Die großen Atome, oder silica-Sechsecke.Bild: Smalyukh lab
Das problem mit Atomen ist, dass Sie noch klein sind. Zu klein. Wünschen Sie nicht, dass Sie waren… größer?
Es gibt ein ganzes Feld von Forschung, bekannt als kolloidale Wissenschaft, die versucht zu studieren-Atome durch größere Analoga für Sie. Wissenschaftler erstellen Partikeln in einer flüssigen oder gas, die sich wie Atome aber auch größere und besser kontrollierbar. Ein team an der University of Colorado, Boulder, hat enthüllt seine eigenen solche Teilchen, die Sie Steuern können, mit ambient light. Sie sind nützlich, nicht nur für ein besseres Verständnis der Atome selbst, sondern auch für potenziell Erstellung von größeren Strukturen aus diesen einzelnen Einheiten.
“Sie könnten eine Analogie zwischen diesen Teilchen und atom, aber der Vorteil dieses Systems ist, dass es im Bereich von Mikrometern,” Ye Yuan, post-doc-Forscher an der University of Colorado, Boulder, sagte Gizmodo. “So können Sie beobachten, wie Sie mit einem normalen optischen Mikroskop.”
Diese riesigen “Atome” sind flache Sechsecke aus Siliciumdioxid beschichtet mit einem Licht-empfindlichen Farbstoff aus der Chemie-azobenzene. Jedes Sechseck ist ein wenig kleiner in der Breite als die besten menschlichen Haares. Sie existieren in einem “liquid crystal”, mit liquid-crystal-ein ausgefallener name für eine Flüssigkeit von stäbchenförmigen Moleküle, in denen alle Stangen ausgerichtet sind, in die gleiche Richtung. Die Stangen passen Ihre Orientierung in der Sechsecke, und die Interaktion zwischen den Stangen und Sechsecke regelt die Regeln dieses seltsame Reich. Die Forscher eingeklemmt das setup zwischen Glas-Platten, so dass Sie beobachten konnte unter dem Mikroskop untersucht, angepasst, so dass Sie glänzen konnte ein speziell abgestimmtes Licht auf die Probe.
Die Welt der diese in der Nähe-makroskopische Atome war wie eine verzerrte version von unserer eigenen Realität. Einführung in Licht um diese Stäbe und Teilchen bewirkt, dass das system Verhalten sich ähnlich wie Atome, die getroffen werden durch eine Energie-Quelle, übergang vom Boden in einen angeregten Zustand. Dieser Bereich hat auch ein Konzept der Bezahlung, genau wie bei realen Atomen—aber anders als in der realen Welt, wie Ladungen angezogen, während die entgegengesetzten Ladungen abgestoßen in das experiment. Die Forscher waren in der Lage zu wechseln, die Gebühren durch änderung der Licht.
Was tun Sie mit einem system von kleinen, kontrollierbaren Formen? Yuan erklärte, Gizmodo, dass vielleicht konnten Sie finden Verwendung in der Medizin, die Durchführung und Bereitstellung von Medikamenten-Moleküle gezielt Zellen. Sie verleihen könnte weiteren Einblick in die “aktive Materie” Systeme, die Wissenschaftler wissen nicht viel über, in dem alle Bestandteile bewegen sich unter dem Einfluss der verbrauchten Energie und beginnen sich zu zeigen kollektives Verhalten, wie ein Schwarm Vögel. Sie können auch finden, verwendet in sensoren oder displays.
Ein Forscher in der Studie nicht beteiligt, NYU Chemie-professor Stefano Sacanna, sagte Gizmodo, dass dieses system war spannend, weil die Partikel reagiert auf Umgebungslicht (also keine laser-Strahlen), die eine schwache, easy-to-control-Feld, anstatt etwas schwer zu Steuern wie ein Magnetfeld.
Dieses system, beschrieben in einem Papier in der Zeitschrift Nature veröffentlicht, ist sicherlich nicht bereit für die große Zeit. Für den Anfang, es ist zwei-dimensional, Sacanna sagte. Aber, “die Kontrolle über die Montage von Teilchen mit Licht könnte führen zu neuen micro-fabrication-Technologien”, sagte er Gizmodo in einer E-Mail. “Stell dir vor, mikroskopische LEGO-Steine, die sich spontan zusammensetzen, in eine größere Architektur, bei, beleuchtet vom Licht.”
Letztlich Yuan sagte Gizmodo, Sie sind immer noch versuchen, herauszufinden, was Sie tun können, mit einem system wie diesem.
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