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`` Métamatériaux quantiques d'électrons '' Champ récemment proposé pour l'ingénierie de nouveaux matériaux


Au cours de la dernière décennie, nous avons connu une croissance sans précédent en termes d'innovations dans le domaine des nanotechnologies, avec des chercheurs travaillant à la vitesse de l'éclair pour produire des études qui expliquent les dizaines d'applications qu'elle peut avoir, ainsi que les bénéfices qui semblent encore plus nombreux, des plates-formes moléculaires aux systèmes de filtration d'eau.

Maintenant, grâce au travail de deux physiciens, Justin C. W. Song de l'Université technologique de Nanyang, Singapour et de l'Université de Californie, professeur agrégé de physique et d'astronomie Riverside Nathaniel Gabor, un sous-domaine complètement nouveau dans la technologie émergente a été créé. Nommé Métamatériaux quantiques d'électrons, le concept est basé sur la manipulation d'ingénierie des structures pour produire des matériaux aux propriétés complètement nouvelles.

En d'autres termes, nous avons un mariage parfait entre la physique quantique et les nanostructures. Et oui, cela crée un buzz au sein de la communauté de la physique.

Le concept derrière le processus

La production de matériaux quantiques d'électrons implique la superposition et l'inclinaison habiles et nuancées de couches bidimensionnelles de telle sorte que les motifs résultants qui font partie du produit final favorisent des niveaux plus élevés de conduction électronique et lumineuse qui ne seraient pas possibles pour les composants individuels eux-mêmes. .

Le professeur Gabor explique comment se déroule le processus dynamique: «C'est un peu comme passer devant un vignoble et regarder par la fenêtre les rangs du vignoble. De temps en temps, vous ne voyez aucune ligne, car vous regardez directement le long d'une ligne. Cela ressemble à ce qui se passe lorsque deux couches atomiques sont empilées l'une sur l'autre. À certains angles de torsion, tout est énergétiquement autorisé. Cela s'additionne parfaitement pour permettre des possibilités intéressantes de transfert d'énergie.

Impact sur l'industrie et la communauté scientifique

L'aspect le plus passionnant de l'étude est qu'elle offre le potentiel de manipuler les ondes électromagnétiques et de générer un transfert d'énergie basé sur de nouvelles approches. Les deux chercheurs affirment dans leur article que "les métamatériaux électroniques promettent des catégories de comportement bien plus riches que celles trouvées dans les technologies de métamatériaux optiques conventionnelles".

Le professeur Gabor souligne également comment leur travail, plutôt qu'une simple contribution, jette les bases de la création d'un nouveau sous-domaine dans le quantum p: "Les chercheurs, y compris dans nos propres laboratoires, exploraient une variété de métamatériaux mais personne n'avait donné le même un nom », at-il dit, ajoutant:« C'était notre intention en écrivant la perspective. Nous sommes les premiers à codifier la physique sous-jacente.

Ce que tout cela semble indiquer, c'est qu'une fois la terminologie fermement mise en place par les physiciens, un modèle de recherche et développement pouvant se traduire par des projets au sein de l'industrie commencera également à prendre forme.

«Nous mettons en évidence le potentiel de l'ingénierie des tableaux périodiques synthétiques avec des tailles de caractéristiques inférieures à la longueur d'onde d'un électron. Une telle ingénierie permet aux électrons d'être manipulés de manière inhabituelle, ce qui entraîne une nouvelle gamme de métamatériaux quantiques synthétiques avec des réponses non conventionnelles», ajoute Gabor.

Des détails sur l'étude figurent dans un article intitulé «Métamatériaux quantiques d'électrons dans les hétérostructures de van der Waals», publié le 5 novembre dans le Nanotechnologie de la nature journal.


Voir la vidéo: Métamatériaux: une cape dinvisibilité antisismique (Juin 2021).