Нанотехнологии: отслеживание отдельных атомов при росте кристаллов
Крупное событие в области нанотехнологий: ученые впервые смогли увидеть, как при росте кристаллов появляются отдельные атомы.
Новая техника позволяет получить полный контроль над микроскопической структурой искусственных кристаллов. А это означает, что вскоре появятся новые виды отдельных кристаллов, лучше приспособленные для конкретных нужд: от водоочистителей до технологии маскировки.
Впервые мы можем наблюдать за движением отдельных атомов, следить, как они собираются вместе в кристаллическую структуру.
? Николас Барри, Уорикский университет
В мире наноструктур один и тот же материал в зависимости от своей формы может обладать совершенно различными химическими и физическими свойствами.
Однако до сих пор контроль над структурой новообразующихся кристаллов был затруднен: ведь они растут настолько быстро, что даже лучшие электронные микроскопы не могут проследить за процессом.
Барри и его коллеги применили следующую технику: пучок электронов бомбардировал тонкую пленку, содержащую молекулы осмия, углерода и прочих элементов.
Большинство молекул распались на отдельные атомы осмия, и в результате пленка обрела структуру графеновой решетки со свободными атомами.
Пленка была также легирована атомами бора и серы, которые замедляют движение отдельных атомов металлов на графеновой поверхности.
? Николас Барри, Уорикский университет
Медленные атомы начинают двигаться со скоростью, которая позволяет их зафиксировать с помощью электронного микроскопа.
Новый метод позволяет не только наблюдать за ростом кристаллов из самых различных химических элементов, но и контролировать их развитие, приспосабливать на микроскопическом уровне для самых различных нужд, например, нацеленно вводя в них необходимые дефекты.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии