in

მეცნიერებმა ყველაზე თხელი, ორი ატომის სისქის ტექნოლოგია შეიმუშავეს!

ელექტრონული მოწყობილობები მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდება სიჩქარის, სიმკვრივისა და ენერგიის მოხმარების თვალსაზრისით

Raymond and Beverly Sackler School-ის ფიზიკის, ასტრონომიისა და ქიმიის მეცნიერებმა მსოფლიოში ყველაზე პატარა ტექნოლოგია შეიმუშავეს, რომელიც მხოლოდ ორი ატომის სისქისაა. მკვლევართა აზრით, ახალი ტექნოლოგია საშუალებას გვაძლევს, ელექტრონული ინფორმაცია მეცნიერებისათვის ცნობილ უწვრილეს მოწყობილობაში, ბუნების ერთ-ერთ ყველაზე სტაბილურ და ინერტულ მასალაში შევინახოთ. ამასთან, ატომურად თხელ აპკში კვანტურ-მექანიკური ელექტრონული გვირაბის გატარება მნიშვნელოვნად დააჩქარებს ინფორმაციის წაკითხვის პროცესს.

“ჩვენი კვლევა მყარი მასალების ატომებისა და ელექტრონების ქცევის შესახებ არსებულ ცნობისმოყვარეობას ემყარება, რამაც მრავალი ტექნოლოგიის შექმნა განაპირობა. ვცდილობთ, გავიგოთ, ვიწინასწარმეტყველოთ და თუნდაც გავაკონტროლოთ ამ ნაწილაკების საოცარი თვისებები, როდესაც ისინი თანმიმდევრულ სტრუქტურაში კომპენსირდება. მაგალითად, კომპიუტერის გულში არის პატარა კრისტალური მოწყობილობა, რომელიც ორ განსხვავებულ პასუხზე მიუთითებს – დიახ ან არა, ზემოთ ან ქვემოთ და ა. შ.” –ამბობს კვლევის მონაწილე დოქტორი ბენ შალომი. თავის მხრივ, პრაქტიკულ გამოწვევას წარმოადგენს ისეთი მექანიზმის პოვნა, რომელიც საშუალებას მოგცემს, ამ თვალსაზრისით პატარა, სწრაფი და იაფი მოწყობილობა გამოვიყენოთ.

აღსანიშნავია, რომ ტექნოლოგიური მიღწევის შემდეგ, მკვლევრებმა პირველად შეძლეს კრისტალური მოწყობილობების სისქის ორ ატომამდე შემცირება. ამასთან, თანამედროვე მოწყობილობები პატარა კრისტალებისგან შედგება, რომლებიც მხოლოდ მილიონ ატომს შეიცავს. ახალი მოწყობილობის შემთხვევაში კი ატომების რაოდენობა, შესაძლოა, ერთ რეგიონში მილიონჯერ გაიზარდოს. შედეგად, ელექტრონული მოწყობილობები მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდება სიჩქარის, სიმკვრივისა და ენერგიის მოხმარების თვალსაზრისით.

კვლევის ფარგლებში მეცნიერებმა ორგანზომილებიანი მასალა გამოიყენეს – ექვსკუთხა სტრუქტურაში განლაგებული ბორისა და აზოტის ფენები. მათ ექსპერიმენტის დროს ორი ასეთი ფენის ხელოვნურად შეერთებით კრისტალის სიმეტრიის დარღვევა მოახერხეს – ბუნებრივ მდგომარეობაში ეს მასალა ერთმანეთზე დალაგებული დიდი რაოდენობით შრეებისგან შედგება და თითოეული მათგანი 180 გრადუსით ბრუნავს. მკვლევრებმა კი ფენები ბრუნვის თვისების გარეშე ხელოვნურად მოათავსეს პარალელურ კონფიგურაციაში.

ლაბორატორიაში შექმნილი სიმეტრიული დარღვევა, რომელიც ბუნებრივ კრისტალში არ გვხვდება, ფენებს შორის ელექტრული მუხტის რეორგანიზაციას იწვევს და პატარა შინაგან ელექტროპოლარიზაციას წარმოქმნის. “როდესაც გარე ელექტრო ველს საწინააღმდეგო მიმართულებით მივმართავთ, სისტემა გვერდით “სრიალებს” პოლარიზაციის ორიენტაციის შესაცვლელად. გადართული პოლარიზაცია სტაბილური რჩება მაშინაც კი, როდესაც გარე ველი დახურულია” – კვლევის ხელმძღვანელი მაიაან ვიზნერ შტერნი.

გარდა ამისა, დოქტორი ბენ შალომი ხაზს უსვამს თეორიული ჯგუფის მუშაობას, რომელმაც უამრავი კომპიუტერული სიმულაცია ჩაატარა. “ერთად დავადგინეთ, რატომ არის სისტემის ელექტრონები ისევე თავსებადი, როგორც ლაბორატორიაში ვზომავდით. ამ ფუნდამენტური გაგების წყალობით, სხვა სიმეტრია დარღვეული სისტემებისგანაც ველოდებით საოცარ პასუხებს” – აღნიშნავს შალომი.

საბოლოოდ მეცნიერები აღფრთოვანებულნი არიან მიღებული შედეგით და იმედოვნებენ, რომ ეს ტექნოლოგია არა მხოლოდ გამომთვლელი მოწყობილობების თვალსაზრისით იქნება გამოსადეგი, არამედ ხელს შეუწყობს დეტექტორებს, ენერგიის შენახვასა და გარდაქმნას, სინათლესთან ურთიერთქმედებას და ა. შ.

თათა ჭოლარია Hualing Group-ის მარკეტინგის მიმართულებას უხელმძღვანელებს

AstraZeneca-მ, სუნთქვის გაძნელების მქონე პაციენტებისთვის, CO2 ინჰალატორი შექმნა