Kaca ultra-kuat lebih keras daripada berlian. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

BERITA SAINS DAN TEKNOLOGI, KEBAIKAN DALAM ELEKTRONIK
Perpustakaan teknikal percuma / suapan berita

Kaca ultra-kuat lebih keras daripada berlian

16.08.2021

Para saintis China telah mencipta jenis kaca baru yang lebih keras daripada berlian. Berlian adalah salah satu bahan yang paling sukar diketahui dan sering digunakan untuk memotong bahan yang lebih keras. Biasanya berlian boleh memotong kaca, tetapi kaca baru yang dibangunkan oleh penyelidik di utara China boleh mencakar berlian.

Produk pada masa ini dipanggil AM-III, tetapi nama itu mungkin berubah pada masa hadapan. Menurut keterangan, kaca itu mempunyai warna kekuningan dan terdiri sepenuhnya daripada karbon. Kekerasan Vickers kaca AM-III ialah 113 GPa. Sebagai perbandingan, kekerasan Vickers berlian asli adalah antara 50 dan 70 GPa, manakala berlian buatan manusia boleh mencapai kekerasan 100 GPa.

Jenis kaca baharu mempunyai aplikasi yang berpotensi dalam beberapa industri, walaupun pengeluaran besar-besaran mungkin beberapa tahun lagi. Sebagai contoh, bahan itu boleh digunakan untuk membuat kaca kalis peluru 20 hingga 100 kali lebih kuat daripada bahan yang digunakan sekarang. Berpotensi, bahan ini juga boleh mencari aplikasi dalam industri teknologi.

AM-III ialah semikonduktor yang hampir sama cekapnya dengan silikon. Oleh kerana kecekapannya yang tinggi, bahan ini boleh digunakan dalam pembinaan panel solar yang sangat tahan lama yang boleh menahan hujan batu besar dan kesan lain. AM-III secara struktur berbeza daripada kepingan kaca konvensional. Apabila dilihat di bawah mikroskop, bahan tersebut mempunyai struktur yang teratur seperti kristal.

Walau bagaimanapun, pada pembesaran yang lebih rendah, strukturnya kelihatan sangat tidak teratur. Para penyelidik mengatakan gabungan keteraturan dan gangguan memberikan sifat luar biasa bahan. Para saintis projek itu mendakwa bahawa penciptaan mereka mempunyai bahagian terbesar atom dan molekul tersusun berbanding bahan lain yang mereka uji, yang memberikan kekuatan AM-III yang belum pernah terjadi sebelumnya.

<< Belakang: Sensor cahaya 6 saluran VD6283TX 16.08.2021

>> Ke hadapan: Sklerosis berbilang bergantung kepada cuaca 15.08.2021

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Topi keledar elektronik untuk pemandu lori 14.04.2024

Keselamatan jalan raya, terutamanya untuk pemandu peralatan pembinaan berat, adalah keutamaan bagi jurutera dan saintis. Sehubungan dengan itu, Institut Kekuatan Struktur dan Kebolehpercayaan Sistem Fraunhofer Jerman telah memperkenalkan produk baharu - topi keledar elektronik, yang direka untuk melindungi pemandu daripada kecederaan serius apabila memandu kenderaan pembinaan. Topi keledar elektronik baharu yang dibangunkan oleh pasukan jurutera dari Institut Fraunhofer membuka prospek baharu untuk keselamatan pemandu trak dan peralatan pembinaan. Peranti ini mampu memantau tahap gegaran dalam kabin kereta dan memberi amaran kepada pemandu tentang kemungkinan bahaya. Asas operasi topi keledar ialah sensor piezoelektrik terbina dalam, yang menjana elektrik semasa ubah bentuk fizikal. Mekanisme ini membolehkan peranti bertindak balas kepada getaran kuat yang tipikal peralatan pembinaan. Apabila tahap ubah bentuk melebihi nilai selamat, sistem penggera diaktifkan pada topi keledar, ...>>

Antivitamin dan bukannya antibiotik 13.04.2024

Masalah rintangan bakteria terhadap antibiotik menjadi semakin serius, menimbulkan ancaman kepada rawatan jangkitan yang berkesan. Sehubungan dengan ini, penyelidik sedang mencari cara baharu untuk memerangi pepijat super. Salah satu arahan yang menjanjikan ialah penggunaan antivitamin yang boleh memberi kesan antibakteria. Antivitamin, walaupun dikenali sebagai bertentangan dengan vitamin, telah terbukti sebagai alat yang menjanjikan dalam memerangi rintangan antibiotik bakteria. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Göttingen di Jerman mengesahkan potensi mereka dalam mencipta ubat baharu untuk memerangi jangkitan berbahaya. Dengan peningkatan superbug tahan antibiotik, terdapat keperluan untuk mencari rawatan alternatif. Antivitamin adalah molekul yang serupa dengan vitamin, tetapi mampu menghalang aktiviti bakteria tanpa membahayakan tubuh manusia. Pada masa ini, sains hanya mengetahui tiga antivitamin: mawar ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Elektron mengalir seperti cecair 20.09.2017

