สล็อตออนไลน์ โมเลกุลของน้ำบนพื้นผิวที่เย็นต้องการความร้อนเพิ่มเติมก่อนที่จะก่อตัวเป็นน้ำแข็ง ทีมวิจัยนานาชาติได้ค้นพบ การทดลองใหม่ของพวกเขาพบว่าโมเลกุลของน้ำบนพื้นผิวกราฟีนเย็นในขั้นต้นจะผลักกัน จนกระทั่งพลังงานเพิ่มเติมช่วยให้พวกมันปรับทิศทางตัวเองและสร้างพันธะไฟฟ้าสถิต การค้นพบนี้ช่วยอุดช่องว่างที่สำคัญในความรู้เกี่ยวกับการก่อตัวของน้ำแข็ง
อาจนำไปสู่แนวทางใหม่ในการควบคุมกระบวนการแช่แข็ง
เมื่อน้ำของเหลวสัมผัสกับพื้นผิวที่เย็น น้ำแข็งสามารถก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วผ่านกระบวนการของนิวเคลียส โดยที่โมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุลจะรวมตัวกันเป็นพันธะระหว่างกันเพื่อสร้างผลึกแข็งที่ใหญ่ขึ้น ในขณะที่นิวคลีเอชันได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในระดับมหภาค เป็นเรื่องยากที่จะศึกษาในระดับโมเลกุลเนื่องจากเกิดขึ้นในช่วงเวลาสิบพิโควินาที ซึ่งเร็วเกินไปสำหรับเครื่องมือทั่วไป
ตอนนี้นักวิจัยนำโดยAnton Tamtöglจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (ปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีกราซ) และMarco Sacchiจากมหาวิทยาลัย Surrey ได้สังเกตเห็นนิวเคลียสในระดับโมเลกุลโดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า helium-3 spin echo พัฒนาขึ้นครั้งแรกที่เคมบริดจ์ เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการกระเจิงลำแสงอะตอมฮีเลียมแบบโพลาไรซ์แบบสปินจากโมเลกุลบนพื้นผิว อะตอมมาถึงพื้นผิวในแพ็กเก็ตคลื่นที่คั่นด้วยช่วงเวลาปกติในระดับ picosecond การเคลื่อนที่ของโมเลกุลบนพื้นผิวทำให้เกิดความแตกต่างในระยะของแพ็กเก็ตคลื่นที่กระจัดกระจายอย่างต่อเนื่อง ซึ่งตรวจพบโดยใช้เทคนิค spin-echo
การขับไล่ขั้วลบการทดลองเผยให้เห็นว่าในขั้นต้นโมเลกุลของน้ำเกาะติดกับพื้นผิวกราฟีนเย็นโดยมีทิศทางเดียวกัน: อะตอมของไฮโดรเจนสองอะตอมอยู่ใกล้กับพื้นผิวในขณะที่อะตอมออกซิเจนถูกยกขึ้นเหนือพื้นผิว โมเลกุลของน้ำเป็นไดโพลไฟฟ้า (ปลายออกซิเจนมีประจุลบ และปลายไฮโดรเจนมีประจุบวก) ดังนั้นจึงมีการผลักไฟฟ้าสถิตแบบขั้วไฟฟ้าระหว่างโมเลกุลที่มีทิศทางคล้ายคลึงกันเหล่านี้กับการระงับนิวเคลียส ทีมงานพบว่าสิ่งกีดขวางนี้สามารถเอาชนะได้โดยการให้ความร้อนแก่โมเลกุลเพื่อเปลี่ยนทิศทางเพื่อให้ขั้วที่มีประจุตรงข้ามของพวกมันสามารถดึงดูดซึ่งกันและกันโดยเริ่มต้นนิวเคลียส
เลเซอร์ส่องเข้าไปในบริเวณลึกลับของน้ำ supercooled
เพื่อทำความเข้าใจข้อสังเกตของพวกเขา Tamtögl และเพื่อนร่วมงานได้ทำการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างการดูดซับโมเลกุลของน้ำด้วยพลังงานที่แตกต่างกัน อย่างที่พวกเขาหวังไว้ การเปลี่ยนปริมาณของความร้อนที่ใช้เปิดและปิดนิวเคลียส – เห็นด้วยกับการสังเกตการทดลอง
ผลลัพธ์ของทีมอาจนำไปสู่เทคนิคใหม่ในการควบคุมการก่อตัวของน้ำแข็งบนกังหันลม เครื่องบิน และอุปกรณ์โทรคมนาคม พวกเขายังสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับการก่อตัวของน้ำแข็งและการละลายในธารน้ำแข็งและแผ่นน้ำแข็ง – ช่วยให้นักวิจัยสามารถวัดผลจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในชั้นน้ำแข็งได้ดีขึ้น
ตอนนี้สมาชิกของทีมวางแผนที่จะค้นหาว่าเอฟเฟกต์ที่พวกเขาสังเกตเห็นสามารถจำลองแบบในวัสดุอื่นๆ ได้หรือไม่ เช่นเดียวกับในเวเฟอร์ Ni/NiO/Al 2 O 3 /Cr/Au ที่มีความหนาต่างกัน “เป้าหมายคือการหาวัสดุที่มีสถานะกึ่งผูกมัดใกล้กับระดับโลหะ Fermi” Belkadi อธิบาย “ยิ่งใกล้ยิ่งดีเพราะจะทำให้ความต้านทานต่ำลงและประสิทธิภาพของไดโอดสูงขึ้น” เธอบอกกับ Physics World ว่าการ ค้นหาสถานะที่มีการผูกมัดแบบทวีคูณก็เป็นสิ่งที่พึงปรารถนาเช่นกัน เนื่องจากมันอาจจะผลักดันเทคโนโลยีไปข้างหน้ามากพอที่จะทำให้มันใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์
