Wittenskippers hawwe in stap nommen nei it meitsjen fan krêftige apparaten dy't harnasmagnetysk lading troch it meitsjen fan de earste ea trijediminsjonale replika fan in materiaal bekend as in spin-iis.
Spin-iismaterialen binne ekstreem ûngewoan, om't se saneamde defekten hawwe dy't har gedrage as de ienige poal fan in magneet.
Dizze ienpoalmagneten, ek wol magnetyske monopoalen neamd, besteane net yn 'e natuer;as elk magnetysk materiaal yn twaen snijd wurdt, sil it altyd in nije magneet meitsje mei in noard- en súdpoal.
Foar tsientallen jierren hawwe wittenskippers fier en breed socht nei bewiis fan natuerlik foarkommenmagnetysk monopoalen yn 'e hope om úteinlik de fûnemintele krêften fan' e natuer te groepearjen yn in saneamde teory fan alles, alle natuerkunde ûnder ien dak te setten.
De lêste jierren hawwe natuerkundigen lykwols slagge om keunstmjittige ferzjes fan in magnetyske monopoal te produsearjen troch it meitsjen fan twadiminsjonale spin-iismaterialen.
Oant no ta hawwe dizze struktueren in magnetyske monopoal mei súkses oantoand, mar it is ûnmooglik om deselde natuerkunde te krijen as it materiaal beheind is ta ien flak.Yndied is it de spesifike trijediminsjonale mjitkunde fan it spin-iisrooster dat de kaai is foar har ûngewoane fermogen om lytse struktueren te meitsjen dy't mimikemagnetyskmonopoalen.
Yn in nije stúdzje publisearre hjoed yn Nature Communications, in team ûnder lieding fan wittenskippers oan 'e Universiteit fan Cardiff hawwe makke de earste ea 3D replika fan in spin-iis materiaal mei help fan in ferfine soarte fan 3D printsjen en ferwurkjen.
It team seit dat de 3D-printtechnology har tastien hat om de mjitkunde fan it keunstmjittige spin-iis oan te passen, wat betsjuttet dat se kinne kontrolearje hoe't de magnetyske monopoalen wurde foarme en ferpleatst yn 'e systemen.
It yn steat wêze om de mini-monopole-magneten yn 3D te manipulearjen koe in hiele gasthear fan tapassingen iepenje dy't se sizze, fan ferbettere komputer opslach oant it oanmeitsjen fan 3D-komputernetwurken dy't de neurale struktuer fan it minsklik brein imitearje.
"Foar mear as 10 jier hawwe wittenskippers keunstmjittich spin-iis makke en studearre yn twa diminsjes.Troch sokke systemen út te wreidzjen nei trije diminsjes krije wy in folle krekter foarstelling fan spin-iis monopoalfysika en binne wy yn steat om de ynfloed fan oerflakken te studearjen," sei haadauteur Dr. Sam Ladak fan 'e School of Physics and Astronomy fan Cardiff University.
"Dit is de earste kear dat immen in krekte 3D-replika fan in spin-iis, troch ûntwerp, op 'e nanoskaal hat makke."
It keunstmjittige spin-iis waard makke mei moderne 3D-nanofabrikaasjetechniken wêryn lytse nanotraden yn fjouwer lagen steapele waarden yn in roosterstruktuer, dy't sels minder dan de breedte fan in minsklik hier yn 't algemien mjitten.
In spesjale soarte mikroskopy bekend as magnetyske krêftmikroskopie, dy't gefoelich is foar magnetisme, waard doe brûkt om de magnetyske ladingen oanwêzich op it apparaat te visualisearjen, wêrtroch it team de beweging fan 'e ienpolige magneten oer de 3D-struktuer kin folgje.
"Us wurk is wichtich, om't it lit sjen dat nanoskaal 3D-printtechnologyen kinne wurde brûkt om materialen te mimikjen dy't normaal synthesisearre wurde fia skiekunde," ferfolge Dr. Ladak.
"Uteinlik koe dit wurk in middel leverje om nije magnetyske metamaterialen te produsearjen, wêrby't de materiaaleigenskippen wurde ôfstimd troch de 3D-geometry fan in keunstmjittich rooster te kontrolearjen.
"Magnetyske opslachapparaten, lykas in hurde skiif of magnetyske ûnthâldapparaten foar willekeurige tagong, is in oar gebiet dat massaal beynfloede kin wurde troch dizze trochbraak.Om't hjoeddeistige apparaten mar twa fan 'e trije beskikbere dimensjes brûke, beheint dit de hoemannichte ynformaasje dy't kin wurde opslein.Sûnt de monopoalen kinne wurde ferpleatst om it 3D-rooster mei in magnetysk fjild, kin it mooglik wêze om in wier 3D-opslachapparaat te meitsjen basearre op magnetyske lading.
Post tiid: mei-28-2021