Stanford revolucionira znanost o materialih z nanodelci, ki spreminjajo obliko
avtorja Clarence Oxford
Los Angeles, CA (SPX) 26. marec 2024
Raziskovalci Univerze Stanford so pionirji uporabili 3D nanotisk za ustvarjanje nanodelcev, ki bi lahko uvedli novo dobo materialov, ki spreminjajo obliko. Raziskava, ki jo je vodila docentka Wendy Gu z oddelka za strojništvo, se osredotoča na izdelavo Arhimedovih prisekanih tetraedrov (ATT), geometrijske oblike, za katero se je dolgo teoretiziralo, da ima pomembne zmožnosti spreminjanja faz, vendar je bila zaradi izzivov pri izdelavi nedosegljiva.
Gujeva ekipa je uspešno nanotisnila na desettisoče teh delcev, ki se sami sestavljajo v kristalne strukture s potencialom za hitre spremembe stanja. Te transformacije so podobne temu, kako se proizvaja kaljeno jeklo ali kako digitalni pomnilniški mediji hranijo podatke. Posledice obvladovanja takih faznih prehodov so velike, obetavne inovacije v inženirstvu in znanosti o materialih.
Arhimedove prisekane tetraedre, znane po svojem potencialu faznega premika, je bilo težko izdelati zunaj računalniških simulacij. Gujeva ekipa z uporabo 3D nanotiskanja ni le dosegla proizvodnje, ampak je tudi prikazala praktično uporabo teh delcev. Z natančnim nadzorom njihove oblike je ekipa odklenila nove geometrijske strukture z dragocenimi fizikalnimi lastnostmi.
Raziskava poudarja dve različni geometrijski razporeditvi ATT: šesterokotni vzorec, ki spominja na gorovje v nanometrskem merilu, in kvazi-diamantno strukturo, primerjano z jajci v škatli. Predvsem slednja je iskana konfiguracija v fotoniki, ki odpira številne znanstvene poti.
Prihodnji materiali, ki izkoriščajo te 3D natisnjene delce, bi lahko omogočili hitre, reverzibilne fazne spremembe z zunanjimi dražljaji, kot so magnetna polja ali električni tokovi. Gu predvideva aplikacije, ki segajo od energetsko učinkovitih premazov solarnih plošč do inovativnih računalniških pomnilniških rešitev. Tekoče delo je namenjeno temu, da bi te nanodelce prepojili z magnetnimi lastnostmi, kar bi še povečalo njihovo uporabnost.
Gujeva raziskava, podrobno opisana v Nature Communications, pomeni pomemben korak naprej v praktični uporabi materialov, ki spreminjajo fazo, s potencialom vpliva na različna področja od energije do računalništva.
Raziskovalno poročilo:Neposredno opazovanje faznih prehodov v okrnjenih tetraedrskih mikrodelcih pod kvazi-2D zaprtjem
Sorodne povezave
Univerza Stanford
Novice o vesoljski tehnologiji - aplikacije in raziskave
- Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
- PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
- PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
- vir: https://www.spacedaily.com/reports/Revolutionizing_Material_Science_Stanfords_breakthrough_in_Shapeshifting_Nanoparticles_999.html
