5 M Supercrystals Magnetik Dapat Ditampung di Kepala Peniti
Buckyballsrecall

5 M Supercrystals Magnetik Dapat Ditampung di Kepala Peniti

5 M Supercrystals Magnetik Dapat Ditampung di Kepala Peniti – Ilmuwan material yang bekerja dengan komponen berukuran nano telah mengembangkan cara bekerja dengan material yang semakin kecil.

Tetapi bagaimana jika Anda bisa membuat komponen Anda untuk merakit sendiri ke dalam struktur yang berbeda tanpa benar-benar menanganinya sama sekali? sbobet88

5 M Supercrystals Magnetik Dapat Ditampung di Kepala Peniti

Verner Håkonsen bekerja dengan kubus yang sangat kecil sehingga hampir 5 miliar di antaranya dapat ditampung di kepala peniti.

Dia memasak kubus di NTNU NanoLab, dalam labu kaca yang tampak aneh dengan tiga leher di atasnya menggunakan campuran bahan kimia dan sabun khusus.

Dan ketika dia mengekspos kubus tak kasat mata ini ke medan magnet, mereka melakukan keajaiban: mereka merakit diri menjadi bentuk apa pun yang dia inginkan.

“Ini seperti membangun rumah, kecuali Anda tidak harus membangunnya,” katanya.

Gaya magnet bersama dengan gaya-gaya lain menyebabkan “rumah itu membangun dirinya sendiri — semua balok bangunan berkumpul dengan sempurna di bawah kondisi yang tepat.”

Meskipun peneliti sebelumnya telah mampu menyebabkan nanopartikel untuk merakit diri mereka sendiri dengan cara yang berbeda, Håkonsen dan rekan-rekannya adalah yang pertama menunjukkan betapa pentingnya magnetisme sehubungan dengan sifat mekanik struktur nanopartikel tertentu.

Para peneliti menyebut kreasi nanocube kecil mereka superstruktur atau supercrystals karena nanocube diatur dalam pola yang teratur, seperti atom dalam kristal.

“Supercrystals sangat menarik karena mereka menunjukkan sifat yang ditingkatkan dibandingkan dengan nanopartikel tunggal atau dengan bahan massal,” kata Håkonsen.

Temuan besar adalah bahwa ketika kubus magnet dirakit sendiri dalam apa yang oleh para peneliti disebut superkristal – dalam bentuk seperti garis atau batang atau heliks, misalnya – energi kohesif antara partikel dalam superkristal dapat meningkat sebanyak 45 persen karena interaksi magnet antara kubus.

“Itu berarti energi yang menyatukan semuanya meningkat hingga 45 persen,” katanya.

Kekuatan supercrystals dalam kombinasi dengan sifat magnetiknya yang ditingkatkan akan menjadi kunci untuk mengembangkan penggunaan di masa depan, yang dapat menjangkau segala hal mulai dari aplikasi untuk industri otomotif hingga teknologi informasi.

Penelitian Håkonsen baru saja dipublikasikan di jurnal Advanced Functional Materials.

Ketika segalanya menjadi kecil, fisika menjadi aneh

Salah satu prinsip utama penelitian nanopartikel adalah semakin kecil partikel, semakin asing perilakunya.

Itu karena ketika ukurannya menyusut, luas permukaan partikel mewakili persentase yang jauh lebih besar dari keseluruhan volume struktur daripada partikel yang tidak berukuran nano.

“Akibatnya, semakin kecil nanopartikel, semakin tidak stabil mereka,” kata Håkonsen.

Inilah yang dikenal sebagai “efek ukuran” dalam nanosains, dan merupakan salah satu aspek fundamental nanoteknologi karena benda menjadi lebih kecil dari 100 nm.

“Anda bahkan dapat memiliki partikel yang secara spontan bergeser di antara struktur kristal yang berbeda, karena ukurannya yang kecil,” jelasnya. “Partikel sebagian meleleh.”

Efek ukuran juga mempengaruhi sifat lain dalam nanopartikel kecil, seperti sifat magnetik, di mana medan magnet dari partikel dapat mulai melompat-lompat dengan sendirinya ke arah yang berbeda.

Ukuran tetap penting

Dengan kata lain, meskipun magnetisme dapat membuat struktur nano yang dirakit sendiri oleh para peneliti menjadi kuat, efek ukuran masih berperan.

Ketika supercrystals super kecil, strukturnya lebih lemah dari rekan-rekan mereka yang lebih besar.

“Artinya adalah Anda memiliki efek ukuran dalam hal stabilitas mekanik juga dalam superkristal – sebuah “efek ukuran super” – tetapi juga menunjukkan bahwa ada efek ukuran untuk sifat superkristal lainnya,” kata Håkonsen.

“Yang juga luar biasa adalah bahwa efek ukuran super ini melampaui skala nano, dan naik ke skala mikro.”

5 M Supercrystals Magnetik Dapat Ditampung di Kepala Peniti

Alih-alih menimbulkan masalah, bagaimanapun, dalam hal ini mengetahui bahwa efek ukuran akan mempengaruhi superkristal dapat memungkinkan peneliti untuk mengontrol — atau menyesuaikan — bagaimana struktur berperilaku melalui berbagai faktor yang berbeda.

“Ini bisa membuka bidang baru, penyetelan yang dikontrol ukuran,” kata Håkonsen.

“Adalah mungkin untuk mengontrol fitur superkristal, tidak hanya dengan bagaimana partikel itu sendiri dibuat, tetapi dengan bentuk dan ukuran superkristal dan jumlah partikel di dalamnya.”