13:01

Az új floppy, amiben tényleg elfér minden

💾 A floppy lemez legendás formája modern szerepet kapott: mostantól SD-kártyák tárolására alkalmas, amelyek akár több terabájt adatot is képesek elnyelni. Az indiai dizájner, Ayushmaan Singh Jodha (SanDisk számára)...

Az MI most már az áramhálózatot is kikészíti?

MA 12:51

Az MI most már az áramhálózatot is kikészíti?

⚡ A Microsoft, az Nvidia és az OpenAI közel 60 kutatója arra figyelmeztet, hogy az MI-hez kapcsolódó adatközpontok hirtelen és extrém áramfogyasztása veszélyeztetheti az elektromos hálózat stabilitását. Különösen az...


MA 12:26

Az Atlanti-áramlat összeomlása fenyeget: nem csak rémkép

Az Atlanti meridionális áramlási rendszer (AMOC) jóval közelebb állhat az összeomláshoz, mint korábban gondoltuk: egy friss kutatás szerint akár 2025-től megkezdődhet ez a folyamat, amely súlyos, világméretű következményekkel...

Kínában újra magára talál az ipar, de meddig tart ez?

MA 12:02

Kínában újra magára talál az ipar, de meddig tart ez?

📈 Augusztusban a kínai feldolgozóipar teljesítménye váratlanul bővült: a RatingDog beszerzési menedzserindexe (PMI) 50,5-re emelkedett, ami jelentősen meghaladta az elemzők által várt 49,7-es szintet. Ez a leggyorsabb bővülés március...


MA 11:51

Az MI-óriások titkos vizsgálata: OpenAI és Anthropic egymásnak feszült

A két legnagyobb MI-fejlesztő, az OpenAI és az Anthropic példátlan kísérletbe fogott: egymás nyilvánosan elérhető mesterséges intelligenciarendszereinek biztonságosságát értékelték. Ez ritka összefogásnak számít olyan riválisok között, akik máskor...


MA 11:25

A japán kvantumszámítógép végre elindult

Japán bemutatta első saját fejlesztésű kvantumszámítógépét, amely teljes egészében hazai gyártású szupravezető kubitekre és komponensekre épül, és az ország saját, nyílt forráskódú OQTOPUS szoftverével működik. Az új rendszer...

Az új üreges száloptika megdönti a sebességrekordokat

MA 11:01

Az új üreges száloptika megdönti a sebességrekordokat

💫 Elképesztő áttörés született az üreges magú száloptika (üreges magú optikai szál, hollow-core fiber – HCF) fejlesztésében, ami komoly változásokat hozhat a felhőalapú adatközpontok és a mobilhálózatok működésében. Egy,...