به نقل از «مهر»

نانوگرافن پروانه‌ای برای استفاده در حوزه کوانتوم ساخته شد

تاریخ انتشار: ۵ اردیبهشت ۱۴۰۳ | کد خبر: ۴۰۱۸۸۳۰۰

به گزارش خبرگزاری مهر، محققان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) و آکادمی علوم چک به تازگی ساختار جدیدی طراحی کرده‌اند که می‌توان از آن برای ایجاد مواد کوانتومی کربنی نسل جدید استفاده کرد. این ساختار نانوگرافن مغناطیسی به شکل پروانه‌ای است که در حوزه فناوری‌های کوانتومی پیشرفته می‌تواند کاربرد داشته باشد.

نانوگرافن مغناطیسی، ساختاری کوچک از گرافن بوده که به دلیل رفتار خاص الکترون‌ها در اتم‌های کربن، خاصیت مغناطیسی قابل توجهی را نشان می‌دهد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

با طراحی دقیق ترتیب این اتم‌های کربن در مقیاس نانو، کنترل رفتار این الکترون‌های منحصر به فرد حاصل می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود نانوگرافن برای ایجاد آهن‌ربا بسیار کوچک و ساخت بلوک‌های اساسی مورد نیاز برای رایانه‌های کوانتومی، به نام بیت‌های کوانتومی یا qubit، بسیار امیدوارکننده باشد.

ساختار منحصر به فرد گرافن مغناطیسی به شکل پروانه‌ای که توسط محققان ایجاد شده، دارای چهار مثلث بوده که شبیه به بال پروانه است که هر یک از این بال‌ها الکترونی π جفت نشده با خود دارند که مسئول خاصیت مغناطیسی مشاهده شده است.

پروفسور لو از محققان این پروژه می‌گوید: نانوگرافن مغناطیسی، یک مولکول کوچک متشکل از حلقه‌های بنزن به هم چسبیده است که به عنوان یک ماده کوانتومی نسل بعدی برای میزبانی چرخش‌های کوانتومی جذاب است که یکی از دلایل این امر به تطبیق‌پذیری شیمیایی و زمان انسجام چرخش طولانی این ساختار مربوط می‌شود.

خصوصیات مغناطیسی نانوگرافن معمولاً از چیدمان الکترون‌های ویژه آن، معروف به الکترون‌های پی یا قدرت تعامل آنها حاصل می‌شود. نانوگرافن همچنین نظم مغناطیسی منفرد از خود نشان می‌دهد، جایی که چرخش‌ها یا در همان جهت (فرومغناطیسی) یا در جهت‌های مخالف (آنتی‌فرومغناطیسی) صورت می‌گیرد.

محققان روشی را برای غلبه بر این چالش‌ها ارائه کردند. نانوگرافن پروانه‌ای آنها، با هر دو خاصیت فرومغناطیسی آنتی‌فرومغناطیسی، با ترکیب چهار مثلث کوچکتر در مرکز یک ساختار رومبوس ایجاد می‌شود. نانوگرافن آنها تقریباً ۳ نانومتری است.

برای تولید نانوگرافن پروانه‌ای، محققان ساختارها را در ابعاد مولکولی دستکاری کرده و در خلأ به این ماده رسیدند. این رویکرد به آنها اجازه می‌دهد تا ساختار نانوگرافن را در سطح اتمی مهندسی کنند.

به اعتقاد محققان اطلاعات به دست آمده از این پروژه مسیر را برای تولید مواد کوانتومی آلی نسل جدید با معماری‌های چرخش کوانتومی هموار می‌کند.

کد خبر 6087667 مهتاب چابوک

منبع: مهر

کلیدواژه: تحقیقات علمی فناوری های کوانتومی فناوری نانو تحقیقات علمی هوش مصنوعی معاونت علمی فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری نوآوری فناوری نانو وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات نخبگان همراه اول پارک فناوری پردیس شرکت دانش بنیان خودروی برقی محققان ایرانی حاکمیت سایبری نمایشگاه اینوتکس الکترون ها پروانه ای

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.mehrnews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «مهر» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۴۰۱۸۸۳۰۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

اختراعی که «مرد عنکبوتی» را بی‌اعتبار می‌کند!

