ผลึกควอซิกคริสตัลที่ทำจากกระเบื้องเพนโรสชิ้นเล็กๆ ที่เคลื่อนไหวแบบบราวเนียนนั้นถูกสร้างขึ้นโดยPo-Yuan WangและThomas Masonจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย-ลอสแองเจลิส ทั้งคู่สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้าง 2 มิติขณะที่กระเบื้องเคลื่อนไปรอบๆ โดยสังเกตผลกระทบต่างๆ รวมถึงการหลอมละลาย นอกจากจะให้ความกระจ่างเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติของผลึกควอซิก
คริสตัลแล้ว เทคนิคการประดิษฐ์ภาพพิมพ์
หินแบบใหม่ยังสามารถนำมาใช้เพื่อศึกษาระบบคอลลอยด์ที่หลากหลายอีกด้วยนักวิทยาศาสตร์ได้สันนิษฐานว่าผลึกทั้งหมดมีความสมมาตรเชิงการแปล จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ซึ่งหมายความว่าพวกมันประกอบด้วยหน่วยเซลล์ของอะตอมที่ทำซ้ำเป็นระยะซึ่งเติมช่องว่างโดยไม่มีช่องว่างใด ๆ ในทางตรงกันข้าม คริสตัลควอซิกคริสตัลไม่มีสมมาตรการแปล – พวกมันมีความสมมาตรในการหมุน – แต่ยังเติมช่องว่างโดยไม่มีช่องว่าง
การค้นพบวัสดุคริสตัลไลน์ที่ไม่คาดคิดเกิดขึ้นในปี 1984 โดย Dan Shechtmanวิศวกรวัสดุชาวอิสราเอลซึ่งต่อมาได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 2011 แม้ว่าการค้นพบนี้จะเกิดขึ้นครั้งแรกด้วยความสงสัย แต่ก็มีการค้นพบผลึกควอซิกคริสตัลแบบโซลิดสเตตหลายร้อยชนิด นอกจากนี้ นักวิจัยกำลังมองหาการใช้งานที่มีศักยภาพของผลึกควอซิกคริสตัลซึ่งมีตั้งแต่การบินและอวกาศไปจนถึงการเคลือบอุปกรณ์ผ่าตัดและเครื่องครัว
มีอะไรให้เรียนรู้อีกมาก Quasicrystal ยังพบได้ในสสารอ่อนหลายประเภทรวมถึงคอลลอยด์และเดนไดรเมอร์ อย่างไรก็ตาม หลังจาก 34 ปีของการวิจัยและการตีพิมพ์มากกว่า 11,000 เรื่องเกี่ยวกับควาซิกคริสตัล ยังมีอะไรอีกมากมายให้เรียนรู้เกี่ยวกับวัสดุเหล่านี้
ในการศึกษาของพวกเขา Wang และ Mason ได้สร้าง
metamaterial แบบ quasicrystalline 2D “Penrose P2” โดยใช้กระเบื้องพลาสติกสองประเภทซึ่งแต่ละชิ้นมีขนาดประมาณ 10 µm กระเบื้องรูปว่าวและโผเหล่านี้ได้รับการออกแบบโดยวิธีการโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยและพิมพ์ลงบนแผ่นเวเฟอร์แก้วที่ปกคลุมด้วยชั้นบาง ๆ 10 นาโนเมตรของวัสดุปล่อยของแข็งที่ทำหน้าที่เหมือนกาวชั่วคราว แตกต่างจากการปูกระเบื้อง Penrose P2 แบบดั้งเดิม ซึ่งกระเบื้องถูกอัดแน่นเข้าด้วยกัน การใช้งานจริงของการผลิตภาพพิมพ์หินหมายความว่ามีช่องว่างระหว่างแผ่นกระเบื้อง วัสดุที่ปล่อยออกมาจะละลายเมื่อเติมสารละลายเคมี ทำให้กระเบื้องหลุดออกจากแผ่นเวเฟอร์แก้ว เพื่อให้สามารถเคลื่อนตัวบนพื้นผิวกระจกได้
ก่อนปล่อย กระดานปาเป้าและกระเบื้องว่าวจะถูกจัดเรียงเป็นลวดลายในท้องถิ่นซึ่งจัดเรียงเป็นลวดลายบนโครงสร้างต่างๆ หลังจากปล่อย การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนจะทำให้การวางแนวและตำแหน่งของแผ่นกระเบื้องเปลี่ยนไปเมื่อพวกมันเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ หวางและเมสันสามารถสังเกตโครงสร้างของผลึกควอซิกคริสตัลได้ในขณะที่มันผันผวน การศึกษานี้เผยให้เห็นพฤติกรรมที่น่าสนใจมากมายก่อนที่ผลึกควอซิกจะ “ละลาย” ให้มีลักษณะคล้ายของเหลวเมื่อความหนาแน่นของกระเบื้องลดลง ตัวอย่างเช่น ที่ความหนาแน่นบางอย่างระหว่างทางไปสู่การหลอมเหลว ระบบจะสร้าง “ผลึกกึ่งเหลวแบบเพนตาติก” ซึ่งเป็นระยะที่แปลกใหม่ของสสารที่ไม่เคยเห็นมาก่อน
เลี่ยงการประกอบตัวเอง
