Ruhr Universiteti Bohum tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Suda CNT-lərin işıqla induksiya olunmuş diffuziya dəyişiklikləri. Mənbə: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10632-2

Almaniyanın Bohum şəhərindəki bir tədqiqat qrupu gözlənilmədən işığın nanodünyadakı hərəkətləri yavaşlada biləcəyini aşkar edib. Bu, indiyə qədər zəif başa düşülən kvant sürtünməsi fenomenindən qaynaqlanır. Nəticələr Nature jurnalında dərc olunub .

İşığın hissəcikləri qızdırması və ya hərəkətə gətirməsi gözlənilir. Lakin Almaniyanın Bohum şəhərindəki Ruhr Universitetinin fənlərarası qrupu indi bunun əksini sübut edib. Sulu məhlulda flüoresan karbon nanotubları işıqla şüalandırıldıqdan sonra daha yavaş hərəkət edir. Bu proses zamanı diffuziya sabiti işıq intensivliyi ilə azalır ki, bu da bərk cisimdəki elektronlar və mayenin molekulları arasında birbaşa əlaqə ilə əlaqələndirilir.

Marialore Sulpizi və Martina Havenith ilə birlikdə işə rəhbərlik edən tədqiqatçı Sebastian Kruss deyir: “İşıqla induksiya olunan kvant sürtünməsinin bu kəşfi, səthlərarası proseslər haqqında anlayışımızı kökündən dəyişdirir”.

Təcrübə: Görünməz əyləc kimi işıq

Təcrübələrdə istifadə edilən nanotüblər karbon torundan ibarətdir və insan saçından 100.000 dəfə nazikdir. Görünən işıqla şüalandırıldıqda flüoresanlaşırlar.

Komanda mikroskop altında nanotübüklərin hərəkətini müşahidə etdi. Borular işıqla həyəcanlandıqdan sonra, ətrafdakı su qəfildən daha özlü hala gəlmiş kimi davrandılar.

Fiziki kimya professoru Kruss deyir: “Təcrübələrimiz göstərir ki, işığın intensivliyini artırdıqda diffuziya azalır. Maraqlısı odur ki, bu effekt flüoresansa səbəb olan elektron həyəcanlanmaların – eksitonlar kimi tanınan – qüsurlarda yavaşladığı nanotublardan istifadə etdikdə tamamilə yox olur. Bu o deməkdir ki, ətraf mühitlə birbaşa mübadilədə olan və bu yavaşlatıcı effekti yaradan eksitonların nanotub boyunca hərəkətliliyidir.”

Nəzəriyyə: İmpulsun ötürülməsini anlamaq

Nanotubun içərisindəki bir eksitonun suda bütün obyektin hərəkətini necə yavaşlada biləcəyini anlamaq üçün ədədi hesablamalar tələb olunurdu. Bunu etmək üçün komanda interfeysdəki prosesləri görünən etmək üçün atomistik simulyasiyalardan istifadə etdi.

Nəzəri fizika professoru Sulpizi izah edir: “Bunu etməklə, nanotüblərdəki eksitonların dalğalanan dipol momentlərinin su molekullarının kollektiv hərəkətləri ilə birbaşa əlaqəli olduğunu göstərə bildik. Kiçik, lakin ölçülə bilən bir impuls ötürülməsi baş verir. Su işıqlandırılmış nanotüb üçün hamar bir mühit deyil, əksinə, səthdə hərəkəti yavaşladan müqavimət var.”

Spektroskopiya: Su aktiv tərəfdaş kimi

Bohumdakı Excellence Cluster RESOLV (Ruhr Həll Olmağı Araşdırır) tədqiqatının üzərində işlədiyi əsas mövzulardan biri suyun sadəcə passiv bir həlledicidən daha çox şey olmasıdır. Terahers (THz) spektroskopiyasından istifadə edərək, komanda nanotub ilə su arasındakı birbaşa əlaqəni eksperimental olaraq nümayiş etdirə bildi.

RESOLV-in sözçüsü Havenith deyir: ” THz spektroskopiyası ilə nanotübün elektron vəziyyətlərinin həyəcanlanmasından sonra sürtünmənin və enerjinin suya yayılmasının real vaxt rejimində necə baş verdiyini müəyyən edə bildik. Bu, ətraf mühitlə həlledici qarşılıqlı təsirlərin sürtünmə kimi fiziki xüsusiyyətlərə necə hakim olduğunu göstərən bir dərslik nümunəsidir. Bərk cisimdə elektron həyəcanlanma vasitəsilə maye ilə sərhəddə sürtünməni idarə edə biləcəyimiz bu bilik materialşünaslıq və nanotexnologiyada tamamilə yeni qapılar açır.”

İşıqla induksiya olunan kvant sürtünməsinin kəşfi göstərir ki, bərk cisim fizikası ilə maye fizikası arasındakı sərhədlər nanoskalada qaralır. Bu sürtünmənin işıqla idarə olunması çox kiçik uzunluqlu miqyaslarda nəql proseslərinin dəqiq idarə olunması lazım olduğu tətbiqlər üçün potensial təklif edir.

Nəşr detalları

Tanuja Kistwal və digərləri, Suda karbon nanotüblərinin işığa əsaslanan kvant sürtünməsi, Təbiət (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10632-2

Jurnal məlumatı: Təbiət 

Əsas anlayışlar

Xarici sahələrdə atom və molekulyar proseslərMayelərdə qarşılıqlı təsirlərOptika və lazerlərKvazipartiküllər və kollektiv həyəcanlarSəth və səthlərarası hadisələrOptik texnikalar

Ruhr Universiteti Bohum tərəfindən təmin edilir Bu hekayənin arxasında kim dayanır?

Stefani Baum

The New School-dan TESOL üzrə magistr dərəcəsi. Dil öyrənməyə və biologiya və kosmik tədqiqatlarla bağlı elmi xəbərləri redaktə etməyə həvəslidir. Tam profil →

Robert Egan

Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan səyahətlər. Tam profil →

Daha ətraflı araşdırın