Dalam eksperimen terbaru mereka, saintis di Institut Graphene di Universiti Manchester telah menemui keadaan di mana elektron yang bergerak melalui graphene berkelakuan dengan cara yang sangat luar biasa. Pergerakan elektron khusus ini memberi para saintis pemahaman yang lebih baik tentang proses fizikal dalam bahan konduktif elektrik, dan dalam masa terdekat, proses yang sama ini boleh digunakan untuk membangunkan litar nanoelektronik untuk cip komputer generasi seterusnya yang pantas dan berprestasi tinggi.

Dalam kebanyakan logam, kekonduksian elektrik dihadkan oleh bilangan kecacatan pada kekisi kristalnya, yang menyebabkan elektron berselerak, memukulnya seperti bola biliard. Oleh itu, graphene, disebabkan oleh struktur "dua dimensi", mengalirkan elektrik jauh lebih baik daripada mana-mana logam. Di samping itu, dalam beberapa logam tulen dan bahan lain dengan struktur kristal yang teratur, termasuk graphene, elektron boleh mengatasi jarak mikron tanpa berselerak disebabkan oleh gerakan balistik yang dipanggil. Parameter pergerakan sedemikian menentukan kekonduksian elektrik maksimum yang mungkin bagi bahan, yang dipanggil had asas Landauer.

Walau bagaimanapun, data yang diperoleh semasa eksperimen membolehkan saintis membuat kesimpulan bahawa undang-undang yang menentukan had Landauer asas tidak dipatuhi dalam medium graphene dalam keadaan tertentu. Dan satu mekanisme yang sangat luar biasa bertanggungjawab untuk ini, yang berkaitan secara langsung dengan bidang fizik yang agak baru yang dipanggil hidrodinamik elektron (hidrodinamik elektron).

Bidang dinamik bendalir elektron muncul hanya tahun lepas selepas saintis dari Universiti Manchester dan organisasi saintifik lain menunjukkan bahawa pada suhu tertentu bahan, elektron yang bergerak di dalamnya mula berlanggar antara satu sama lain dengan kerap sehingga aliran elektron mula mengalir seperti aliran cecair, tidak mempunyai pekali kelikatan terkecil. Dan dalam penyelidikan baru, saintis telah menunjukkan bahawa kehadiran "e-cecair" likat ini memberikan bahan kekonduksian elektrik yang lebih tinggi daripada pergerakan balistik elektron.

Fenomena yang ditemui oleh saintis agak paradoks. Sesungguhnya, semasa perlanggaran elektron, mereka berinteraksi dan berselerak, yang, secara teori, harus melemahkan kekonduksian elektrik bahan. Tetapi peningkatan dalam kekonduksian bahan berlaku disebabkan oleh fakta bahawa elektron dibahagikan kepada dua bahagian bersyarat, seperti aliran air yang mengalir di sungai. Elektron yang bergerak berdekatan dengan tepi kekisi kristal kehilangan momentumnya dan perlahan. Tetapi, pada masa yang sama, ia bertindak sebagai perlindungan terhadap perlanggaran elektron yang bergerak di tengah-tengah aliran. Dan elektron-elektron ini sudah bergerak sepanjang trajektori super-balistik di dalam "saluran" yang dicipta oleh elektron melampau.

"Kami tahu dari fizik sekolah bahawa semakin tidak teratur struktur bahan, semakin besar rintangan elektriknya," kata Sir Andrew Game, "Tetapi dalam kes kami, gangguan yang disebabkan oleh penyerakan akibat perlanggaran elektron mengurangkan, bukannya meningkat, rintangan elektrik bahan.Dalam kes ini, elektron mula mengalir seperti cecair dan kelajuan cecair ini melebihi kelajuan elektron dengan tenaga yang sama dalam vakum.

Para saintis menjalankan satu siri eksperimen di mana kekonduksian graphene diukur pada pelbagai suhu. Perbandingan kekonduksian graphene tulen dan graphene doped, yang mempunyai sifat konduktif logam yang jelas, membolehkan saintis mengira dengan ketepatan tinggi kuantiti fizikal baharu yang dipanggil kekonduksian likat. Dan apa yang paling luar biasa, data eksperimen yang dikumpul secara praktikal bertepatan dengan data yang diperoleh semasa pengiraan model matematik yang sepadan.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web