นักวิจัยในสหรัฐอเมริกา สวิตเซอร์แลนด์ และฟินแลนด์ กล่าวว่าพวกเขาได้ถ่ายภาพโมโนโพลแม่เหล็ก (แม่เหล็กที่มีเพียงขั้วเดียว) ในวัสดุน้ำแข็งปั่นเทียม ผลที่ได้รับจากแหล่งกำเนิดแสงขั้นสูง (ALS) ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley (LBL) ไม่เพียงมีความสำคัญสำหรับการศึกษาฟิสิกส์ขั้นพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังเป็นที่สนใจสำหรับการพัฒนาอุปกรณ์สปินทรอนิกส์และเทคโนโลยีสารสนเทศแห่งอนาคต
โพลแม่เหล็กถูกทำนายครั้งแรกโดย
Paul Dirac ในปี 1931 ในงานของเขาเกี่ยวกับอิเล็กโทรไดนามิกควอนตัม แต่ไม่เคยเห็นในธรรมชาติมาก่อน พวกมันเป็นอนุภาคมูลฐานที่ทำหน้าที่เป็นขั้วแม่เหล็กเหนือและใต้ที่แยกตัวออกมา และเป็นแอนะล็อกแม่เหล็กของประจุไฟฟ้าการกระตุ้นโทโพโลยีในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้ค้นพบความคล้ายคลึงคลาสสิกกับอนุภาคที่เข้าใจยากเหล่านี้ในการกระตุ้นเชิงทอพอโลยีภายในระบบน้ำแข็งปั่นไพโรคลอร์ สิ่งเหล่านี้เป็นประเภทของวัสดุแม่เหล็กที่มีความผิดหวังทางเรขาคณิต ซึ่งความผิดปกติของโมเมนต์แม่เหล็กที่อุณหภูมิต่ำนั้นเหมือนกับความผิดปกติของโปรตอนในน้ำแข็ง (ซึ่งอธิบายที่มาของชื่อ) ประกอบด้วยโมเมนต์หายากของโลกซึ่งครอบครองมุมของโครงสร้างจัตุรมุขและข้อจำกัดในท้องถิ่นหมายความว่าช่วงเวลาเหล่านี้ปฏิบัติตาม “กฎน้ำแข็ง”: ช่วงเวลาสองช่วงเวลาชี้ไปที่ และช่วงเวลาสองช่วงชี้ออกจากจัตุรมุข
เมื่อแต่ละโมเมนต์ไดโพลเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยไดเมอร์ของประจุแม่เหล็กสองประจุตรงข้ามกัน การกำหนดค่าที่เรียกว่าเฟสคูลอมบ์สามารถรับได้ สิ่งเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นประจุแม่เหล็กที่แยกออกมาซึ่งทำหน้าที่เหมือนประจุไฟฟ้าที่แยกออกมา “การสังเกตประจุแม่เหล็กดังกล่าวจึงเป็นการพิสูจน์ว่าเรากำลังเผชิญกับโมโนโพลแม่เหล็กที่โผล่ออกมา” Alan Farhan หัวหน้าทีมวิจัย ของLBLและสถาบัน Paul Scherrerอธิบาย
Macrospin แบบ Ising ตัวเดียวFarhan และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าขณะนี้พวกเขาประสบความสำเร็จในการสร้าง 3D และทำให้น้ำแข็งสปินเทียมเสื่อมคุณภาพโดย macroscopically ซึ่งมีความผันผวนของโมเมนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยความร้อน พวกเขาสามารถเห็นภาพความผันผวนเหล่านี้ได้เป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้พวกเขาสามารถระบุลักษณะพฤติกรรมที่ขึ้นกับอุณหภูมิของข้อบกพร่องเหล่านี้ได้ ซึ่งจริงๆ แล้วดูเหมือนว่าจะมีพฤติกรรมเหมือนประจุแม่เหล็กที่แยกออกมาต่างหาก
น้ำแข็งสปินใหม่นี้ประกอบด้วยแม่เหล็กนาโน
ที่ยืดออกแล้ววางลงบนตะแกรงสี่เหลี่ยมจัตุรัส โดยวางอยู่บนฐานซิลิกอนที่แกะสลักไว้ล่วงหน้า แม่เหล็กนาโนแต่ละตัวมีขนาดเล็กพอที่จะเป็นโดเมนเดี่ยว ดังนั้นโมเมนต์แม่เหล็กในแม่เหล็กแต่ละตัวสามารถชี้ไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งจากสองทิศทางที่เป็นไปได้ตามแกนยาวแต่ละแกนของแม่เหล็ก Farhan อธิบาย “แม่เหล็กนาโนแต่ละตัวเป็นตัวแทนของมาโครสปินชนิด Ising เดียว
นักวิจัยได้ปลูกชุดแม่เหล็กนาโนหนึ่งชุดไว้บนที่ราบสูงที่แกะสลักไว้ล่วงหน้า และอีกชุดหนึ่งอยู่ที่ฐานของสารตั้งต้น สิ่งนี้สร้างระบบสปินเสมือน 3 มิติที่พวกเขากล่าว
PEEMพวกเขาถ่ายภาพและติดตามการเคลื่อนที่ของโมโนโพลแม่เหล็กที่เกิดขึ้นในโครงสร้างของพวกเขา และศึกษาพฤติกรรมของโมโนโพลเหล่านี้เป็นหน้าที่ของอุณหภูมิโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบปล่อยแสงแบบซิงโครตรอน
