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!

Κυριακή, 29 Νοεμβρίου 2015

Το πρώτο μικρόφωνο από γραφένιο

Το μικρόφωνο είναι ένα ακόμη από τα πάρα πολλά πράγματα καθημερινής χρήσης τα οποία μπορούν να κατασκευαστούν από γραφένιο και να έχουν αυξημένες δυνατότητες σε σχέση με τα... συμβατικές εκδοχές αυτών των αντικειμένων

Ερευνητές στη Σερβία κατασκεύασαν ένα πρωτοποριακό μικρόφωνο από γραφένιο, το λεγόμενο και «υλικό-θαύμα». Το μικρόφωνο είναι 32 φορές πιο ευαίσθητο από τα παραδοσιακά μικρόφωνα. Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Βελιγραδίου, με επικεφαλής τον Μάρκο Σπασένοβιτς δημιούργησαν μια δονούμενη ακουστική μεμβράνη από γραφένιο. Η ακουστική μεμβράνη είναι το τμήμα ενός μικροφώνου που μετατρέπει τα ηχητικά κύματα σε ηλεκτρικά). Οπως έδειξαν τα πειράματα, το καινοτόμο μικρόφωνο έχει ευαισθησία έως 15 ντεσιμπέλ μεγαλύτερη σε σχέση με ένα συμβατικό μικρόφωνο, σε συχνότητες έως 11 kHz...
«Θέλαμε να δείξουμε ότι το γραφένιο, αν και σχετικά νέο υλικό, έχει τη δυνατότητα για πρακτικές εφαρμογές. Με δεδομένο ότι το γραφένιο είναι ελαφρύ, έχει μεγάλη μηχανική αντοχή και ευκαμψία, μπορεί κάλλιστα να χρησιμοποιηθεί ως υλικό για ακουστική μεμβράνη», δήλωσε ο Σπασένοβιτς.
Τα στρώματα
Το γραφένιο αποτελείται από ένα στρώμα άνθρακα πάχους μόλις ενός ατόμου. Η ακουστική μεμβράνη από γραφένιο έχει πάχος περίπου 60 τέτοια διαδοχικά στρώματα. Οι ερευνητές ήδη σχεδιάζουν μια μεμβράνη με 600 στρώματα γραφένιου, η οποία θα μπορεί να λειτουργήσει στο φάσμα των υπερήχων, αν και θα χρειαστεί χρόνος, εωσότου μπορέσουν να τη δοκιμάσουν πειραματικά.
Το πρόβλημα με το γραφένιο είναι ότι δεν είναι ακόμη τόσο φθηνό, ώστε να μπορεί να κυκλοφορήσει στην αγορά ένα ανταγωνιστικό μικρόφωνο από αυτό το υλικό. Όμως, καταβάλλονται προσπάθειες σε βιομηχανικό επίπεδο, ώστε είναι θέμα χρόνου να καταστεί εφικτή η μαζική παραγωγή τέτοιων πιο ευαίσθητων μικροφώνων. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση , που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό για νέα υλικά «2D Materials».
www.tovima.gr