การสร้างแผ่นชั้นเดียวที่ประกอบล่วงหน้าด้วยหิน (litho-PAM) ของกระเบื้องนั้นแตกต่างจากเทคนิคในการสร้างชั้นเดียวที่ประกอบเอง (SAM) หนึ่งในเป้าหมายใหญ่ในการประกอบตัวเองคือการสร้างควอซิคริสตัลที่สมมาตรห้าเท่าบนพื้นที่ขนาดใหญ่ วิธีการ litho-PAMs หลีกเลี่ยงขั้นตอนการประกอบตัวเอง และวิธีนี้จะช่วยเปิดเส้นทางที่ใช้งานได้จริงไปยังขนาดและรูปร่างของกระเบื้องที่แตกต่างกัน รวมถึงศักยภาพในการขยายไปสู่วัสดุ 3 มิติ
“การประยุกต์ใช้วิธี litho-PAM แบบใหม่จะช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษารูปแบบอื่น ๆ ของสสาร ไม่เพียงแต่ผลึกควอซิกคริสตัลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวัสดุหลายขนาดประเภทอื่นๆ ที่มีโครงสร้างแตกต่างกันตามขนาดความยาวที่ต่างกัน” Mason กล่าว เขาเสริมว่า “วิธีนี้เปิดประตูสำหรับการศึกษาระบบทั้งหมดเหล่านี้โดยไม่ต้องแก้ปัญหาการเข้ารหัสปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคเพื่อสร้างระบบตั้งแต่แรก วิธีการใหม่ของเราช่วยให้นักทดลองสามารถก้าวไปไกลกว่าการประกอบตัวเองในแง่ของการสร้างระบบกระเบื้องบราวเนียน 2 มิติใหม่และสำรวจพวกมัน แม้กระทั่งก่อนที่นักทฤษฎีจะฝันถึงพวกมัน”
หลักฐานเพิ่มเติมของการกำเนิดจากนอกโลกของ quasicrystalsRonan McGrathจากมหาวิทยาลัย Liverpool บอกกับPhysics Worldว่า “งานนี้แสดงให้เห็นถึงส่วนเสริมที่น่าสนใจและเป็นต้นฉบับสำหรับ metamaterials quasicrystalline ประดิษฐ์ที่มีขนาดเล็กแต่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ” เขาเสริมว่า “งานนี้แตกต่างจากแนวทางคอลลอยด์ก่อนหน้านี้ตรงที่โครงสร้างควอซิคริสตัลไลน์ถูกประกอบไว้ล่วงหน้าด้วยกระบวนการพิมพ์หินที่ชาญฉลาด สิ่งนี้ทำให้สามารถศึกษาวิวัฒนาการชั่วคราวของรูปแบบควอซิคริสตัลไลน์ภายใต้การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนที่มีและไม่มีข้อจำกัดของฮาร์ดวอล”
McGrath กล่าวว่า “น่าสนใจเป็นอย่างยิ่งที่จะเห็นว่าวิธีการนี้สามารถขยายไปสู่โครงสร้างสามมิติซึ่งจะเสริมโปรโตคอลการประกอบตัวเองของคอลลอยด์ที่เป็นที่ยอมรับมากขึ้น
ทีมงานชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่การยืดตัวของทรงกระบอกระหว่างการเจริญเติบโตทำให้เกิดความเครียดทางกลเพิ่มเติมในเซลล์เมื่อแบคทีเรียพันกันด้วยเสานาโน และตามมาด้วยว่าการหยุดชะงักของกระบวนการสร้างผนังเซลล์ใหม่อาจนำไปสู่การสูญเสียความดันภายในจุลินทรีย์ ทำให้E. coli ตก อยู่ในความเสี่ยงภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ถ่ายโดยนักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าร่างกายเซลล์ยุบและวางลงบน แต่ไม่เจาะ (อย่างน้อยเมื่อมองจากด้านบน) ตัวอย่างการทดสอบที่มีหนามแหลมที่ใช้ในการศึกษา
คะแนนการทำนายยัง “อาจเป็นที่สนใจเป็นพิเศษสำหรับโรงพยาบาล/ภูมิภาคที่มีทรัพยากรจำกัด ซึ่งยังไม่ได้นำ FDG-PET/CT กลับมาใช้ใหม่ในการปฏิบัติทางคลินิกตามปกติเนื่องจากค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้อง” ผู้เขียนสนับสนุน
เนื่องจากการศึกษานี้ดำเนินการในสถานที่แห่งหนึ่ง Goense และเพื่อนร่วมงานเตือนว่าผลลัพธ์อาจไม่สามารถนำมาใช้กับสถาบันอื่นได้ “ดังนั้นจึงแนะนำให้ตรวจสอบความถูกต้องภายนอกของคะแนนการทำนายความเสี่ยงที่พัฒนาแล้วเพื่อกำหนดลักษณะทั่วไป” พวกเขาสรุป
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>ป๊อกเด้งออนไลน์ ขั้นต่ำ 5 บาท
