Розтягування алмазу. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

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

Розтягування алмазу

27.01.2021

Твердження, що алмаз не є найеластичнішим матеріалом у світі - це явне применшення. У той час, як коефіцієнт розтягування найеластичніших матеріалів може становити сотні відсотків, ця величина у алмазу, найтвердішого матеріалу у світі, не перевищує 0.4 відсотка. Однак, групі вчених із Гонконгу вдалося знайти спосіб розтягнути нанорозмірні алмази на таку величину, що це докорінно змінює їхні електронні та оптичні властивості. Це ж, у свою чергу, може стати першим кроком у світ нових "алмазних" пристроїв і приладів.

Дослідники з Міського університету Гонконгу (City University of Hong Kong) виявили свого часу, що в нанорозмірних масштабах алмаз має більшу еластичність, ніж у звичайному вигляді цього матеріалу. І перші експерименти, проведені ще кілька років тому, послужили експериментальним підтвердженням, нанорозмірні алмазні "голки" витримали вплив, що спричинило пружну деформацію цілих 9 відсотків.

У недавніх дослідженнях вчені зробили ще один крок уперед, вони виготовили алмазні заготовки, що чимось нагадують форму моста довжиною 1000 нанометрів і шириною 300 нанометрів. Далі, за допомогою спеціальної установки, принцип дії якої продемонстрований на другому з наведених тут знімків, алмазний "міст" піддавався впливу, який викликав пружну деформацію розтягування алмазу. Вчені зазначили, що при деформації алмазу до 7,5 відсотків кристал повертається повністю до оригінальної форми та розмірів після того, як дія знімається.

Надалі вчені оптимізували форму алмазних об'єктів та отримали ще більший коефіцієнт допустимої деформації алмазу, який становив 9.7 відсотка і який вже дуже близький до теоретичної межі еластичності цього матеріалу.

Експерименти з розтягування алмазу проводилися вченими не заради цікавості. Давно відомо, що деформації, які викликаються механічними впливами, кардинально змінюють деякі властивості різних матеріалів. І алмаз не є винятком із цього, при деформації відбуваються зміни цілого ряду електронних та оптичних властивостей цього матеріалу.

Зміни властивостей при деформації можуть зробити алмаз корисним матеріалом для деяких електронних та оптичних пристроїв. Звуження забороненої зони при 9-відсотковій деформації, як показали результати проведеного моделювання, дозволяє електрону, "перестрибнув" через бар'єр переходу, зберегти достатньо енергії для випромінювання фотона світла, що можна використовувати для підвищення ефективності деяких оптико-електронних пристроїв.

<< Назад: Мікроконтрольна плата Raspberry Pi Pico 28.01.2021

>> Вперед: Біологічна магніторецепція 27.01.2021

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

Виготовлення лазерів методом друку 13.10.2012

Вчені Кембриджського університету розробили технологію виготовлення лазерів шляхом друку. Розробка має дуже широке коло можливих застосувань, від медичного обладнання до дисплеїв.

Нагадаємо, лазер - пристрій, що дозволяє за рахунок використання явища вимушеного випромінювання перетворювати енергію накачування в енергію когерентного, монохроматичного, поляризованого та вузькоспрямованого потоку випромінювання. Найбільш відомими застосуваннями лазерів у сучасній електроніці є оптичні накопичувачі та оптичні лінії зв'язку. Лазери для цих сфер застосування виробляються за напівпровідниковими технологіями. У Кембриджі навчилися "друкувати" лазери з органічних матеріалів будь-яких поверхнях.

У цих лазерах знайшли застосування холестеричні рідкі кристали (ЖК), подібні до дисплеїв. Якщо їх зорієнтувати певним чином, спіралеподібні молекули можуть бути оптичним резонатором - ключовим компонентом лазера. Залишається додати флуоресцентний барвник, щоб оптично збуджуючи резонатор можна було отримати лазерне випромінювання.

Такі лазери відомі давно, але раніше їх виготовляли, поміщаючи рідкі кристали між двома скляними пластинами, що знаходяться на відстані сотих часток міліметра один від одного. У цьому спеціальне полімерне покриття скла служило вирівнювання молекул ЖК. Це складний процес, а вибір матеріалів для підкладок дуже обмежений. Досягнення кембриджських фахівців полягає у спрощенні цього процесу, внаслідок чого стало можливим створення масиву різнокольорових лазерів за один етап, із застосуванням методу друку.

Спеціальним струменевим принтером дослідники надрукували сотні точок із РК на основі, покритій розчином полімеру. Висихаючи, полімер вирівняв молекули РК, перетворивши крапки на лазери. За словами вчених, основою може бути практично будь-яка поверхня, а для процесу друку потенційно підходить друкарське обладнання.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

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