خبر

  • تک بورد - شبه بلورهای خوددرمان کننده ممکن است امیدهای کاربردهای عملی را زنده کند

    شبه بلورهای خوددرمان کننده ممکن است امیدهای کاربردهای عملی را زنده کند
    9 روز و 4 ساعت قبل

    اموال غیر معمول نقص هایی را که تا امروز تجاری سازی را با مشکل روبرو کرده است ، کاهش می دهد. اما پیشرفت در جهت درک این که پتانسیل تجاری به دلیل این واقعیت است که فرایندهای معمول تولید شبه بلورها مستعد ایجاد نقص در شکل ترکهای ریز بین بلورها هستند که به عنوان مرز دانه شناخته می شوند ، مانع شده است. مقاله جدیدی که در مجله Nature Communications منتشر شده است نشان می دهد که تحت شرایط خاصی ، شبه بلورها م

    اولین شبه بلورهای یافت شده آلیاژهای فلزی ، معمولاً آلومینیوم با یک یا چند فلز دیگر بودند. این امر آنها را برای تعداد انگشت شماری از کاربردهای کاربردی مانند پوشش های نچسب برای ماهیتابه ها و پوشش های ضد خوردگی برای تجهیزات جراحی مفید کرده است. اما دانشمندان دوست دارند شبه بلورهای پیچیده تری بسازند که بتوانند ، برای مثال ، نور را برای ایجاد انواع جدید استتار یا روپوش دستکاری کنند.

    "یکی از دلایلی که صنعت از شبه بلورها صرف نظر کرد ، پر بودن آنهاست. اشوین شاهانی ، دانشمند مواد در دانشگاه میشیگان ، می گوید: "اما ما امیدواریم که شبه بلورها را به جریان اصلی بازگردانیم. و این کار نشان می دهد که می توان آن را انجام داد." اتم ها در الگوهای دوره ای که بارها و بارها در یک شبکه سه بعدی تکرار می شوند. الگوها بدون توجه به جهت آنها یکسان به نظر می رسند ، اما شبه بلورها متفاوت هستند. آنها به وضوح از قوانین ریاضی پیروی می کنند ، اما هر سلول دارای پیکربندی کمی متفاوت از سلول های نزدیک به جای تکرار در یک الگوی یکسان است. این ساختار منحصر به فرد است که به شبه بلورها ویژگی های غیر معمول می بخشد.

    تبلیغات

    خواندن بیشتر

    شبه کریستال کمیابی که در تینیتیت در آزمایش Trinity 1945 ایجاد شد

    به کاشی کاری کف حمام فکر کنید. کاشی ها فقط می توانند در اشکال متقارن خاصی (مثلث ، مربع یا شش ضلعی) باشند. در غیر این صورت ، شما نمی توانید آنها را بدون گذاشتن شکاف یا کاشی های همپوشان با یکدیگر قرار دهید. پنج ضلعی ها ، ایکوساهدرون ها و اشکال مشابه با تقارن های مختلف که هرگز دقیقاً تکرار نمی شوند ، کار نمی کنند - مگر در مورد شبه بلورها ، جایی که طبیعت تصمیم گرفته است که می توانند کار کنند. ترفند این است که شکافها را با انواع دیگر اشکال اتمی پر کنید تا ساختار دوره ای نامحتمل ایجاد شود.

    فیزیکدان اسرائیلی به نام دانیل شختمن در سال 1982 به دلیل کشف سریع کریستالهای شبه بلور جایزه نوبل شیمی را در سال 2011 دریافت کرد. آلیاژهای آلومینیوم پل استاین هارت ، فیزیکدان پرینستون ، اولین شبه بلورهای طبیعی شناخته شده را در سال 2008 کشف کرد. در سال 2018 ، شیمیدانان دانشگاه براون نوع جدیدی از شبه بلور خود را از یک نوع نانوذره ایجاد کردند: یک نقطه کوانتومی چهارضلعی (به شکل هرم).

    این نانوذرات نیز ناهمسانگرد هستند ، یعنی بسته به جهت آنها نسبت به یکدیگر خواص متفاوتی دارند. هنگامی که بر روی سطح مایع قرار می گیرند ، آنها در ساختارهای ده ضلعی به نام ده ضلعی جمع می شوند و این ده ضلعی ها به نوبه خود خود را به هم می چسبند و یک شبکه شبه بلوری با تقارن ده برابر ایجاد می کنند. چیزی که این کار را ایجاد می کند لبه های انعطاف پذیر ده ضلعی است که می تواند در نقاط کلیدی صاف شود و به چند ضلعی با 5 ، 6 ، 7 ، 8 یا 9 ضلع تبدیل شود - هر آنچه برای پر کردن شکاف اجتناب ناپذیر بین ده ضلعی ها برای ایجاد شبه بلور لازم است. .

    تجسم توپوگرافی اشعه ایکس نمای جانبی دو شبه بلور را نشان می دهد که هنگام سرد شدن با یکدیگر ترکیب می شوند. بزرگنمایی/تجسم توپوگرافی اشعه ایکس که نمای جانبی دو شبه بلور را نشان می دهد و هنگام سرد شدن با یکدیگر ترکیب می شوند. گروه شاهانی/دانشگاه میشیگان

    اوایل امسال ، دانشمندان دانشگاه یوتا نشان دادند که امواج فراصوت می تواند برای سازماندهی نانوذرات کربن در آب به همان الگوی دوره ای موجود در شبه بلورها مورد استفاده قرار گیرد. و در ماه مه ، اشتاین هارت و چند همکارش از کشف یک شبه بلور شبه کریستال در ترینیتیت قرمز از اولین انفجار یک بمب اتمی خبر دادند. حتی بهتر از این ، محققان می توانستند دقیقاً مشخص کنند که شبه کریستال در کجا و چگونه به لطف سوابق تاریخی پروژه منهتن تشکیل شده است.





خبرهای دیگر از علوم پایه