احتمالا اگر سیلیکون وجود نداشت، شما قادر به خواندن این مطلب نبودید! سیلیکون ضمن حیاتی بودن در فناوری امروز دومین عنصر فراوان در پوستهی زمین است که در مدارهای مجتمع به کار رفته در ابزارهای الکترونیکی نقش اصلی را ایفا میکند. حتی در یخچال منزل خود هم میتوانید آثاری از سیلیکون را بیابید! در ادامه با ما باشید.
عنصر سیلیکون علاوه بر مواردی که تاکنون گفته شد در سازههای ساختمانی، سرامیکها و حتی امپلنتهای درون بدن نیز به کار میرود. به لطف یافتهی جدید تیمی از دانشمندان Carnegie که آلوتروپ- به معنای ساختار فیزیکی متفاوت- جدیدی با ساختار شیمیایی Si24 از این ماده را ساختهاند کاربردهای این ماده گستردهتر خواهد شد.
ساختار الماس گونهی سیلیکون که به طور معمول در کاربردهای فنی به کار میرود ویژگی نیمه رسانندگی خاصی دارد که به آن شکاف نوار غیر مستقیم میگویند و در مقابل ویژگی شکاف نوار مستقیم قرار میگیرد. در حقیقت یک ماده با شکاف نوار مستقیم عنصری است که جزعی برای برانگیختگی الکترون نیاز دارد؛ یکی خود الکترون و دیگری یک فوتون با انرژی مناسب جهت برانگیزاندن آن الکترون؛ اما مواد غیر مستقیم به یک جزء دیگر نیز نیاز دارند که آن لرزش شبکه است که به آن فنون نیز گفته میشود. علت این ویژگی این است که حالت انرژی بیشینه و کمینه در این مواد – مواد غیرمستقیم- که الکترونها با براگیخته شدن در آنها قرار میگیرد از تکانههای متفاوتی بر خورداند در نتیجه الکترون علاوه بر جابه جا شدن در سطح انرژی باید مومنتون کافی را نیز داشته باشد که برای برخی از کاربردها نامطلوب به شمار میآید.
برای ساخت Si24 ابتدا ترکیبی چندبلوری از Na4Si24 و سیلیکون با کمک یک کپسول تانتالیوم تولید شد که در دما و فشار (تا حدود 10 گیگا پاسکال) بسیار بالایی قرار داشت. این محصول سپس در خلا و در دما 400 کلوین برای مدت 8 روز گاززدایی شد تا پس از آن محصول Si24 که ساختاری زئولیت شکل داشت به دست آمد.
شکل جدید سیلیکون که شکاف نوار شبه مستقیمی (به معنای وجود اختلاف تکانهی بسیار اندک نسبت به سیلیکونهای پیشین) دارد نه تنها میتواند الکتریسیته را با بازده بالاتری هدایت کند، بلکه میتواند نور را تابانده یا جذب کند که پیش از امکان پذیر نبود. این ویژگی میتواند برای کاربردهایی همچون ساخت LEDها یا سلولهای خورشیدی بسیار مفید باشد.
شکل ساختاری جدید از حلقههایی 5، 6 و 8 عضوی از سیلیکون تشکیل شده است که اتمهای کوچک مولکولها میتوانند در آن پخش شوند که احتمالا در کاربردهایی همچون ذخیرهی انرژی یا فیلتراسیون در سطح مولکولی بسیار مفید خواهند بود.
البته Si24 تنها قلهی کوه یخی است که میتوان در فشارهای بالا ساخت و به نظر دانشمندان با قرار گرفتن در فشارهای بالا در ساخت مواد میتوان به موادی بسیار متفاوت و مفید دست یافت که ویژگیهای منحصربفردی را نیز ارایه میکنند. البته پایداری این ماده در فشارهای پایین این نوید را میدهد که میتوان به زودی با استفاده از روشهای فشار پایینی همچون رسوب بخارهای شیمیایی نیز چنین موادی را ساخت.
نتیجهی این پژوهش در نشریهی علمی Nature Materials به چاپ رسیده است.
نقص سیستم ایمنی در نهایت باعث شد تا مرد هلندی پس از ماهها مبارزه با کووید-۱۹ و بارها بستریشدن در بیمارستان، جان خود را از دست بدهد.
در ۲۵ آوریل و همزمان با نمایشگاه بین المللی خودرو پکن، از سبک جدیدی از هارمونی نوآوری در خانواده سریNew Energy رونمایی خواهد شد، محصولی که می تواند نُت جدیدی در سمفونی "محصول جدید + فن آوری نو+ اکوسیستم پویا" باشد.
بسیاری انتظار داشتند که بهترین تانک روسیه یعنی T-14 آرماتا در اوکراین خودنمایی کند. هرچند اینگونه نشد و تانک تی 90 این کشور نیز حسابی در اوکراین با مشکل مواجه شده است.
هلیکوپتر تهاجمی جدید چینی ها برای اولین بار در آسمان دیده شده و احتمالا تواناییهای جذابی دارد. در ادامه با هلیکوپتر سنگین Z-21 آشنا شوید.
پروتئین مورد استفادهی بدنسازان، هزینهی استخراج طلا از زبالههای الکترونیکی را تا ۵۰ برابر کاهش میدهد.
تیمی در کره، سیستم قابل پوشش و کشش صورت ایجاد کردهاند که از بررسی اصطکاک و لرزش پوست برای ارزیابی احساسات انسان استفاده میکند.
ایلان ماسک از موفقیت اولین آزمایش انسانی نورالینک خبر داد و اعلام کرد بهلطف تراشه این شرکت، بیمار نوعی توانایی ابرانسانی پیدا کرده است.
یاسمین مقبلی، فضانورد ایرانیتبار ناسا به همکارانش در ایستگاه فضایی بینالمللی قورمه سبزی تعارف کرد و ظاهرا آنها هم طرفدار این غذا شدهاند.
پلیس نیویورک سرانجام رباتی را که قرار بود به نظارت در مترو شهر بپردازد، بازنشسته کرد.
کمپانی Genesis System در خلال رویداد CES 2024 از یک دستگاه عجیب رونمایی کرد که قادر است از رطوبت هوا آب تولید کند.