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ダイヤモンドを伸ばす

27.01.2021

ダイヤモンドが世界で最も弾力性のある素材ではないと言っても過言ではありません。最も弾力性のある素材の伸縮係数は数百パーセントになる可能性がありますが、世界で最も硬い素材であるダイヤモンドのこの値は 0.4 パーセントを超えることはありません。しかし、香港の科学者グループは、ナノサイズのダイヤモンドを引き伸ばして、電子的および光学的特性を根本的に変化させる方法を発見しました。これは、新しい「ダイヤモンド」デバイスや機器の世界への第一歩となる可能性があります。

香港市立大学の研究者は、ナノスケールで、ダイヤモンドが通常の形のこの材料よりも高い弾性を持っていることを発見しました。数年前に実施された最初の実験では、ナノサイズのダイヤモンド「針」が衝撃に耐え、最大 9% の弾性変形を引き起こしたことが実験的に確認されました。

最近の研究では、科学者はさらに一歩進んで、長さ 1000 ナノメートル、幅 300 ナノメートルの橋のような形をしたダイヤモンドブランクを製造しました。さらに、特別な設備の助けを借りて、その原理がここに示されている写真の7,5番目に示されているため、ダイヤモンドの「ブリッジ」は、ダイヤモンドの弾性変形を引き起こす衝撃を受けました。科学者は、ダイヤモンドが XNUMX% まで変形すると、衝撃が取り除かれた後、結晶は元の形状とサイズに完全に戻ることに注目しました。

さらに、科学者はダイヤモンドオブジェクトの形状を最適化し、ダイヤモンドの許容変形係数をさらに高くしました。これは 9.7% に達し、この材料の弾性の理論的限界にすでに非常に近づいています。

ダイヤモンドの伸縮実験は、科学者が無益な関心のために行ったものではありません。機械的影響によって引き起こされる変形が、さまざまな材料のいくつかの特性を根本的に変化させることは、長い間知られていました。ダイヤモンドも例外ではありません。変形により、この材料の多くの電子的および光学的特性が変化します。

変形による特性の変化により、ダイヤモンドは一部の電子デバイスや光学デバイスにとって有用な材料になる可能性があります。シミュレーション結果が示すように、9% のひずみでバンドギャップが狭くなると、遷移障壁を「飛び越えた」電子は、光子を放出するのに十分なエネルギーを節約することができます。いくつかの光電子デバイス。

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科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

量子力学は、その神秘的な現象や予期せぬ発見で私たちを驚かせ続けています。最近、理化学研究所量子コンピューティングセンターの Bartosz Regula 氏とアムステルダム大学の Ludovico Lamy 氏が、量子もつれとそのエントロピーとの関係に関する新しい発見を発表しました。量子もつれは、現代の量子情報科学技術において重要な役割を果たしています。ただし、その構造は複雑であるため、理解と管理が困難になります。レグルスとラミーの発見は、量子のもつれが古典系と同様のエントロピー規則に従うことを示しています。この発見は、量子情報科学技術の分野に新たな視点をもたらし、量子のもつれと熱力学との関係についての理解を深めます。研究結果は、もつれ変換の可逆性の可能性を示しており、これにより、さまざまな量子技術での使用が大幅に簡素化される可能性があります。新しいルールを開く ... >>

ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

印刷によるレーザーの生産 13.10.2012

ケンブリッジ大学の科学者は、印刷によってレーザーを製造する技術を開発しました。この開発には、医療機器からディスプレイまで、非常に幅広い用途があります。

レーザーは、誘導放出の現象を使用して、ポンプエネルギーをコヒーレントで単色の偏光した狭い方向の放射束のエネルギーに変換することを可能にするデバイスであることを思い出してください。最新の電子機器におけるレーザーの最もよく知られているアプリケーションは、光ストレージデバイスと光通信回線です。これらのアプリケーション用のレーザーは、半導体技術を使用して製造されています。ケンブリッジでは、有機材料からレーザーを任意の表面に「印刷」する方法を学びました。

これらのレーザーは、ディスプレイで使用されるものと同様に、コレステリック液晶 (LC) で使用されています。それらが特定の方法で配向されている場合、らせん分子は、レーザーの重要なコンポーネントである光共振器として機能できます。共振器を光学的に励起することによってレーザー放射が得られるように、蛍光色素を追加する必要があります。

このようなレーザーは長い間知られていましたが、それ以前は、互いに XNUMX 分の XNUMX ミリの距離にある XNUMX 枚のガラス板の間に液晶を配置することによって作られていました。この場合、ガラスの特別なポリマーコーティングが LC 分子を整列させる役割を果たしました。これは複雑なプロセスであり、基板材料の選択は非常に限られています。ケンブリッジの専門家の成果は、このプロセスを簡素化することであり、その結果、印刷法を使用して、XNUMX つのステップでマルチカラーレーザーのアレイを作成することが可能になりました。

特別なインクジェットプリンターを使用して、研究者はポリマー溶液でコーティングされた LC ベースの基板から数百のドットを印刷しました。乾燥中、ポリマーは LC 分子を整列させ、ドットをレーザーに変えました。科学者によると、ほぼすべての表面をベースとして使用でき、既存の印刷装置が印刷プロセスに適している可能性があります。

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