14:49
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cum să trageți proiectile prin materiale fără a sparge nimic

_ Cum să trage proiectile prin materiale fără a sparge nimic

Atunci când particulele încărcate sunt împușcate prin straturi ultra-subțiri de material, uneori au loc microexplozii spectaculoase, iar uneori materialul rămâne aproape intact. Motivele pentru aceasta au fost explicate acum de cercetătorii de la TU Wien.

Sună un pic ca un truc magic: unele materiale pot fi împușcate cu ioni rapidi, încărcați electric, fără a prezenta găuri după aceea. Ceea ce ar fi imposibil la nivel macroscopic este permis la nivelul particulelor individuale. Cu toate acestea, nu toate materialele se comportă la fel în astfel de situații – în ultimii ani, diferite grupuri de cercetare au efectuat experimente cu rezultate foarte diferite.

La TU Wien (Viena, Austria), acum a fost posibil să se facă găsiți o explicație detaliată a motivului pentru care unele materiale sunt perforate și altele nu. Acest lucru este interesant, de exemplu, pentru procesarea membranelor subțiri, care ar trebui să aibă nano-pori personalizați pentru a prinde, reține sau lăsa să treacă acolo atomi sau molecule foarte specifice.

Ultra- materiale subțiri: grafenul și colegii săi

„Astăzi, există o gamă întreagă de materiale ultrasubțiri care constau doar dintr-unul sau câteva straturi atomice”, spune prof. Christoph Lemell de la Institutul de Fizică Teoretică de la TU Viena. „Probabil cel mai cunoscut dintre acestea este grafenul, un material format dintr-un singur strat de atomi de carbon. Dar se fac cercetări și pe alte materiale ultrasubțiri din întreaga lume astăzi, cum ar fi disulfura de molibden.”

În Grupul de cercetare al prof. Friedrich Aumayr de la Institutul de Fizică Aplicată de la TU Wien, astfel de materiale sunt bombardate cu proiectile foarte speciale - ioni foarte încărcați. Ei iau atomi, de obicei gaze nobile, cum ar fi xenonul, și îi dezlipesc de un număr mare de electroni. Acest lucru creează ioni cu de 30 până la 40 de ori sarcina electrică. Acești ioni sunt accelerați și apoi lovesc stratul subțire de material cu energie mare.

„Acest lucru are ca rezultat efecte complet diferite în funcție de material”, spune Anna Niggas, fizician experimental la Institutul de Fizică Aplicată „ Uneori proiectilul pătrunde în stratul de material fără nicio modificare vizibilă a materialului ca rezultat. Uneori, stratul de material din jurul locului de impact este, de asemenea, complet distrus, numeroși atomi sunt dislocați și se formează o gaură cu un diametru de câțiva nanometri."< /p>

Viteza electronilor

Aceste diferențe pot fi explicate prin faptul că nu impulsul proiectilului este responsabil în principal pentru găuri, ci sarcina sa electrică. Când un ion cu sarcină pozitivă multiplă lovește stratul de material, acesta atrage o cantitate mai mare de electroni și îi ia cu el. Aceasta lasă o regiune încărcată pozitiv în stratul de material.

Ce efect are depinde de cât de repede se pot mișca electronii în acest material. „Grafenul are o mobilitate extrem de mare a electronilor. Deci această sarcină pozitivă locală poate fi echilibrată acolo într-un timp scurt. Electronii pur și simplu curg din altă parte”, explică Christoph Lemell.

În alte materiale, cum ar fi disulfura de molibden, cu toate acestea, lucrurile stau diferit: acolo, electronii sunt mai lenți, nu pot fi furnizați la timp din exterior către locul impactului. Așadar, are loc o mini-explozie la locul impactului: atomii încărcați pozitiv, de la care proiectilul și-a luat electronii, se resping reciproc, zboară – iar acest lucru creează un por de dimensiuni nanometrice.

„Acum am reușit să dezvoltăm un model care ne permite să estimăm foarte bine în ce situații se formează găurile și în care nu se formează – iar acest lucru depinde de mobilitatea electronilor din material și de starea de încărcare a proiectilului”, spune. Alexander Sagar Grossek, primul autor al publicației în revista Nano Letters.

Modelul explică și faptul surprinzător că atomii scoși din material se mișcă relativ lent: viteza mare a proiectilului nu contează pentru ei; ele sunt îndepărtate din material prin repulsie electrică numai după ce proiectilul a trecut deja prin stratul de material. Și în acest proces, nu toată energia respingerii electrice este transferată atomilor pulverizați — o mare parte din energie este absorbită în materialul rămas sub formă de vibrații sau căldură.

Ambele experimente iar simulările au fost efectuate la TU Wien. Înțelegerea mai profundă rezultată a proceselor de suprafață atomică poate fi utilizată, de exemplu, pentru a echipa în mod specific membranele cu „nanopori” adaptați. De exemplu, s-ar putea construi o „sită moleculară” sau s-ar putea menține anumiți atomi într-o manieră controlată. Există chiar și gânduri de a folosi astfel de materiale pentru a filtra CO2 din aer. „Prin descoperirile noastre, avem acum un control precis asupra manipulării materialelor la scară nanometrică. Acesta oferă pentru prima dată un instrument complet nou pentru manipularea filmelor ultrasubțiri într-un mod precis calculat pentru prima dată”, spune Alexander Sagar Grossek.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Sturm Und Drang și baloane chinezești

_ Breaking: Canada monitorizează „Al doilea incident potențial” al baloanelor spion din China

_ HORROR: Biciclist SoCal lovit de șofer apoi înjunghiat mortal pe PCH într-un atac motivat rasial (VIDEO)

_ Columbia Britanică devine prima provincie canadiană care a legalizat heroina, fentanilul, cocaina și alte narcotice periculoase pentru a combate criza supradozelor

_ URIAȘĂ: Hunter Biden solicită DOJ al lui Joe Biden să-l investigheze pe John Paul Mac Isaac – La o săptămână după ce Mac Isaac l-a servit în proces (VIDEO)

_ CHIAR ÎN: „Așteptările noastre sunt că panelul va muta acest caz rapid” – Kari Lake oferă o actualizare despre conferința privată de ieri la Curtea de Apel din Arizona

_ Președintele a avut un weekend uriaș – milioane de oameni și-au urmărit evenimentele campaniei din New Hampshire și Carolina de Sud pe rețelele sociale

_ În fața ta: Xi trimite un balon spion gigant peste SUA cu câteva zile înainte de călătoria lui Blinken la Beijing

_ OH NU – Agent FBI arestat recent pentru că a primit mită de la oligarhul rus, de asemenea, a condus o unitate care ar fi putut investiga activitățile lui Hunter Biden cu spionul chinez Patrick Ho

_ Flip-Flop Hunter Biden: avocatul spune acum că scrisorile care solicită investigarea NU sunt o confirmare că laptopul este al lui Hunter

_ RUPTĂ: FBI va căuta documente clasificate în casa lui Mike Pence din Indiana

_ ESTE IMUSCAT: Joe Biden: „Mai mult de jumatate dintre femeile din administratia mea sunt femei” (VIDEO)

_ Trump îl sfâșie pe Paul Ryan – „Perdantul major care acum își propune să distrugă Fox News”

_ Karine Jean-Pierre evită întrebările pe laptopul lui Hunter Biden – După ce avocații lui Hunter au cerut DOJ să lanseze o anchetă penală asupra lui Giuliani și alții

_ O lovitură adusă dragostei frățești – RUMPARE: Republicanii îl îndepărtează pe radicalul de stânga Ilhan Omar din Comisia pentru Afaceri Externe a Camerei

_ Hunter omite motivul principal pentru care John Paul Mac Isaac a obținut conținutul laptopului său pe primul loc


Pag.1
Nr. de articole la aceasta sectiune: 16, afisate in 1 pagina.