Itin greitas dujų srautas per mažiausias skylutes vienoje plonoje atomo membranoje – tiriant šimtmečio senumo skysčių dinamikos lygtis

Tyrėjai nustatė ypač greitas dujas, tekančias per atomo dydžio angas 2D membranoje, ir ištyrė šimtmečio senumo skysčių dinamikos lygtis. Autoriai: N Hassani ir M N-Amal, Shahid Rajee universitetas.

Mančesterio universiteto ir Pensilvanijos universiteto Nacionalinio grafeno instituto mokslininkai nustatė ypač greitus dujų srautus per 2D membranos atomo dydžio angas ir ištyrė lygtį. Šimtametė skysčių dinamika

Mančesterio universiteto ir Pensilvanijos universiteto Nacionalinio grafeno instituto mokslininkai nustatė itin greitas dujas per mažiausias skylutes viename šulinyje.atomas– membranos tyrime, paskelbtame 2006 m Mokslinis proveržis.

Šis darbas kartu su kitais Penno tyrimais, susijusiais su tokių nano-poringų membranų kūrimu, žada daugybę taikymo sričių, pradedant vandens ir dujų filtravimu ir baigiant tyrimais. Oro kokybė ir energijos rinkimas

XX a. Pradžioje garsus danų fizikas Martinas Knudsenas sukūrė teoriją dujų srautui paaiškinti. Siauresnių porų atsinaujinimas sukėlė iššūkį Knudseno paaiškintam dujų srautui. Bet tai vis dar galioja ir nėra žinoma, kada kritimas gali nepavykti.

Mančesterio komanda, vadovaujama profesoriaus Radha Boya, bendradarbiaudama su Pensilvanijos universiteto komanda, kuriai vadovavo profesorė Marija Drndi, pirmą kartą parodė, kad Knudseno aprašymas atrodo teisingas ties galutine atomine riba.

Dviejų matmenų (2D) medžiagų mokslas žengia sparčiai ir dabar mokslininkams yra įprasta kurti plonas atomines membranas. Profesoriaus Drndićo grupė Pensilvanijoje sukūrė vieno atomo pločio skylių gręžimo metodą. Ant vieno volframo disulfido sluoksnio Lieka vienas pagrindinis klausimas: nustatyti, ar atomo dydžio skylės praeina ir veikia, nematydamos to po vieną. Ankstesnis vienintelis būdas patvirtinti, ar yra skylė ir ar ji yra numatyto dydžio, buvo ją ištirti didelės skiriamosios gebos elektroniniu mikroskopu.

Profesoriaus Boyos komanda sukūrė dujų srauto per atomines skyles matavimo ir srauto panaudojimo kaip šulinių tankio skaičiavimo metodiką. Ji sakė: „Nors nėra jokių abejonių, kad vizija yra patikima. Tačiau mokslas yra šiek tiek ribotas – atomines poras galima pamatyti tik su įmantriu mikroskopu. Čia mes turime įrangą, kurią mes ne tik Bet gali išmatuoti tik dujų srautą Tačiau srautas taip pat naudojamas kaip orientyras norint įvertinti, kiek atominių skylių yra membranoje.

Pirmasis tyrimo bendraautorius J Thiruramanas sakė: „Galimybė pasiekti tą atomo dydį eksperimentuojant ir tiksliai vaizduojant tą struktūrą, kad galėtumėte būti labiau įsitikinę, jog poros yra tokio dydžio ir formos. Iššūkis. “

Profesorius Drndićas pridūrė: „Tarp ko nors ieškojimo laboratorijoje ir veikiančios membranos sukūrimo yra daug prietaisų fizikos. Tai ateina su technologijos pažanga ir mūsų pačių metodais, ir tai, kas yra taip unikalu, yra tai, kad ji sujungiama su prietaisu, kurį prireikus galite leistis į vandenyną. [to Manchester]Ir matuoti rezultatus “

Daktaras Ashokas Keerthi, kitas pagrindinis Mančesterio komandos autorius, sakė: „Rankiniu būdu patikrinti ir susidaryti didelę atominę skylę ant membranos yra sunku ir nepraktiška. Čia mes naudojame labai paprastą principą: dujų kiekis, kurį išskiria membrana, yra jo būklės matas “.

