Los electrones fluyen como un líquido.
20.09.2017
En sus últimos experimentos, los científicos del Graphene Institute de la Universidad de Manchester han descubierto las condiciones en las que los electrones que se mueven a través del grafeno se comportan de una manera muy inusual. Este movimiento específico de electrones brinda a los científicos una mejor comprensión de los procesos físicos en los materiales eléctricamente conductores y, en un futuro cercano, estos mismos procesos se pueden usar para desarrollar circuitos nanoelectrónicos para chips de computadora de próxima generación rápidos y de alto rendimiento.
En la mayoría de los metales, la conductividad eléctrica está limitada por la cantidad de defectos en su red cristalina, lo que hace que los electrones se dispersen y los golpeen como bolas de billar. Por tanto, el grafeno, debido a su estructura "bidimensional", conduce la electricidad mucho mejor que cualquier metal. Además, en algunos metales puros y otros materiales con estructura cristalina ordenada, incluido el grafeno, los electrones pueden superar distancias de micras sin dispersarse debido al llamado movimiento balístico. Los parámetros de dicho movimiento determinan la conductividad eléctrica máxima posible del material, que se denomina límite fundamental de Landauer.
Sin embargo, los datos obtenidos durante los experimentos permitieron a los científicos concluir que la ley que determina el límite fundamental de Landauer no se cumple en el medio de grafeno bajo ciertas condiciones. Y un mecanismo muy inusual es responsable de esto, que está directamente relacionado con el campo relativamente nuevo de la física llamado hidrodinámica de electrones (hidrodinámica de electrones).
El campo de la dinámica de fluidos de electrones surgió el año pasado después de que científicos de la Universidad de Manchester y otras organizaciones científicas demostraran que a cierta temperatura de un material, los electrones que se mueven en él comienzan a chocar entre sí con tanta frecuencia que el flujo de electrones comienza a desviarse. fluir como un flujo líquido, sin tener el menor coeficiente de viscosidad. Y en una nueva investigación, los científicos han demostrado que la presencia de este "e-líquido" viscoso le da al material una conductividad eléctrica más alta que el movimiento balístico de los electrones.
El fenómeno descubierto por los científicos es bastante paradójico. De hecho, durante las colisiones de electrones, interactúan y se dispersan, lo que, en teoría, debería debilitar la conductividad eléctrica del material. Pero el aumento de la conductividad del material se debe al hecho de que los electrones se dividen en dos partes condicionales, como una corriente de agua que fluye en un río. Los electrones que se mueven muy cerca de los bordes de la red cristalina pierden su impulso y se ralentizan. Pero, al mismo tiempo, actúan como protección contra colisiones de electrones que se mueven en medio de la corriente. Y estos electrones ya se están moviendo a lo largo de una trayectoria súper balística dentro del "canal" creado por los electrones extremos.
"Sabemos por la escuela de física que cuanto más desordenada es la estructura de un material, mayor es su resistencia eléctrica", dice Sir Andrew Game, "pero en nuestro caso, el desorden causado por la dispersión debido a las colisiones de electrones reduce, en lugar de aumentar, la resistencia eléctrica del material En este caso, los electrones comienzan a fluir como un líquido y la velocidad de este líquido supera la velocidad de los electrones con la misma energía en el vacío.
Los científicos realizaron una serie de experimentos en los que se midió la conductividad del grafeno a varias temperaturas. La comparación de la conductividad del grafeno puro y el grafeno dopado, que tiene claras propiedades conductoras metálicas, permitió a los científicos calcular con gran precisión una nueva cantidad física denominada conductividad viscosa. Y lo que es más destacable, los datos experimentales recopilados prácticamente coincidieron con los datos obtenidos en el transcurso de los cálculos de los modelos matemáticos correspondientes.
