Všeobecné

Vedci používajú grafén na obmedzenie svetla na hranicu jedného atómu


Grafén, mnohými ohlasovaný ako super materiál, už priniesol mnoho prielomov vo vede. Vedci z Inštitútu fotonických vied (ICFO) v Barcelone teraz v spolupráci s tímom vlajkovej lode Graphene zverejnili štúdiu, v ktorej vysvetľujú, ako sa im podarilo znížiť svetlo na hrúbku iba jedného atómu.

Ich článok publikovaný v časopise Science popisuje, ako používali grafén na obmedzenie svetla. Tento objav otvorí dvere dizajnu ultra malých optických senzorov, detektorov a spínačov. Objav prichádza po rokoch pokusov o zmenšenie svetla pomocou kovov.

Vedci v Graphene Flagship dosahujú najvyššiu úroveň svetelného obmedzenia - priestor jedného atómu, ktorý dláždi cestu k ultra malým optickým prepínačom, detektorom a senzorom # graphene # light @ ICFOnians @ UMinho_Oficialhttps: //t.co/bIBkAIdKUmpic.twitter.com / kpjJKCi9bj

- Vlajková loď Graphene (@GrapheneCA) 20. apríla 2018

Prielom umožnil grafén

Grafén prekonáva problémy, s ktorými sa predtým stretol. "Grafén nás stále prekvapuje: nikto si nemyslel, že je možné obmedziť svetlo na hranicu jedného atómu," vysvetľuje profesor Frank Koppens, ktorý viedol výskum na ICFO. "Otvorí úplne novú sadu aplikácií, ako je optická komunikácia a snímanie v mierke pod jeden nanometer."

"Grafén nás stále prekvapuje: nikto si nemyslel, že by bolo možné obmedziť svetlo na limit jedného atómu."

A hoci Graphene naďalej prekvapuje vedcov, zdá sa, že aj objav bol prekvapením. „Spočiatku sme hľadali nový spôsob vzrušenia grafénových plazmónov,“ hovorí David Alcaraz Iranzo, hlavný autor príspevku z organizácie ICFO. „Na ceste sme zistili, že väzba bola silnejšia ako predtým a ďalšie straty minimálne. Takže rozhodli sme sa ísť na hranicu jedného atómu s prekvapivými výsledkami. ““

Vedci uskutočnia objav náhodne

Tím dokázal fenomenálny prielom pomocou hromádok dvojrozmerných materiálov zvaných heterostruktúry na vytvorenie nanooptického zariadenia. Vedci potom použili jednovrstvovú grafénovú vrstvu, na ktorú pridali šesťuholníkovú jednovrstvovú vrstvu nitridu bóru, ktorá pôsobila ako izolátor. Pokračovali v stohovaní a potom pridali rad kovových tyčí.

Grafén sa používal kvôli svojim vlastnostiam vedúcim svetlo vďaka oscilujúcim elektrónom známym ako plazmóny. Prvotným výskumom bolo zistiť, ako sa plazmóny šíria medzi kovom a grafénom. K prekvapivému objavu došlo potom, čo sa vedci rozhodli zmenšiť medzeru medzi kovom a grafénom, aby zistili, či by došlo k strate energie, keby obmedzovali svetlo.

Grafén na použitie v biomedicínskych aplikáciách sa intenzívne študuje a testy ukazujú sľubné výsledky. V tomto videu vysvetľujeme, ako možno grafén použiť na zlepšenie života ľudí.
> https://t.co/vLxU4D1Mxn
Autor: @ GrapheneCApic.twitter.com / A02rqPLncZ

- Fac. Biológie UAB (@Biociencies_UAB) 23. apríla 2018

Maličké prístroje ešte nejaký čas nemajú

Zistili, že použitím šesťuholníkovej jednovrstvovej nitridu bóru ako medzikusu boli grafénové plazmóny stále aktivované a schopné sa voľne šíriť, aj keď sú obmedzené na priestor s hrúbkou iba jedného atómu.

"Dosiahnutie maximálnej hranice svetelného obmedzenia by mohlo viesť k novým zariadeniam s nevídanými malými rozmermi."

„Pôsobivé výsledky uvedené v tomto dokumente sú svedectvom dôležitosti špičkovej vedy v rámci práce vlajkovej lode,“ vysvetlila profesorka Andrea C Ferrari, vedúca a technologická referentka spoločnosti Graphene Flagship. viesť k novým zariadeniam s nevídanými malými rozmermi. ““

Aj keď môže trvať nejaký čas, kým sa dočkáme uplatnenia tohto výskumu v oblasti spotrebného tovaru, tento prielom je iba ďalším krokom bližšie k tenším, ľahším a menším diskom v budúcnosti.

Veda odomknutá grafénom

Grafén je prvý materiál, ktorý je 2D. Má mnoho jedinečných vlastností, ktoré je možné využiť na vedecký výskum. Od objavu v roku 2004 došlo vo vede k mnohým prelomom. Jeho dvaja vynálezcovia ProfAndre Geim a profKosťa Novoselov. boli v roku 2010 ocenení Nobelovou cenou za fyziku.


Pozri si video: SESTRIČKY - Skončil dole bez a s roztiahnutými nohami. Šokuje vás, čo tam má (Január 2022).