Eşit olmayan çekim, atom inceliğinde bir arayüz ve sıkıştırılmış bir alaşım, küçük ölçekte etkileşimleri değiştirmenin üç ayrı laboratuvar yolunu gösteriyor.
Bilim··Sabah
Eşit olmayan çekim kolloidi hareketli tuttu
Tokyo Bilim Üniversitesi'nden Shoma Hara ve arkadaşları, su içinde elektrotların arasına 1 ve 1,5 mikrometre yarıçaplı polistiren tanecikler yerleştirip alternatif elektrik alanı uyguladı. Her taneciğin oluşturduğu elektrohidrodinamik akış boyutuna bağlıydı; büyük tanecik küçüğü, küçüğün kendisini çektiğinden daha güçlü çekti. Bu karşılıksız etkileşim, farklı boydaki çiftleri kendi kendine ilerleyen birimlere dönüştürdü. 10.000'den fazla taneciğin bulunduğu süspansiyonda çiftler, bir saatten uzun süre dağılıp yeniden kurulan kümeler oluşturdu. Aynı boydaki taneciklerden oluşan ve çekimin karşılıklı kaldığı denetim süspansiyonu ise durgun bir kristale yerleşti. Physical Review Letters tarafından kabul edilen hakemli çalışma, Newton'un üçüncü yasasının çiğnendiğini ileri sürmüyor: tanecikler kapalı bir dizge oluşturmuyor, momentum çevredeki sıvıya aktarılıyor. Etkin kuvvetlerin eşit ve zıt olmaması, taneciklerin kendi ürettiği akış üzerinden doğuyor. Araştırmacılar bunu hazır bir aygıttan çok temel denge dışı fizik olarak sunuyor. Sonuç, bir malzemenin donmuş bir düzene yerleşmesi yerine sürekli yeniden biçimlenmesini sağlamak için etkileşim bakışımının nasıl ayarlanabileceğine dair laboratuvar örneği veriyor.[1]
İnce arayüz, tek katmanlı kanalı korudu
National Yang Ming Chiao Tung Üniversitesi ile TSMC Corporate Research ekibi, tek katmanlı molibden disülfür üzerine çok ince epitaksiyel alüminyum büyütüp yerinde oksitledi. Böylece yarı iletken kanal ile kapı yalıtkanı arasında 0,42 nanometre kalınlığında bir tampon oluştu. Nature Electronics'te yayımlanan hakemli çalışmada yığın, düşük sızıntı ve az histerezisle 1 nanometreye yakın eşdeğer oksit kalınlığına ulaştı. Yaklaşık 100 nanometre uzunluğundaki kanallara sahip transistörlerde en yüksek geçirgenlik 0,45 mS/μm ölçüldü. Buradaki ayar, elektrik alanından çok üretim sırasına dayanıyor. Kapı yalıtkanı atom inceliğindeki kanala doğrudan biriktirildiğinde yüzey zarar görebiliyor ve taşıyıcı hareketliliği düşebiliyor. Önce alüminyumu düzenli biçimde büyütmek, ardından onu yerinde oksitlemek, kapı denetimi için yeterince ince ve kanalı koruyacak kadar yumuşak bir arayüz sağladı. Bu bir üretim seçeneğinin sanayiye hazır olduğu anlamına gelmiyor. Yazarlar, sürecin yarı iletken dilimi ölçeğinde çalışabilmesi için üretim sorunlarının çözülmesi gerektiğini belirtiyor. Gösterim, atomik arayüzün kalınlığı ile yüzeye verilen zararın birlikte yönetilebildiğini ortaya koyuyor.[2]
Sıkıştırma, daha az platinle aynı laboratuvar değerine ulaştı
IMDEA Malzeme Enstitüsü'nden Jorge Redondo ve arkadaşları, nikel-titanyum şekil hafızalı taban üzerine Cu3Pt intermetalik ince film büyüttü. Taban, katalizöre denetlenebilir mekanik gerinim uygulamalarını sağladı. Yüzde 1 altında sıkıştırılan film, asidik ortamdaki oksijen indirgeme tepkimesinde santimetrekare başına 1 mA akımda 855 mV değerine ulaştı; aynı ölçümde saf platin 856 mV verdi. Cu3Pt film bu yakın değere yüzde 75 daha az platinle ulaştı. Filmi sıkıştırmak yerine yüzde 0,80 germek ise başarımı belirgin biçimde düşürdü. Electrochimica Acta çalışmasında sunulan açıklamaya göre sıkışma yüzeyin elektronik yapısını değiştiriyor, seçici bakır çözünmesi de birkaç nanometre derinliğinde platince zengin bir kabuk bırakıyor. Sonuç, bir yakıt hücresinde çalışma ömrü boyunca sınanmış elektrottan değil, şekil hafızalı taban üzerindeki laboratuvar ince filminden geliyor. Gerinimin uzun süre korunup korunamayacağı ve geometrinin büyük ölçekte üretime dayanıp dayanamayacağı açık. Bu nedenle platin azalması ticari hazır oluşu göstermiyor; küçük bir mekanik değişimin aynı malzemenin katalitik davranışını nasıl keskin biçimde değiştirebildiğini ölçüyor.[3]
