ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Τετάρτη 17 Ιουνίου 2015

Νανολαμπτήρας από γραφένιο

Ενα λαμπτήρα σε ατομικό επίπεδο κατάφεραν να δημιουργήσουν οι επιστήμονες χρησιμοποιώντας το «μαγικό» γραφένιο

Το γραφένιο έκανε πάλι το θαύμα του, καθώς αμερικανοί και νοτιοκορεάτες ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα στρώμα από το εν λόγω υλικό, πάχους μόλις ενός ατόμου, για να δημιουργήσουν, πάνω σε ένα τσιπ, τον μικρότερο λαμπτήρα στον κόσμο. Το γραφένιο είναι ένας σχεδόν τέλειος αγωγός του ηλεκτρικού ρεύματος και οι επιστήμονες κατάφεραν να το υπερθερμάνουν πάνω από τους 2.500 βαθμούς Κελσίου και έτσι να το κάνουν να εκπέμψει φως, με τον ίδιο τρόπο που ένας παραδοσιακός λαμπτήρας πυρακτώσεως φωτίζεται, όταν θερμαίνεται το λεπτό σύρμα που περιέχει...
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Τζέημς Χόουν του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Κολούμπια της Νέας Υόρκης, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Nature Nanotechnology», δήλωσαν ότι για πρώτη φορά κατόρθωσαν, χάρη στο γραφένιο, να δημιουργήσουν ένα τσιπάκι υπολογιστή, το οποίο διαθέτει τη δική του πηγή φωτός.
Αν και το χρησιμοποιούμενο γραφένιο βρίσκεται σε αόρατη ατομική νανοκλίμακα, το εκπεμπόμενο φως είναι ορατό με γυμνό μάτι. Η υψηλή θερμοκρασία που αναπτύσσει το υλικό, δεν κάνει καμία ζημιά στο τσιπ, πάνω στο οποίο ο «λαμπτήρας» είναι τοποθετημένος.
Το επίτευγμα θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε μελλοντικούς οπτικούς υπολογιστές για τη δημιουργία φωτονικών κυκλωμάτων, που θα χρησιμοποιούν παλμούς φωτός αντί για ηλεκτρισμό για να επεξεργάζονται και να μεταδίδουν τα ψηφιακά δεδομένα, με ταχύτητα πολύ μεγαλύτερη από τους συμβατικούς ηλεκτρονικούς επεξεργαστές από πυρίτιο. Επίσης η δημιουργία τσιπ με δική τους πηγή φωτός θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί μελλοντικά για την κατασκευή πολύ λεπτών,  εύκαμπτων και διαφανών οθονών.
Υπερ-υλικό
Το γραφένιο αναπτύχθηκε από τους μετέπειτα νομπελίστες Γκέιμ και Νοβοσέλοφ στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ. Αποτελείται από στρώματα άνθρακα με πάχος μόνο ενός ατόμου, διατεταγμένα σε μορφή διαφανούς πλέγματος. Είναι πολύ ελαφρύ και ταυτόχρονα ισχυρό, έχοντας πολλές ακόμη ιδιότητες, όπως η σχεδόν τέλεια αγωγιμότητα.
Είναι αξιοσημείωτο ότι οι σημερινοί επιστήμονες εργάζονται ξανά με το ίδιο υλικό, τον άνθρακα, που είχε χρησιμοποιήσει αρχικά και ο πρωτοπόρος του ηλεκτρισμού Τόμας Έντισον για να δημιουργήσει τον πρώτο λαμπτήρα πυρακτώσεως, μόνο που στην εποχή μας αξιοποιείται πλέον η καθαρή μορφή του άνθρακα, το γραφένιο.
www.tovima.gr