Графен на платинових поверхнях суперечить закону Кулона. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Графен на платинових поверхнях суперечить закону Кулону

01.02.2023

Дослідники з Базеля та Тель-Авіва виявили, що тертя змінюється зі швидкістю в конкретних графенових структурах на платинових поверхнях, порушуючи закон Кулона, який стверджує, що тертя залежить від швидкості в макросвіті.

Матеріали, виготовлені з окремих атомних шарів, високо цінують їх низькі властивості тертя, корисні зменшення тертя на жорстких дисках чи рухомих частинах супутників чи космічних телескопів. Графен, що складається з одного шару атомів вуглецю, розташованих як стільники, є яскравим прикладом і перевіряється на його потенціал як мастильний шар. Більш ранні дослідження показали, що графенова стрічка може ковзати золотою поверхнею майже без тертя.

Якщо графен нанести на платинову поверхню, це значно впливає на вимірювані сили тертя. Тепер фізики з Базельського та Тель-Авівського університетів з'ясували, що в цьому випадку тертя залежить від швидкості, з якою кінчик атомно-силового мікроскопа переміщається впоперек поверхні. Цей висновок став несподіванкою, оскільки тертя не залежить від швидкості за законом Кулона, який застосовується в макросвіті.

У поєднанні з платиновою підкладкою графен більше не утворює лише шестикутну стільникову структуру атомів вуглецю, а утворює надструктури, відомі як надграти Муара. Тоді поверхня вже не є абсолютно плоскою і має певний ступінь шорсткості.

"Якщо ми перемістимо наконечник АСМ по цій трохи гофрованій поверхні на низькій швидкості, ми вимірюємо слабку і майже постійну силу тертя", - пояснює професор Ернст Майєр із Швейцарського інституту нанонауки та факультету фізики Базельського університету. "Але вище за певний поріг тертя зростає зі швидкістю наконечника AFM", - додає перший автор доктор Йімін Сонг. "Чим більше надбудова муара, тим нижчий поріг, при якому тертя стає залежним від швидкості".

Дослідники виявили, що на хребтах надструктур муара існує більший опір під час руху кінчика. Ці гребені відчувають пружну деформацію через кінчик, що штовхає, перш ніж знову розслабитися, коли тиск досить високо. Цей ефект призводить до великих сил тертя, що збільшуються зі швидкістю кінчика. Моделювання та аналітична модель підтверджують експериментальні результати, одержані цією міжнародною групою дослідників.

<< Назад: Дотик на відстані 02.02.2023

>> Вперед: Водневий поїзд від CRRC та Chengdu Rail Transit 01.02.2023

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Стимуляція скроневих часток кори покращує пам'ять 21.02.2018

Психологи з кількох університетів США запропонували новий спосіб електричної стимуляції скроневих часток кори великих півкуль мозку. Він показав себе ефективнішим, ніж раніше запропоновані. Така стимуляція покликана активувати відтворення інформації, що в пам'яті.

Про те, що скронева кора бере участь у освіті та зберіганні спогадів, було відомо досить давно. Фактично, це з'ясувалося за допомогою нещасного випадку: американець Генрі Молайсон, який тривалий час відомий як пацієнт ГМ, змушений був піти на операцію з видалення правого та лівого гіпокампів. Саме там у нього розташовувалися вогнища аномальної активності клітин, що викликали у нього потужні епілептичні напади, які не піддавалися лікарській терапії. Оскільки гіпокампи знаходяться під скроневими частками кори, при їх видаленні пошкодили їх. Молайсон втратив здатність запам'ятовувати нову інформацію більше, ніж на кілька хвилин. Так було виявлено, що в довгостроковій пам'яті ключову роль відіграють скроневі частки кори обох півкуль, а також гіпокампи (це теж парна освіта).

У дослідженні, про яке йдеться, також брали участь хворі на епілепсію. Але в них не видаляли гіпокампи, а натомість вживлювали електроди у скроневу кору, щоб стимулювати певні клітини мозку і таким чином запобігати нападам. За допомогою цих же електродів вчені стимулювали і латеральну частину скроневих часток випробуваних, коли вони виконували ряд завдань на запам'ятовування фактів та імен. При цьому в учасників дослідження інформація справді краще відкладалася у пам'яті. Особливо добре цей ефект був виражений у випадках, коли стимулювали латеральну скроневу кору у лівій півкулі.

Стимуляцією скроневих часток кори намагалися покращити пам'ять і раніше, але при цьому електроди встановлювали в її медіальній (тобто центральній) частині, а не в латеральній (бічній). Так робили тому, що основними мозковими структурами для запам'ятовування вважали саме медіальну скроневу кору та гіпокамп. Активація латеральної частини скроневої частки лівої півкулі в якомусь сенсі зручніше: до цієї ділянки мозку простіше дістатися, ніж до медіальної скроневої кори та гіпокампу.

Новий спосіб стимуляції скроневої кори в теорії здатний допомогти покращити пам'ять тим, хто частково її втратив - наприклад, страждаючим хворобою Альцгеймера та іншими формами деменції.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт