Квантни кристали могли би да покрену нову технолошку револуцију
1 min read
Истраживачи са Универзитета у Оберну су развили револуционарни тип материјала – квантне кристале – који омогућавају научницима да прецизно контролишу електроне, сићушне наелектрисане честице.
Њихови налази, објављени у АЦС Материалс Леттерс, описују како је тим постигао подесиву везу између изолованих-металних молекуларних комплекса, названих прекурсори солватираних електрона, где електрони нису везани за специфичне атоме већ се слободно крећу унутар отворених простора.
Замислите будућност у којој фабрике могу стварати материјале и хемијска једињења брже, уз ниже трошкове и са мање корака производње. Замислите да ваш лаптоп обрађује сложене податке за неколико секунди или суперкомпјутер учи и прилагођава се ефикасно као људски мозак. Ове могућности зависе од једног фундаменталног фактора: како се електрони понашају унутар материјала, пише Сајенс Дејли.
Електрони су централни за скоро сваки хемијски и технолошки процес
Електрони покрећу пренос енергије, везивање и електричну проводљивост, служећи као основа и за хемијску синтезу и за модерну електронику.
У хемијским реакцијама, електрони омогућавају редокс процесе, формирање веза и каталитичку активност.
У технологији, управљање начином кретања и интеракције електрона лежи у основи свега, од електронских кола и АИ система до соларних ћелија и квантних рачунара. Типично, електрони су ограничени на атоме, што ограничава њихову потенцијалну употребу. Међутим, у материјалима познатим као електриди, електрони се крећу независно, отварајући врата за изванредне нове могућности.
Кад научимо како да контролишемо ове слободне електроне, можемо дизајнирати материјале који раде ствари које природа никада није намеравала, рекао је др Евангелос Милиордос, ванредни професор хемије на Универзитету у Оберну.
Да би то постигао, тим са Универзитета у Оберну креирао је иновативне материјалне структуре назване ,,површински имобилисани електриди“ тако што је прекурсоре солватираних електрона причврстио на стабилне површине као што су дијамант и силицијум карбид.
Ова конфигурација чини електронске карактеристике електрида и издржљивим и подесивим. Променом начина на који су молекули распоређени, електрони се могу или груписати у изолована ,,острва“ која се понашају као квантни битови за напредно рачунарство или се раширити у проширена ,,мора“ која подстичу сложене хемијске реакције.
Ова свестраност је оно што овом открићу даје трансформативни потенцијал. Једна верзија би могла довести до развоја моћних квантних рачунара способних да решавају проблеме изван домашаја данашње технологије, тј. до нове технолошке револуције.
Друга би могла пружити основу за најсавременије катализаторе који убрзавају есенцијалне хемијске реакције, потенцијално револуционизујући начин производње горива, фармацеутских производа и индустријских материјала.
Како наше друштво помера границе тренутне технологије, потражња за новим врстама материјала експлодира. Наш рад показује нови пут ка материјалима који нуде и могућности за фундаментална истраживања интеракција у материји, као и практичне примене, рекао је др Марсело Курода, ванредни професор физике на Универзитету у Оберну.
Спутњик
Придружите нам се на Вајберу и Телеграму:
