*EN Вештачка интелигенција

Dijamanti: Od najtvrđeg materijala do superprovodljivosti

Summary

Naučnici su otkrili da je moguće promeniti elektronska svojstva dijamanata tako što se manipuliše njihovom strukturom. Koristeći inovativnu tehniku, istraživači su uspeli da modifikuju dijamante od izolatora do poluprovodnika, pa čak i do superprovodljivog materijala. Ova otkrića otvaraju vrata širokoj […]

Dijamanti: Od najtvrđeg materijala do superprovodljivosti

Naučnici su otkrili da je moguće promeniti elektronska svojstva dijamanata tako što se manipuliše njihovom strukturom. Koristeći inovativnu tehniku, istraživači su uspeli da modifikuju dijamante od izolatora do poluprovodnika, pa čak i do superprovodljivog materijala. Ova otkrića otvaraju vrata širokoj primeni dijamanata u oblastima kao što su solarni paneli, LED tehnologija, visokonaponska elektronika, optički uređaji i kvantni senzori.

Tim naučnika sa MIT-a koristio je kvantne mehaničke proračune, analize mehaničkih deformacija i mašinsko učenje kako bi postigli promene u elektronskim svojstvima dijamanata na nano-nivou. Ideja je bila da se promeni raspored atoma unutar kristalne rešetke, a da se istovremeno ne naruši sama struktura dijamanta. Ova tehnika se zove „elastic strain engineering“.

Ključno svojstvo koje određuje provodljivost materijala naziva se „bandgap“. Dijamant ima visoku vrednost bandgapa, što ga čini izolatorom. Međutim, simulacije su pokazale da je moguće postepeno promeniti bandgap dijamanta, dajući nam širok spektar električnih svojstava od izolatora do superprovodljivog materijala.

Profesor Sureš Dao sa Siti univerziteta u Hong Kongu je uspeo da savije nanoiglicu dijamanta bez oštećenja strukture i da joj stvori deformaciju od čak 10%, što je izuzetno veliko. On je istakao da mogućnost manipulacije elektronskim svojstvima dijamanata bez promene njihovog hemijskog sastava i stabilnosti pruža neverovatnu fleksibilnost za prilagođavanje njihovih funkcija različitim potrebama.

Ova revolucionarna tehnika može se primeniti na široku lepezu poluprovodnika, što pruža nove mogućnosti u industriji, medicini i nauci. U budućnosti, deformisani dijamanti mogu se upotrebiti kao solarni paneli koji hvataju čitav spektar svetlosti, što trenutno zahteva korišćenje tandem uređaja. Ova tehnologija može se primeniti i kao širokospektralni fotodetektor.

Iako još uvek nije primenjivo u praksi, ova otkrića otvaraju nove naučne i tehnološke puteve ka budućnosti, pružajući nam mogućnost da prilagodimo dijamante prema našim potrebama.

Često postavljana pitanja (FAQ):

P: Kako su naučnici uspeli da promene elektronska svojstva dijamanata?
O: Naučnici su koristili inovativnu tehniku koja se zove „elastic strain engineering“. Koristili su kvantne mehaničke proračune, analize mehaničkih deformacija i mašinsko učenje kako bi promenili raspored atoma unutar kristalne rešetke dijamanta.

P: Šta je bandgap i kako on utiče na provodljivost materijala?
O: Bandgap je ključno svojstvo koje određuje provodljivost materijala. Dijamant ima visoku vrednost bandgapa zbog čega je izolator. Promenom bandgapa, moguće je promeniti provodljivost materijala od izolatora do superprovodljivog materijala.

P: Ko je uspeo da deformiše dijamant bez oštećenja strukture?
O: Profesor Sureš Dao sa Siti univerziteta u Hong Kongu uspeo je da savije nanoiglicu dijamanta bez oštećenja strukture i da joj stvori deformaciju od 10%.

P: Koje su moguće primene ovog otkrića?
O: Ova tehnika pruža mogućnosti u oblastima kao što su solarni paneli, LED tehnologija, visokonaponska elektronika, optički uređaji i kvantni senzori. Deformisani dijamanti mogu se koristiti kao solarni paneli koji hvataju čitav spektar svetlosti i kao širokospektralni fotodetektor.

Definicije:

– Elastic strain engineering: Tehnika koja se koristi za promenu elektronskih svojstava materijala manipulacijom njihove strukture, a da se pritom ne naruši sama struktura materijala.

Srodni linkovi:
MIT
Siti univerzitet u Hong Kongu