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E-liquid super esotico

14.02.2019

Bombardando un "sandwich" ultrasottile di materiali semiconduttori con impulsi di luce laser potenti ma brevi, i fisici dell'Università della California hanno creato una goccia di "fluido elettronico" quantistico con una serie di proprietà uniche. Ma la cosa più notevole di questo caso è che un campione di questo e-liquid è stato ottenuto per la prima volta a temperatura ambiente. Questo risultato apre una nuova strada allo sviluppo di dispositivi ad alte prestazioni che utilizzano radiazioni elettromagnetiche nella gamma dei terahertz, che si trova tra la luce infrarossa e la radiazione a microonde. Inoltre, l'elettrone liquido può essere utilizzato nella ricerca fisica fondamentale svolta a livello di scala infinitesimale, e questo, a sua volta, consentirà la creazione dei cosiddetti metamateriali quantistici, la cui struttura è ordinata al livello dei singoli atomi.

Nel loro esperimento, i fisici hanno utilizzato lo strato più sottile di ditelluride di molibdeno (un materiale semiconduttore) racchiuso tra due strati di grafene. Lo spessore di questo "sandwich" era molto piccolo e non superava lo spessore della molecola della catena del DNA. Durante l'esperimento, sulla superficie del materiale sono stati applicati impulsi di luce laser, la cui durata è stata calcolata in quadrilioni di frazioni di secondo.

Nei materiali semiconduttori convenzionali, tale esposizione alla luce laser porta alla comparsa di elettroni liberi e lacune elettroniche cariche positivamente che si muovono nel volume del materiale, che può essere convenzionalmente considerato un mezzo gassoso. All'inizio dell'esperimento, tutto avveniva esattamente allo stesso modo, secondo i canoni della fisica classica. Ma, dopo aver aumentato l'energia contenuta nell'impulso di luce laser oltre una certa soglia, gli scienziati hanno notato la formazione di un oggetto esotico nel materiale, che può essere descritto dal termine non molto chiaro "anello fotocorrente anomalo" (anello fotocorrente anomalo).

Le proprietà optoelettroniche uniche delle goccioline di e-liquid, secondo gli scienziati, consentiranno di utilizzarle per creare i più recenti dispositivi ottici ed elettronici con caratteristiche eccezionali e la massima efficienza. "Attualmente, sappiamo molto poco delle proprietà di tali liquidi elettronici, che in precedenza venivano ottenuti solo a temperature inferiori alla temperatura nello spazio aperto", scrivono gli scienziati, "Durante ulteriori ricerche, studieremo le proprietà di questi liquidi esotici e determinarne le caratteristiche, come le forze di tensione superficiale.

Oltre a studiare l'e-liquid stesso, gli scienziati hanno in programma di usarlo per studiare alcuni dei fenomeni fisici fondamentali. Ad esempio, il raffreddamento di una goccia di fluido di elettroni a temperature ultra-basse può trasformarlo in un fluido di elettroni quantistici con proprietà fisiche così esotiche da poter essere considerato come uno stato della materia completamente nuovo.

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Carburo di silicio amorfo, dieci volte superiore al Kevlar 13.11.2023

Gli scienziati dell'Università di Tecnologia di Delft hanno presentato un materiale innovativo dieci volte più resistente del Kevlar. Questo nuovo materiale, il carburo di silicio amorfo (a-SiC), ha una resistenza paragonabile al grafene e ai diamanti.

Il carburo di silicio amorfo è un materiale di nuova generazione che è superiore al Kevlar e promette di rivoluzionare il campo della difesa e della microelettronica. Le sue proprietà uniche, tra cui l'elevata resistenza e l'applicabilità in una varietà di applicazioni, lo rendono un potenziale attore chiave nelle future tecnologie innovative.

Il Kevlar è da tempo lo standard nella protezione dall'usura e dall'abrasione, soprattutto nelle armature e nei caschi. Una nuova sostanza, il carburo di silicio amorfo, promette di rivoluzionare il concetto di protezione e dare nuovo slancio allo sviluppo della microelettronica.

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Il professore usa un'analogia: ci vorrebbero dieci macchine per strappare una striscia di nastro corrispondente a 10 hPa. Tuttavia, la durabilità non è l’unico vantaggio. Il carburo di silicio amorfo è adatto alla creazione di microcircuiti sensibili grazie alle sue proprietà meccaniche.

I ricercatori hanno utilizzato un nuovo metodo di test sui chip per valutare il potenziale dell'a-SiC. Questa tecnologia consente di generare elevate forze di trazione facendo crescere sottili strati di carburo di silicio amorfo e sospendendoli.

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