Поймали молнию в алмаз: ученые совершили уникальное открытие, изучая драгоценные камни
Современные устройства и медицинские аппараты, насколько бы они ни были уникальными, ограничены многими технологиями прошлого. Однако подробно изучив алмазы, ученые смогли выявить в них свойства, способные совершить квантовую революцию.
Алмаз известен своей ослепительной красотой и необычайной твердостью, но их потенциал выходит далеко за рамки обычных ювелирных украшений. Одно из самых удивительных открытий, связанных с этим минералом, — их способность проводить электричество, имитируя миниатюрный удар молнии. Это необычное свойство может произвести революцию в самых разных областях, включая квантовую, считают ученые. И судя по всему, мир стал на шаг ближе к революционным прорывам, пишет Pursuit.
У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!
В отличие от кремниевых чипов, используемых в настоящее время в большинстве электронных устройств, которые могут перегреваться и имеют ограниченное напряжение, алмазы могут предложить более эффективную альтернативу, хотя это несомненно звучит очень дорого. Однако исследования показывают, что электроника на основе алмазов может сократить потери энергии на 75%, что очень важно, учитывая, что около 10% всей вырабатываемой электроэнергии в мире попросту теряется из-за ограничений, связанных с кремнием.
Однако с алмазами невероятно сложно работать — им трудно придать форму, соединить с металлами и модифицировать для конкретных целей. Недавнее открытие, сделанное исследователями из Мельбурнского университета, Университета RMIT и Городского колледжа Нью-Йорка, пролило свет на то, как именно алмазы проводят электричество. Используя передовые методы микроскопии, исследователи заметили, что когда в алмаз подается электрический ток, он течет по тонким, похожим на нити, необычным каналам. Эти каналы поразительно похожи на то, как образуются молнии в небе, где невидимые пути ионизированного газа создают путь для видимой молнии.
Исследование, опубликованное в журнале Advanced Materials, было сосредоточено на особых дефектах в алмазе, известных как азотно-вакансионные (NV) центры, которые, по иронии судьбы, будучи дефектами, играют решающую роль в том, как алмаз проводит электричество. Светя зеленым лазером на алмаз, исследователи смогли генерировать и наблюдать электрический ток в режиме реального времени.
Электроны двигались через алмаз, создавая эти молниеподобные нити, которые могут стать ключом к разработке новых электронных устройств на основе алмаза. Это открытие — больше, чем просто научный курьез и теоретические идеи. Понимание того, как алмазы проводят электричество, может привести к созданию электроники, которая будет намного эффективнее и долговечнее, чем та, что сделана из кремния. И хотя мы еще не дошли до того, чтобы увидеть подобные устройства, работающие на алмазах, в повседневной жизни, это исследование знаменует собой захватывающий шаг к такой возможности, что может совершить прорыв во многих областях, от медицины до космической отрасли.
Ранее Фокус писал о "начале конца" эры ископаемого топлива. Исследователи считают, что мир находится на пороге исторического поворотного момента, который окажет эффект на климатический кризис.
Также Фокус писал о том, что под Францией обнаружили крупнейшее в мире месторождение топлива будущего. Исследователи полагают, что эта находка поможет миру отказать от использования "грязного ископаемого топлива", вредящего планете.