• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Metamaterjalide uus katsemeetod

27.04.2012 by Uku Püttsepp Leave a Comment

Ameerika valitsuse energeetikaministeeriumi Ames Laboratooriumi teadlased arendasid metamaterjali struktueerimisel ning omaduste modelleerimisel kasutatavate juhimaterjalide otsimiseks välja uue meetodi. Töö avaldati teadusajakirjas Nature Photonics.

Artiklis avaldatud kolmedimensionaalse metamaterjali mudel.

Metamaterjalidel on energeetikasektorile huvipakkuvaid omadusi. Tavamaterjalid murravad murdumistasandis valguse teisele poole pinnanormaali, samas kui metamaterjalid on suutelised valgust murdma samale poole normaali. Selliste vasakukäeliste materjalidega on võimalik teha tasaparalleelseid läätsesid. Metamaterjalid on lisaks võimelised valguse levikukiirust pidurdama ning kogu pealelangeva valguse neelama. Nimetatud omadusi on võimalik vajaduspõhiselt modelleerida.

„Rakenduste välja mõtlemisel ja selle disainimisel oleme kohati piiratud vaid kujutlusvõimest. Näiteks on ülemaailmselt aktuaalne uurimisteema üliefektiivsete, kogu langeva valguse neelavate, päikesepaneelide valmistamine,“ sõnas Ames Laboratooriumi füüsik ning teadusrühma juht Costas Soukoulis.

„Metamaterjalis on võimalik modelleerida nii magnetilist kui elektrilist kostet, mistõttu on võimalik juhtida valguse peegeldumist kontaktpinnal mõne muu materjaliga. Tavamaterjalide puhul see kuigi hõlpsasti sooritatav ei ole, sest nende koste on vaid elektriline ning peegelduva iseloomuga. Metamaterjali puhul on võimalik saavutada olukord, kus peegeldus puudub ja elektrikoste on võrdne magnetilisele kostele,“ ütles töörühma teadlane Thomas Koschny.

Metamaterjalide rakenduste hulka kuuluvad superläätsed võimaldaksid nähtava valguse abil vaadelda näiteks DNA molekule, ehk ainetükke, mis on valgustava valguse lainepikkusest väiksemad. Sarnaste optiliste seadmete valmistamine on paindlik, sest metamaterjali saaks vastavalt kasutatava kiirguse lainepikkusele muuta, tekitades efektiivselt kiirgusele ribapääsfilti. Tehnoloogia ei ole paraku tõkkeprii. Osa probleeme on Soukoulise töörühm lahendanud, näiteks valmistades esimestena eelmainitud negatiivse murdumisnäitajaga vasakukäelise kiraalsusega materjali, mille koste toimis nähtavale valgusele lähedastel lainepikkustel. 2007. aastal töötas sama teadusgrupp välja nähtava valguse lainepikkusega töötava seadme.

Jätkuvalt on probleemiks metamaterjalide metalliosakestelt johtuvate soojuslike energiakadude vähendamine. Nature Photonics ajakirjas avaldatud töös katsetas Soukoulis lahenduseotsinguil mitmete soojuskadudega seotud juhimaterjalide aseainete kombinatsioone, muuhulgas grafeeni, kõrgtemperatuursete ülijuhtidega ning läbipaistvate juhtivate oksiididega.

„Grafeen on huvipakkuv materjal, sest on vaid aatomkihi paksune ning modelleeritav, ent samas ei ole tegemist metamaterjalides rakendamiseks piisavalt hea elektrijuhiga. Meie hüpoteesis olid heal asematerjali positsioonil kõrgtemperatuursed ülijuhtmaterjalid, ent katse näitas, et kuld ning hõbe püsivad jätkuvalt parimal juhimaterjali positsioonil,“ ütles töörühma teadlane Philippe Tassin. Grafeen ning ülijuhtmaterjalid ei osutunud soojuskadusid vähendavaiks materjalideks, ent samas on teadustöös kasutatud metoodika heaks aluseks edaspidistel otsingutel.

Allikas: PhysOrg

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Teadustöö grafeeni ja boornitriidi kaksikkihtmaterjali valmistamisest võib tähendada läbimurret transistoritööstuses
  2. Grafeeni akustiline alternatiiv
  3. Valmistati terahertskiirguse ribafilter ning polarisaator
  4. Grafüün võib olla veelgi kasulikum kui grafeen
  5. Kõrgtemperatuurse ülijuhi uus rekord
  6. Nanomaterjalide valmistamise uus meetod
  7. Teadlased leidsid uue viisi grafeeni oksüdeerimiseks
  8. Mullid teevad liitium-õhk akude alal rekordeid
  9. Grafeenlehtedes avastati uus elektriline olek
  10. Voltimine tugevdab grafeeni veelgi

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Grafeen&Grafaan, Materjalimaailm, ülijuhid

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2023 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in