یک پیشرفت جدید می‌تواند دستیابی به قدرت خزیدن روی دیوار مرد عنکبوتی را آسان‌تر از همیشه کند. دانشمندان سنگاپور از یک پلیمر حافظه‌دار، چسبی قوی و قابل استفاده مجدد ساخته‌اند که با تغییر دما به سطوح می‌چسبد و از آنها جدا می‌شود.

به گزارش ایسنا، این پلیمر که اپوکسی E44 نامیده می‌شود و در دمای اتاق یک پلاستیک سخت و شیشه‌ای است، پس از گرم شدن، شکلی نرم و لاستیکی به خود می‌گیرد. در این حالت، می‌تواند به شکاف‌های سطوح دیگر نفوذ کند و اگر در همان حال سرد شود، پیوندهای بسیار قوی ایجاد می‌کند.  برای جدا کردن آن تنها کاری که باید انجام دهید، این است که دوباره آن را گرم کنید.

به نقل از نیواطلس، در آزمایش‌هایی که توسط دانشمندان دانشگاه فناوری نانیانگ (NTU) سنگاپور انجام شد، این چسب توانست بر روی طیف وسیعی از بافت‌های مختلف بچسبد و هیچ اثر چسبنده‌ای از خود بر جای نگذارد. از طریق آزمایش، محققان دریافتند که بهترین شکل برای این ماده، مجموعه‌ای از ساختارهای مو مانند به نام فیبریل است که هر کدام چند میلی‌متر عرض دارند.

به عنوان مثال، در یکی از دستگاه‌ها از فیبریل‌هایی با سطح مقطع ۱۹.۶ میلی‌متر مربع (۰.۰۳ اینچ) استفاده شد که هر کدام می‌توانند تا ۱.۵۶ کیلوگرم (۳.۴ پوند) را تحمل کنند. افزودن فیبریل‌های بیشتر، حداکثر وزنی را که ماده می‌تواند تحمل کند، افزایش می‌دهد.

پروفسور جیمی هسیا (Jimmy Hsia)، نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: این فناوری برای دستگیره‌های چسبنده و ربات‌های کوهنوردی بسیار مفید خواهد بود و ممکن است روزی به انسان‌ها اجازه دهد مانند یک مرد عنکبوتی واقعی از دیوارها بالا بروند.

با این حال هنوز برای مرد عنکبوتی شدن زود است. این چسب حافظه‌دار کاملا آماده نیست. برای شروع، این چسب باید تا ۶۰ درجه سانتیگراد حرارت داده شود تا از سطح جدا شود که رسیدن به آن دما با استفاده از سشوار یک دقیقه طول می‌کشد. پس از فشرده شدن روی سطح، حدود سه دقیقه طول می‌کشد تا آنقدر خنک شود که در جای خود قفل شود. این دما و سرعت عمل برای بسیاری از کاربردها مناسب نیست، اگرچه ممکن است برای مصارف صنعتی مانند گیره‌های رباتیک که بارهای سنگین را حمل می‌کنند، کار کند، اما محققان می‌گوید که با کار بیشتر می‌توان این محرک‌ها را تغییر داد.

دکتر لینگهو چانگهونگ (Linghu Changhong)، نویسنده اول این مطالعه می‌گوید: یافته‌های ما نشان می‌دهد که کاهش زمان انتظار تا چندین ثانیه‌ امکان‌پذیر است و دما را می‌توان به دمای نزدیک بدن کاهش داد که به طور چشمگیری امکان استفاده از آن در شرایط مختلف را ممکن می‌کند. محرک‌های تغییر ماده از یک حالت به حالت دیگر نیز می‌تواند متفاوت باشد، مانند استفاده از جریان الکتریکی یا نور به جای دما.

در نهایت، محققان می‌گویند که این روش می‌تواند برای ساخت ربات‌هایی که می‌توانند از سطوح بالا بروند یا برای وسایل بالا رفتن مانند دستکش و چکمه برای انسان استفاده شود.

انتهای پیام