Generale

'Electron Quantum Metamaterials' Nedavno predloženo polje za inženjering novih materijala


U protekloj deceniji bilježimo rast bez presedana u pogledu inovacija u području nanotehnologije, s istraživačima koji brzinom munje rade na izradi studija koje objašnjavaju desetine aplikacija koje može imati, kao i koristi koje se čine u još veći broj, od molekularnih platformi do sistema za filtriranje vode.

Zahvaljujući radu dvojice fizičara, Justina C. W. Song-a sa Tehnološkog univerziteta Nanyang, Singapur i Univerziteta Kalifornija, izvanrednog profesora za fiziku i astronomiju Riversidea Nathaniela Gabora, stvoreno je potpuno novo potpolje unutar nove tehnologije. Imenovano Elektronski kvantni metamaterijali, koncept se temelji na inženjerskoj manipulaciji konstrukcijama za proizvodnju materijala s potpuno novim svojstvima.

Drugim riječima, ono što imamo je savršen brak kvantne fizike i nanostruktura. I da, stvara buzu u zajednici fizičara.

Koncept koji stoji iza procesa

Proizvodnja elektronskih kvantnih materijala uključuje vješto i nijansirano slojevito postavljanje i postavljanje pod uglom dvodimenzionalnih slojeva na takav način da rezultirajući obrasci koji su dio konačnog proizvoda promoviraju više nivoe provodljivosti elektrona i svjetlosti što ne bi bilo moguće za pojedine komponente .

Profesor Gabor objašnjava kako se odvija dinamičan proces: „To je pomalo poput vožnje pokraj vinograda i gledanja kroz prozor vinogradarskih redova. Svako malo ne vidite redove jer gledate izravno duž reda. To je slično onome što se događa kada se dva atomska sloja naslažu jedan na drugi. Pod određenim uglovima uvijanja, sve je energetski dozvoljeno. To se upravo čini da omogući zanimljive mogućnosti prijenosa energije. "

Uticaj na industriju i naučnu zajednicu

Najuzbudljiviji aspekt studije je taj što nudi potencijal za manipulaciju elektromagnetskim valovima i generiranje prijenosa energije na osnovu svježih pristupa. Istraživački par u svom radu tvrdi da "elektronički metamaterijali obećavaju daleko bogatije kategorije ponašanja od onih koje se nalaze u konvencionalnim optičkim metamaterijalnim tehnologijama".

Profesor Gabor takođe naglašava kako njihov rad, a ne puki doprinos, postavlja temelje za stvaranje novog podpodručja u kvantnom p: "Istraživači, uključujući i naše vlastite laboratorije, istražuju razne metamaterijale, ali niko nije dao polje čak i ime ", rekao je, dodajući," To nam je bila namjera da zapišemo perspektivu. Mi smo prvi koji je kodificirao temeljnu fiziku. "

Čini se da sve ovo ukazuje na to da će se, čim fizičari čvrsto postave terminologiju, početi oblikovati i obrazac za istraživanje i razvoj koji se može prevesti u projekte u industriji.

"Ističemo potencijal inženjerskih sintetičkih periodičnih nizova s ​​veličinama svojstava ispod valne duljine elektrona. Takvo inženjerstvo omogućava manipulaciju elektrona na neobične načine, što rezultira novom paletom sintetičkih kvantnih metamaterijala s nekonvencionalnim odgovorima", dodaje Gabor.

Detalji o studiji pojavljuju se u radu pod nazivom "Elektronski kvantni metamaterijali u van der Waalsovim strukturama", koji je objavljen 5. novembra u Nanotehnologija prirode časopis.


Pogledajte video: Extreme manipulation of electromagnetic waves with metamaterials: George Eleftheriades at TEDxUofT (Decembar 2021).