Pasiektas dujų srautas yra kelių dydžių tvarka didesnis už srautą, kuris anksčiau buvo pastebėtas angstremo dydžio poringumu literatūroje. Atominės diafragmos tankio tarpusavio ryšys perduodant elektroninę mikroskopiją. (Matuojamas vietoje) ir nuo dujų srauto (Matuojamas dideliais kiekiais) sudarė šis tyrimas ir paskelbė „S Dar“ komanda, bendraautoris iš Mančesterio pridūrė: „Keista, kad nėra jokio minimalaus energijos barjero, kuris tekėtų per skylę. Kaip šitas “

Profesorius Boya pridūrė: „Dabar turime efektyvų metodą, kaip patvirtinti atominių angų susidarymą dideliuose plotuose, naudojant dujų srautą, o tai yra svarbus žingsnis siekiant šių programų. Tai tikimasi įvairiose srityse, įskaitant molekulių atskyrimą, aptikimą ir aukštos temperatūros dujų aptikimą. Maža koncentracija “

Nuoroda: Jothi Priyanka Thiruraman, Sidra Abbas Dar, Paul Masih Das, Nasim Hassani, Mehdi Neek-Amal, Ashok Keerthi, Marija Drndic ir Boya Radha „Dujų srautas per atominę diafragmą“, 2020 m. Gruodžio 18 d. Mokslinis proveržis.
DOI: 10.1126 / sciadv.abc7927

Darbas vykdomas bendradarbiaujant tarptautiniu lygiu. Jame dalyvauja eksperimentinė komanda iš Mančesterio ir Filadelfijos bei teorijos grupė iš Shahid Radži universiteto (Iranas) ir Antverpeno universiteto (Belgija).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Išradingi vandenyno mikrobai puikiai renka maistą, kai jo trūksta

Coscinodiscus wailesii diatoma su pritvirtinta Pseudovorticella coscinodisci ciliarine epibionte. Brūkšninės linijos gaunamos iš srautų, kuriuos generuoja silikatiniai epibionai. Šaltinio vaizdo įrašas buvo...

Žindymas – net kelias dienas – susijęs su mažesniu vaikystės kraujospūdžiu

Net keletą dienų žindomų kūdikių kraujospūdis 3 metų amžiaus yra žemesnis nei vaikų, kurie niekada nemaitino krūtimi. Žindomų naujagimių kraujospūdis yra žemas, neatsižvelgiant į jų...

Dirbtinio intelekto naudojimas norint rasti senėjimo cheminius junginius

Iki Surėjaus universitetas 2021 m. Liepos 24 d Surrey universitetas sukūrė dirbtinio intelekto (AI) modelį, kuris identifikuoja sveiką senėjimą skatinančius cheminius junginius, atverdamas kelią farmacijos naujovėms,...

NASA apdovanojo „SpaceX“ sutartį su „Europa Clipper“ misijos įkūrimu

Jis yra NASA 2021 m. Liepos 24 d Šis vaizdas, patikslintas 2020 m. Gruodžio mėn., Rodo NASA erdvėlaivį „Europa Clipper“. Vidaus vandenynams padvigubėjus žemės vandenynų...

Surasti povandeninį kalną šalia Kalėdų salos kaip Saurono akis

Autoriai: Philas Vandenbossche'as ir Nelsonas Kuna / CSIRO Kaip ir „Žiedų valdovo“ trilogijos Saurono akis, povandeninį vulkaną tyliai atskleidė kelių spindulių sonaras, esantis 3100 metrų...

Newsletter

Subscribe to stay updated.