خبرآنلاین |
1 ماه پیش

یون ها به یاد می آورند خبرآنلاین

یون‌ها به یاد می‌آورند!

جریان به ظاهر صاف یون‌ها، هنگامی که در سطح اتم مورد مشاهده قرار می‌گیرند، بسیار پیچیده است.

به گزارش خبرگزاریخبرآنلاین،باتری‌های جامد با حرکت یون‌ها بین دو الکترود، بار الکتریکی را ذخیره و آزاد می‌کنند؛ به زبان ساده‌تر، یون‌ها مانند یک جریان ملایم از طریق الکترولیت جامد باتری جریان می‌یابند، این مشاهده اما هنگامی که در مقیاس اتمی صورت می‌گیرد، نشان می‌دهد که جریان صاف یک توهم است.

بون‌های منفرد به طور نامنظم از یک فضای باز به فضای دیگر در داخل شبکه اتمی جادار الکترولیت می‌جهند و با یک ولتاژ ثابت در جهت الکترود به حرکت در می‌آیند. پیش‌بینی این پرش‌ها سخت است و شناسایی آن‌ها با چالش‌های بسیاری همراه است.

با این حال در مطالعه‌ای که به تازگی صورت گرفته‌ است، محققان با استفاده از تابیدن نور لیزر و تزریق ولتاژ به یون‌های پرش ولتاژی، متوجه شدند که اکثر یون‌ها برای مدت کوتاهی جهت خود را معکوس کردند و قبل از از سرگیری سفر معمولی و تصادفی خود، به موقعیت قبلی خود بازگشتند. این اولین نشانه‌ای بود از این واقعیت که یون‌ها به نوعی به یاد می‌آورند که کجا بوده‌اند.

آندری دی. پولتایف، محقق فوق دکتری در آکسفورد، گفت:‌«می‌توانید یون‌ها را مانند مخلوطی از نشاسته ذرت و آب در نظر بگیرید. اگر این مخلوط نشاسته ذرت را به آرامی فشار دهیم، به شکل مایع شبیه می‌شوند. اما اگر آن را در مشت بگیریم، به شکل جامد شباهت پیدا می‌کنند. یون‌های موجود در باتری مانند نشاسته ذرت الکترونیکی هستند. آنها با حرکت به سمت عقب در برابر لرزش شدید ناشی از نور لیزر مقاومت می‌کنند.

«حافظه فازی» یون‌ها، همانطور که پولتایف می‌گوید، تنها چند میلیاردم ثانیه دوام می‌آورد. اما دانستن وجود آن به دانشمندان کمک می‌کند تا برای اولین بار پیش‌بینی کنند که یون‌های سیار در مرحله بعدی چه کاری انجام خواهند داد.

یون‌ها به یاد می‌آورند!

محققان برای آزمایشات خود از کریستال‌های نازک و شفاف، یک الکترولیت جامد از خانواده‌ای از مواد به نام بتا آلومینا، استفاده کردند. این مواد اولین الکترولیت‌های با رسانایی بالا بودند که تا به حال کشف شدند. آنها حاوی کانال‌های کوچکی هستند که یون‌ها می‌توانند در آن‌ها سریع حرکت کنند و از مزیت ایمن‌تر بودن نسبت به الکترولیت‌های مایع برخوردار هستند. بتا آلومیناها در باتری‌های حالت جامد، باتری‌های سدیم سولفور و سلول‌های الکتروشیمیایی استفاده می‌شوند.

هنگامی که یون‌ها از کانال‌های بتا آلومینا عبور می‌کردند، محققان با پالس‌های نور لیزری که تنها تریلیونم ثانیه طول داشتند، یون‌ها را تحریک کردند، سپس نوری را که از الکترولیت خارج شد اندازه‌گیری کردند. با تغییر زمان بین پالس لیزر و اندازه‌گیری، آنها توانستند دقیقاً تعیین کنند که چگونه سرعت یون‌ها و جهت ترجیحی آن‌ها در چند تریلیونم ثانیه پس از برخورد نور لیزر تغییر کرده‌ است.

منبع:scitechdaily

۲۲۷۲۲۷

برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل‌ رویدادهای ایران و جهاناپلیکیشن خبرآنلاینرا نصب کنید.


#‌اخبار_دانش منبع: خبرآنلاین

بیشتر...


تبلیغات

تبلیغات

مطالب مرتبط

منشور مستطیلی درخشانی که در رشته‌کوهی دورافتاده در نزدیکی لاس‌وگاس دیده شد؛ باز هم معمایی در ذهن جهانیان ایجاد کرده است. این‌که آن شی‌ء از کجا آمده و یا اینکه هنوز آنجا است، نامعلوم است و سازمان حیات‌وحش ایالات‌متحده نیز در تلاش برای حل این مسئله است.

16 ساعت پیش

تسلا مدل Y اکنون با یک تشک بادی و کمپرسور مخصوص عرضه می‌شود. این تشک بادی کابین را به اتاق خواب تبدیل می‌کند.

14 ساعت پیش

محققان در تحقیق جدیدی نشان داده‌اند که استفاده از امواج ضربه‌ای ملایم با کمک دستگاهی که از آن به‌عنوان «سشوار فضایی» یاد شده است، بعد از جراحی بای‌پس می‌تواند بافت قلب بیماران را بازسازی کند.

18 ساعت پیش

تلسکوپ فضایی هابل در ۳۴ سالگی، روز ۱۴ ژوئن (۲۵ خرداد) به فعالیت علمی معمول بازگشت و با استفاده از سیستم نشانه‌روی جدید خود، این تصویر واضح را از کهکشان NGC 1546 ثبت کرد.

7 ساعت پیش

در کوهستان‌ها هرچه به سمت قله می‌رویم، هوا سردتر می‌شود. اگر واقعا هوای گرم به سمت بالا حرکت می‌کند، چرا قله کوه‌ها گرم‌تر نیست؟

8 ساعت پیش

برخی از واقعیت‌های زمین، تغییرناپذیراند؛ آسمان در بالای سر است، جاذبه ما را بر روی زمین نگه می‌دارد، هیچ چیز نمی‌تواند سریع‌تر از نور حرکت کند و زندگی چندسلولی به اکسیژن وابسته است، اما انگار تحقیقات جدید، گزینه آخر را تغییر داده است!

نیم ساعت پیش

شیائومی از نسخه‌ی ویژه‌ی ردمی نوت ۱۳ پرو با رنگی جذاب و قیمت منطقی رونمایی کرد.

12 ساعت پیش

مانند بسیاری از خودروهای جدید، خودروهای مرسدس بنز معمولاً به‌محض اینکه از نمایشگاه خارج می‌شوند، ارزش خود را از دست می‌دهند. با این حال، ثابت شده که G ۶۵۰ لندولت از این امر مستثنا است.

17 ساعت پیش

با تجاری‌سازی پروازهای فضایی و افزایش پرواز فردی، فضانوردان تنها کسانی نخواهند بود که این تغییرات را تجربه می‌کنند.

9 ساعت پیش

بیشتر...