Hunter
Az IBM új képet fest a kémiáról
Az IBM új módszert fedezett fel, mellyel több ezer molekula önmagát egy kristályba rendezve olyan tulajdonságokat nyer, melyeket együtt még nem láthattunk. Egy olyan technikát alkottak, ami több másikkal együtt megváltoztathatja a kémiáról alkotott képünket.
A Columbia és a New Orleans Egyetem kutatóival együttműködve az IBM-nek sikerült egy olyan környezetet létrehoznia melyben egy optikai tulajdonságokkal felruházott félvezető és egy mágneses anyag nagy kristályokat alkotva elektromos, optikai és mágneses tulajdonságokat vonultat fel egyben. A kutatás részletei a Nature magazin csütörtöki számában jelentek meg.
A módszer mellyel ezeket az anyagokat összefogják ugyanolyan fontos, mint a kísérlet eredménye, nyilatkozott Christopher Murray, az IBM Research nanoméretű anyagokkal és eszközökkel foglalkozó részlegének vezetője. Ezek az úgy nevezett meta-anyagok, melyek több tízezer atomból állnak, nem jöhetnek létre természetes körülmények között. A kísérletben szereplő alap kristály egység például 63.000 atomból áll, valamint olyan viselkedést tanúsít, amilyennel nem találkozhatunk a szétválasztott anyagokban.
"Ez valami olyan, mint ahol kettő meg kettő egyenlő öttel" - mondta Murray. "Építőelemeink sokkal nagyobbak, mint a klasszikus kémiában használtak."
A meta-anyagok magukban rejtik a lehetőséget a kémia jelentős mértékben történő megváltoztatására, mivel lehetővé teszik a kutatóknak új anyagok felfedezését olyan még ismeretlen tulajdonságok előhozásával alapvető molekulákból, melyeket éveken át tanulmányoztak és meglehetősen jól megismertek. Az új kiaknázatlan tulajdonságok hasznosítása a nanotechnológiában rejlik.
"Egyesek úgy tekintenek erre a területre, mint egy új periódusos táblázatra" - magyarázta Murray. "Olyan jelenségeket látunk melyek nem jelennek meg a jelenlegi anyagokban."
A kísérlet másik kulcs fontosságú áttörése, hogy a molekulák önmagukat gyűjtik össze. A kilencvenes évek elején az IBM-nek sikerült úgy összerendezniük egy atom sorozatot, hogy azok megjelenítsék az "IBM" feliratot. A mostani kísérlet abban különbözik, hogy a molekulák önmagukat mozgatják és háromdimenziós szerkezetet alkotnak.
"Ami a legizgalmasabb, hogy ezzel a moduláris összeillesztő módszerrel szinte bármilyen anyagokat egymáshoz rakhatunk" - mondta Murray.
A kutatók kifejezetten olyan anyagokat választottak a kísérlethez, melyek egymástól eltérő, ám egymást jól kiegészítő tulajdonságokkal rendelkeznek. A félvezetőt infravörös érzékelőknél és hőleképezéseknél használják, a másik anyag a mágneses vasoxid a legjobb ismert bevonat a mágneses adathordozók terén. Nanorészecskéik kombinációja újszerű magneto-optikai tulajdonságai mellett elősegítheti a kvantum számítógépek megvalósítását.
A Columbia és a New Orleans Egyetem kutatóival együttműködve az IBM-nek sikerült egy olyan környezetet létrehoznia melyben egy optikai tulajdonságokkal felruházott félvezető és egy mágneses anyag nagy kristályokat alkotva elektromos, optikai és mágneses tulajdonságokat vonultat fel egyben. A kutatás részletei a Nature magazin csütörtöki számában jelentek meg.
A módszer mellyel ezeket az anyagokat összefogják ugyanolyan fontos, mint a kísérlet eredménye, nyilatkozott Christopher Murray, az IBM Research nanoméretű anyagokkal és eszközökkel foglalkozó részlegének vezetője. Ezek az úgy nevezett meta-anyagok, melyek több tízezer atomból állnak, nem jöhetnek létre természetes körülmények között. A kísérletben szereplő alap kristály egység például 63.000 atomból áll, valamint olyan viselkedést tanúsít, amilyennel nem találkozhatunk a szétválasztott anyagokban.
"Ez valami olyan, mint ahol kettő meg kettő egyenlő öttel" - mondta Murray. "Építőelemeink sokkal nagyobbak, mint a klasszikus kémiában használtak."
A meta-anyagok magukban rejtik a lehetőséget a kémia jelentős mértékben történő megváltoztatására, mivel lehetővé teszik a kutatóknak új anyagok felfedezését olyan még ismeretlen tulajdonságok előhozásával alapvető molekulákból, melyeket éveken át tanulmányoztak és meglehetősen jól megismertek. Az új kiaknázatlan tulajdonságok hasznosítása a nanotechnológiában rejlik.
"Egyesek úgy tekintenek erre a területre, mint egy új periódusos táblázatra" - magyarázta Murray. "Olyan jelenségeket látunk melyek nem jelennek meg a jelenlegi anyagokban."
A kísérlet másik kulcs fontosságú áttörése, hogy a molekulák önmagukat gyűjtik össze. A kilencvenes évek elején az IBM-nek sikerült úgy összerendezniük egy atom sorozatot, hogy azok megjelenítsék az "IBM" feliratot. A mostani kísérlet abban különbözik, hogy a molekulák önmagukat mozgatják és háromdimenziós szerkezetet alkotnak.
"Ami a legizgalmasabb, hogy ezzel a moduláris összeillesztő módszerrel szinte bármilyen anyagokat egymáshoz rakhatunk" - mondta Murray.
A kutatók kifejezetten olyan anyagokat választottak a kísérlethez, melyek egymástól eltérő, ám egymást jól kiegészítő tulajdonságokkal rendelkeznek. A félvezetőt infravörös érzékelőknél és hőleképezéseknél használják, a másik anyag a mágneses vasoxid a legjobb ismert bevonat a mágneses adathordozók terén. Nanorészecskéik kombinációja újszerű magneto-optikai tulajdonságai mellett elősegítheti a kvantum számítógépek megvalósítását.