โมโนโพลสปิน-ไอซ์เหล่านี้มีต้นกำเนิดที่แตกต่างกันมากกับที่คาดการณ์โดย Dirac ดังนั้นจึงไม่น่าจะช่วยในการพัฒนาทฤษฎีที่รวมกันเป็นหนึ่งเดียวและทฤษฎีสตริง แต่อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้มีความสำคัญสำหรับการศึกษาฟิสิกส์พื้นฐาน Farhan กล่าวว่า “ข้อบกพร่องที่สามารถถ่ายภาพ ติดตาม และจัดการในที่สุดในระดับนาโนได้ สิ่งเหล่านี้จะมีความสำคัญสำหรับนักวิจัยที่ทำงานในด้านเทคโนโลยีสารสนเทศ spintronic และอนาคต”
ทีมงานซึ่งรวมถึงนักวิจัยจาก University of California at Santa Cruz, Aalto University, University of Innsbruck, University of California ที่ Berkeley และ ETH Zurich กล่าวว่าขณะนี้จะทำการตรวจสอบฟิสิกส์อุณหภูมิต่ำของสิ่งประดิษฐ์เหล่านี้ ระบบปั่นน้ำแข็ง Farhan บอก กับ Physics World ว่า “งานในอนาคตนี้จะตอบคำถามที่มีมายาวนานเกี่ยวกับสถานะพื้นน้ำแข็งปั่นจริง”
Cortéและทีมของเขาแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้เป็นจริง
ในร่างกายที่ของเหลวชีวภาพได้รับการเติมเต็มอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ไฮโดรเจลระบายของเหลวระหว่างใบหน้าได้ยากขึ้นปรับปรุงการยึดเกาะจากข้อมูลเชิงลึกใหม่เหล่านี้ ทีมงานสามารถแสดงการยึดเกาะทางชีวภาพที่ดีขึ้นโดยใช้เมมเบรนที่ดูดซับได้ดีเยี่ยมซึ่งสามารถดูดซับน้ำจำนวนมากและบวมได้อย่างรวดเร็ว
นอกจากนี้ โดยการระบุการปรับปรุงอย่างมากในการยึดเกาะโดยการขาดน้ำของเนื้อเยื่อ งานนี้เปิดโอกาสในการปรับแต่งการตรึงอุปกรณ์และรากฟันเทียมที่ใช้ไฮโดรเจล นักวิจัยแนะนำว่าข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้สามารถใช้ร่วมกับแนวทางผูกมัดที่มีอยู่ เพื่อเปิดเส้นทางสำหรับกลยุทธ์การทำงาน ซึ่งอาจช่วยปรับความแข็งแรงและความทนทานสำหรับการใช้งานและเนื้อเยื่อเฉพาะ ทีมงานยังแนะนำว่าการค้นพบและการคาดการณ์เหล่านี้สามารถนำไปใช้กับอวัยวะภายในอื่นๆ ได้อีกมากมาย
นักวิทยาศาสตร์ในสหรัฐอเมริกาได้ออกแบบโพลีเมอร์ชนิดใหม่ที่สามารถ “รักษาตัวเอง” กระดูกหักได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง นักวิจัยพบว่าวัตถุที่ทำจากวัสดุนี้จะฟื้นฟูรูปร่างและความแข็งแรงของความยืดหยุ่นหลังจากซ่อมแซมความเสียหายร้ายแรงด้วยตนเอง ยิ่งไปกว่านั้น พวกเขาสามารถพิมพ์โครงสร้างที่ทำจากวัสดุในแบบ 3 มิติได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อธุรกิจด้วยการเร่งเวลาในการผลิตและช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น
พอลิเมอร์ที่สามารถซ่อมแซมการแตกหักได้เองและรักษาจุดแข็งเดิมไว้นั้นเป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์มาอย่างยาวนาน โดยมีการใช้วัสดุที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ในหลายพื้นที่ เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นได้และอุปกรณ์ชีวการแพทย์ อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้มีจำนวนจำกัด เนื่องจากต้องใช้เวลาในการผลิต และไม่มีวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการสร้างโครงสร้าง 3 มิติที่ซับซ้อน เช่น วัสดุที่พบในธรรมชาติจากโพลิเมอร์เหล่านี้
ไม่หดตัวทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนียและมหาวิทยาลัยคอนเนตทิคัตสหรัฐอเมริกา ได้แก้ไขข้อจำกัดเหล่านี้โดยการออกแบบวัสดุยืดหยุ่นชนิดใหม่ที่สามารถพิมพ์ 3 มิติได้อย่างรวดเร็วในโครงสร้างใดๆ ก็ตามที่มีคุณสมบัติในการรักษาตัวเองอย่างรวดเร็ว หลังจากทดสอบวัตถุที่ผลิตขึ้นจากอีลาสโตเมอร์นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบข้อดีที่น่าแปลกใจสองประการของวัสดุนี้
ประการแรก ดูเหมือนว่าจะไม่ลดขนาดลงแม้หลังจากแตกหักและรักษาซ้ำแล้วซ้ำเล่า สิ่งนี้ทำให้ไฮโดรเจลแตกต่างจากไฮโดรเจลที่รักษาตัวเองส่วนใหญ่ซึ่งเป็นที่นิยมในการใช้งานทางการแพทย์ ประการที่สอง คุณสมบัติทางกลของมันไม่เปลี่ยนแปลงแม้จะถูกแช่ในน้ำ ซึ่งทำให้ดีกว่ายางที่ไวต่อความชื้นที่มีพันธะไฮโดรเจน
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>เว็บสล็อตแตกง่าย