นักวิจัยในสิงคโปร์และญี่ปุ่นได้แสดงสัญญาณ WiFi โดยรอบเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น ไฟ LED Hyunsoo Yangจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาวิธีใหม่ในการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดสัญญาณไมโครเวฟขนาดเล็ก ทำให้สามารถชาร์จตัวเก็บประจุที่สามารถขับเคลื่อนอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์ระยะไกลได้ การวิจัยยังอาจนำไป
สู่การพัฒนาวงจรที่เลียนแบบระบบประสาท
WiFi มีอยู่ทั่วไปในอาคารและพื้นที่สาธารณะที่มีจำนวนเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งเต็มไปด้วยไมโครเวฟ 2.4 GHz ที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูล แม้ว่าวิธีนี้จะทำให้คนทั่วไปเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้ แต่พลังงานไมโครเวฟจำนวนมากกลับต้องสูญเปล่า
ทีมของ Yang เสนอว่าพลังงานนี้สามารถเก็บเกี่ยวได้เพื่อเป็นแหล่งพลังงานไร้สายสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็ก ซึ่งทำงานโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ แนวคิดของพวกเขามีพื้นฐานมาจากอุปกรณ์ที่เรียกว่าสปิน-ทอร์คออสซิลเลเตอร์ (STO) เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ระดับนาโนที่สามารถสร้างและตรวจจับสัญญาณไมโครเวฟและเข้ากันได้กับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์เชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม ทุกวันนี้ ประโยชน์ของ STO ถูกจำกัดด้วยเอาต์พุตพลังงานต่ำและลักษณะบรอดแบนด์
การทำงานแบบซิงโครไนซ์ข้อบกพร่องเหล่านี้สามารถเอาชนะได้ด้วยการซิงโครไนซ์เอาต์พุตของ STO หลายรายการ วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้คือการแยก STO ออกเป็นไมครอน แต่วิธีนี้ไม่เหมาะสำหรับระบบบนชิปที่มีประสิทธิภาพและใช้งานไม่ได้กับสัญญาณ WiFi วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้อีกวิธีหนึ่งคือการจับคู่ STO โดยใช้สัญญาณไฟฟ้าความถี่วิทยุ ซึ่งเป็นสิ่งที่ Yang และเพื่อนร่วมงานได้ทำ
เมื่อกำหนดค่า STO แปดชุดเป็นชุด ทีมงานพบว่าสามารถแปลงสัญญาณ WiFi ที่ได้รับเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่สามารถชาร์จตัวเก็บประจุได้ พวกเขาพบว่าการชาร์จตัวเก็บประจุเป็นเวลา 5 วินาทีนั้นเก็บพลังงานเพียงพอที่จะจ่ายไฟ LED 1.6 โวลต์เป็นเวลา 1 นาที
ทีมงานยังได้พิจารณาว่าการซิงโครไนซ์ช่วยปรับปรุงความสามารถของ STO ในการออกอากาศสัญญาณไมโครเวฟแบบกิกะเฮิร์ตซ์ได้อย่างไร และพบว่าการกำหนดค่าแบบขนานนั้นเหมาะสมกว่าสำหรับแอปพลิเคชันนี้มากกว่า
ในการวิจัยในอนาคต ทีมงานของ Yang ตั้งเป้าที่จะยกระดับเทคนิคการเก็บเกี่ยวพลังงานโดยการเพิ่มจำนวน STO ในอาร์เรย์ ขณะที่ยังใช้เพื่อชาร์จอุปกรณ์ไฟฟ้าและเซ็นเซอร์อื่นๆ ด้วยการทำงานร่วมกับพันธมิตรในอุตสาหกรรม พวกเขาหวังว่าจะปูทางให้กับทุกๆ วัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ เหมาะสำหรับการรวมเข้ากับเครือข่ายของอุปกรณ์อัจฉริยะที่ประกอบด้วย Internet of Things การใช้งานที่เป็นไปได้อื่นๆ สำหรับ STO ที่ซิงโครไนซ์ ได้แก่ ระบบคอมพิวเตอร์ neuromorphic ความเร็วสูง ซึ่งประมวลผลข้อมูลโดยเลียนแบบระบบประสาทชีวภาพ สล็อตออนไลน์
