Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука
Если к сложноустроенной молекуле приложить механическую силу, то можно добиться разрыва части связей и превращения молекулы в проводящую электрический ток.
Команда исследователей из Стэнфордского университета использовала механическую силу для преобразования молекулы из одной формы в другую — из непроводящего состояния в полупроводник. В своей статье, опубликованной в журнале Science, ученые описывают процесс, который они разработали, и его возможные приложения.
Как отмечают исследователи, использование механических воздействий для изменения формы и свойств молекул стало популярным предметом исследования в последнее десятилетие. Это привело к появлению новой научной области, известной теперь как механохимия.
В своей работе авторы использовали циклобутаны. В своем естественном состоянии их молекулы включают в себя структуру, напоминающую лестницу. Ученые решили, что если расщепить эту часть молекулы, «расстегнуть лестницу», то вся молекула превратится в аналог полиацетилена. Напомним, что этот полимер имеет двойные электронные связи, позволяющие ему проводить электрический ток.
Циклобутаны в растворе подвергались воздействию звуковых волн, которые попеременно сжимали и растягивали молекулы, заставляя их в конечном итоге превратиться в почти линейные, при сохранении чередующихся двойных связей между атомами углерода.
Схема молекул до эксперимента и после. / © phys.org
В ходе эксперимента раствор, который первоначально был практически прозрачным, медленно посинел и в итоге стал темным, утратив прозрачность. Циклобутан, сохранив свой химический состав, изменил конфигурацию молекулы, как и предполагалось.
Новый способ преобразования материалов может найти обширное применение в современной робототехнике, особенно там, где требуется превратить механическое воздействие в электрический сигнал. Разумеется, это потребует доработки технологии — сейчас она слишком сложна.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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