Открыт новый способ управления вандерваальсовыми силами

Новый подход к управлению силами и взаимодействиями между атомами и молекулами, позволяющий, к примеру, ящерицами ходить по вертикальным поверхностям или создавать квантовые симуляторы, разработали инженеры Университета Пердью (США).

«Расположенные близко атомы и молекулы вокруг нас постоянно взаимодействуют, притягивая и отталкивая друг друга, — говорит Зубин Джейкоб, руководитель лаборатории компьютерной инженерии в университете. — Такие взаимодействия в конечном счете допускают миллиард феноменов, например, „липкие лапы“ ящериц или фотосинтез».

Обычно взаимодействия происходят, когда атомы и молекулы находятся друг от друга на расстоянии от 1 до 10 нанометров, или 1/10 000 диаметра человеческого волоса. Тогда в дело вступают вандерваальсовы силы, которые действуют только на очень близком расстоянии, что крайне затрудняет управление ими. Именно поэтому, говорит Джейкоб, так сложно найти им практическое применение.

SpaceX успешно запустила и снова посадила уже летавшую ракету

Воздействие сил Ван-дер-Ваальса приводит на короткий срок к образованию диполей. Диполи большого числа атомов и молекул иногда взаимодействуют друг с другом. Исследователи показали, что диполь-дипольные взаимодействия существенным образом меняются внутри так называемых двухмерных материалов, например, шестиугольного нитрида бора и черного фосфора, толщина которых составляет 1 атом. Также оказалось возможным добиться диполь-дипольного взаимодействия, когда атомы и молекулы находятся относительно далеко друг от друга, на расстоянии до 1 микрона, то есть в 100 раз дальше, чем обычно. Это открывает возможность практического применения данного феномена в оптике.

В Неваде может начаться «литиевая лихорадка»

«Мы обнаружили, что благодаря аккуратной модификации материальных свойств можно значительно изменить силу и дистанцию этих взаимодействий. А также, что так называемые гиперболические материалы, в отличие от традиционных, допускают взаимодействия на большом расстоянии», — говорит главный автор работы Кристиан Кортес.

Эти взаимодействия на большом расстоянии позволяют создавать новые типы источников света, испускающих сверхизлучение. Другой интересной для науки задачей, которую можно решить с их помощью, является разработка квантовых симуляторов из сети связанных между собой излучателей, имитирующих кулоновские взаимодействия между электронами, пишет Phys.org.

Магазин заменил рекламщиков на ИИ и увеличил клиентскую базу на 30%

Робота для неровных и отвесных поверхностей разработали ученые NASA. Применив технологию биомимикрии и вандерваальсовые силы, они создали роботизированного геккона. Он имеет клейкий слой, который не дает потерять контакт с гладкими поверхностями, и оснащен специальными захватами с микрошипами, которые могут изгибаться и скручиваться в зависимости от ситуации.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Чек-лист: как обеспечить информационную безопасность маркетплейса
Мнения
Экспериментальный лазер передал данные с зонда «Психея» на расстоянии 226 млн километров
Космос
Посмотрите на самое близкое фото обломка ракеты в космосе
Космос
Ученые нашли следы древних ритуалов майя на благословение
Наука
В Китае появились батареи со сверхбыстрой зарядкой для электрокаров: запас хода составляет 1000 км
Новости
Найдены скрытые «дорожки для мертвых»: их обнаружили с помощью лидара
Наука
Беспилотные грузовики Evocargo начинают работу во «Внуково» в рамках эксперимента
Новости
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые считают, что недалеко от Земли есть «живая» планета
Новости
Китай готов к автономным летающим такси: когда будут первые полеты
Новости
Посмотрите на сотни черных «пауков», которые заполонили Марс весной
Космос
Где похоронен Платон: ученые наконец-то нашли ответ
Наука
Почему мужчины умирают в России на 10 лет раньше женщин: в Минздраве назвали причину
Новости
Крошечный и тонкий экран отслеживает активность мозга во время операции
Новости
Российские школьники создают автономную систему для борьбы с браконьерами
Новости
Телескоп НАСА наблюдал сверхновую, которая противоречит современным теориям
Космос
Данные передали со скоростью 25 Мбит/с на расстоянии в 226 000 000 км
Космос
Мертвая звезда осветила мощной вспышкой соседнюю галактику
Космос
Биологи представили альтернативную теорию происхождения строительных блоков жизни
Наука
Биоинженеры спроектировали клетки-киллеры для терапии рака мозга
Наука