<< Volver: Toda la sal marina está contaminada con plástico 21.09.2017
>> Adelante: Versión compacta del Supercharger para la ciudad 20.09.2017
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Se ha demostrado la existencia de una regla de entropía para el entrelazamiento cuántico
09.05.2024
La mecánica cuántica sigue sorprendiéndonos con sus misteriosos fenómenos y descubrimientos inesperados. Recientemente, Bartosz Regula del Centro RIKEN de Computación Cuántica y Ludovico Lamy de la Universidad de Amsterdam presentaron un nuevo descubrimiento relacionado con el entrelazamiento cuántico y su relación con la entropía. El entrelazamiento cuántico juega un papel importante en la ciencia y la tecnología de la información cuántica modernas. Sin embargo, la complejidad de su estructura hace que comprenderlo y gestionarlo sea un desafío. El descubrimiento de Regulus y Lamy muestra que el entrelazamiento cuántico sigue una regla de entropía similar a la de los sistemas clásicos. Este descubrimiento abre nuevas perspectivas en el campo de la ciencia y la tecnología de la información cuántica, profundizando nuestra comprensión del entrelazamiento cuántico y su conexión con la termodinámica. Los resultados del estudio indican la posibilidad de reversibilidad de las transformaciones de entrelazamiento, lo que podría simplificar enormemente su uso en diversas tecnologías cuánticas. Abriendo una nueva regla ... >>
Mini aire acondicionado Sony Reon Pocket 5
09.05.2024
El verano es una época de relajación y viajes, pero muchas veces el calor puede convertir esta época en un tormento insoportable. Conozca un nuevo producto de Sony: el mini aire acondicionado Reon Pocket 5, que promete hacer que el verano sea más cómodo para sus usuarios. Sony ha presentado un dispositivo único: el mini acondicionador Reon Pocket 5, que proporciona refrigeración corporal en los días calurosos. Con él, los usuarios pueden disfrutar de frescura en cualquier momento y en cualquier lugar simplemente usándolo alrededor del cuello. Este mini aire acondicionado está equipado con ajuste automático de modos de funcionamiento, así como sensores de temperatura y humedad. Gracias a tecnologías innovadoras, Reon Pocket 5 ajusta su funcionamiento en función de la actividad del usuario y las condiciones ambientales. Los usuarios pueden ajustar fácilmente la temperatura mediante una aplicación móvil dedicada conectada mediante Bluetooth. Además, para mayor comodidad, se encuentran disponibles camisetas y pantalones cortos especialmente diseñados, a los que se puede colocar un mini acondicionador. El dispositivo puede oh ... >>
Energía del espacio para Starship
08.05.2024
Producir energía solar en el espacio es cada vez más factible con la llegada de nuevas tecnologías y el desarrollo de programas espaciales. El director de la startup Virtus Solis compartió su visión de utilizar la nave espacial SpaceX para crear plantas de energía orbitales capaces de alimentar la Tierra. La startup Virtus Solis ha presentado un ambicioso proyecto para crear plantas de energía orbitales utilizando la nave Starship de SpaceX. Esta idea podría cambiar significativamente el campo de la producción de energía solar, haciéndola más accesible y barata. El núcleo del plan de la startup es reducir el coste de lanzar satélites al espacio utilizando Starship. Se espera que este avance tecnológico haga que la producción de energía solar en el espacio sea más competitiva con respecto a las fuentes de energía tradicionales. Virtual Solís planea construir grandes paneles fotovoltaicos en órbita, utilizando Starship para entregar el equipo necesario. Sin embargo, uno de los principales desafíos ... >>
Nuevo método para crear baterías potentes
08.05.2024
Con el desarrollo de la tecnología y el uso cada vez mayor de la electrónica, la cuestión de crear fuentes de energía eficientes y seguras se vuelve cada vez más urgente. Investigadores de la Universidad de Queensland han revelado un nuevo enfoque para crear baterías de zinc de alta potencia que podrían cambiar el panorama de la industria energética. Uno de los principales problemas de las baterías recargables tradicionales a base de agua era su bajo voltaje, que limitaba su uso en dispositivos modernos. Pero gracias a un nuevo método desarrollado por los científicos, este inconveniente se ha superado con éxito. Como parte de su investigación, los científicos recurrieron a un compuesto orgánico especial: el catecol. Resultó ser un componente importante que puede mejorar la estabilidad de la batería y aumentar su eficiencia. Este enfoque ha dado lugar a un aumento significativo del voltaje de las baterías de iones de zinc, haciéndolas más competitivas. Según los científicos, estas baterías tienen varias ventajas. tienen b ... >>
Contenido de alcohol de la cerveza caliente.
07.05.2024
La cerveza, como una de las bebidas alcohólicas más comunes, tiene su propio sabor único, que puede cambiar según la temperatura de consumo. Un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de científicos ha descubierto que la temperatura de la cerveza tiene un impacto significativo en la percepción del sabor alcohólico. El estudio, dirigido por el científico de materiales Lei Jiang, encontró que a diferentes temperaturas, las moléculas de etanol y agua forman diferentes tipos de agrupaciones, lo que afecta la percepción del sabor alcohólico. A bajas temperaturas, se forman más racimos piramidales, lo que reduce el sabor picante del "etanol" y hace que la bebida tenga un sabor menos alcohólico. Por el contrario, a medida que aumenta la temperatura, los racimos se vuelven más encadenados, lo que da como resultado un sabor alcohólico más pronunciado. Esto explica por qué el sabor de algunas bebidas alcohólicas, como el baijiu, puede cambiar en función de la temperatura. Los datos obtenidos abren nuevas perspectivas para los fabricantes de bebidas, ... >>
| Noticias aleatorias del Archivo Programador de memoria BK PRECISION 848
17.06.2005
El nuevo programador de memoria modelo 848 de BK PRECISION le permite realizar todas las operaciones de ROM (lectura, copia, programación, grabación de puentes).
El programador tiene un bajo costo, una ranura conveniente para instalar chips de memoria, un puerto de interfaz de impresora paralela. Para controlar los programas, hay una conexión a una PC con cualquier sistema operativo Windows.
|
Ver completa Archivo de noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica
Todos los idiomas de esta página
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua
2000 - 2024
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese