เทคนิคใหม่ทำให้สามารถจับภาพวิดีโอของอะตอมเดี่ยว “ว่ายน้ำ” ที่ส่วนต่อประสานระหว่างของแข็งและของเหลวได้เป็นครั้งแรก วิธีการนี้ใช้วัสดุสองมิติซ้อนกันเพื่อดักจับของเหลว ทำให้เข้ากันได้กับเทคนิคการวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะที่มักจะต้องใช้สภาวะสุญญากาศ มันสามารถช่วยให้นักวิจัยเข้าใจได้ดีขึ้นว่าอะตอมมีพฤติกรรมอย่างไรที่ส่วนต่อประสานเหล่านี้ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในอุปกรณ์ต่างๆ
เช่น แบตเตอรี่
ระบบเร่งปฏิกิริยา และเยื่อแยก มีหลายเทคนิคในการถ่ายภาพอะตอมเดี่ยว รวมถึงการสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบทันเนล (STM) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการเปิดเผยอะตอมบนพื้นผิวของตัวอย่างในสภาพแวดล้อมที่มีสุญญากาศสูง
ซึ่งสามารถเปลี่ยนโครงสร้างของวัสดุได้ เทคนิคที่ไม่ต้องใช้สุญญากาศอาจมีความละเอียดต่ำกว่าหรือใช้งานได้ในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น หมายความว่าไม่สามารถบันทึกการเคลื่อนไหวของอะตอมในวิดีโอได้
นักวิจัยที่นำโดยนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุ ของมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ได้พัฒนาวิธีการใหม่
ที่ช่วยให้พวกเขาสามารถติดตามการเคลื่อนที่ของอะตอมเดี่ยวบนพื้นผิวเมื่อพื้นผิวนั้นล้อมรอบด้วยของเหลว พวกเขาแสดงให้เห็นว่าภายใต้สถานการณ์เหล่านี้ อะตอมมีพฤติกรรมแตกต่างไปจากที่พวกมันทำในสุญญากาศ “นี่เป็นสิ่งสำคัญ” Haigh อธิบาย “เนื่องจากเราต้องการเข้าใจพฤติกรรมของอะตอม
สำหรับปฏิกิริยาจริง/สภาวะแวดล้อมที่วัสดุจะประสบในการใช้งาน ตัวอย่างเช่น ในแบตเตอรี่ ตัวเก็บประจุยิ่งยวด และถังปฏิกิริยาเมมเบรน” ตัวอย่างแขวนอยู่ระหว่างของเหลวบางๆ 2 ชั้น ในการทดลองของพวกเขา นักวิจัยของ NGI ได้ประกบตัวอย่างของพวกเขา ซึ่งในกรณีนี้คือแผ่นโมลิบดีนัมไดซัลไฟด์
ที่บางระดับอะตอม ระหว่างแผ่นโบรอนไนไตรด์ (BN) สองแผ่นใน TEM จากนั้นพวกเขาใช้การพิมพ์หินเพื่อกัดรูในพื้นที่เฉพาะของ BN เพื่อให้สามารถแขวนตัวอย่างในบริเวณที่รูทับซ้อนกันได้ สุดท้าย พวกเขาเพิ่มชั้นกราฟีนสองชั้นด้านบนและด้านล่างของ BN และใช้ชั้นเหล่านี้เพื่อดักจับของเหลวในรู
โครงสร้าง
ที่ได้ซึ่งตัวอย่างถูกแขวนลอยอยู่ระหว่างชั้นของของเหลว 2 ชั้น มีความหนาเพียง 70 นาโนเมตร
ต้องขอบคุณเซลล์เหลวกราฟีนคู่ที่เรียกว่านี้ นักวิจัยจึงสามารถรับวิดีโอของอะตอมเดี่ยวที่ “ว่ายน้ำ” ในขณะที่ล้อมรอบด้วยของเหลว จากนั้นวิเคราะห์ว่าอะตอมเคลื่อนที่อย่างไรในวิดีโอและเปรียบเทียบ
การเคลื่อนที่นี้กับแบบจำลองทางทฤษฎีที่พัฒนาโดยเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ พวกเขาได้รับข้อมูลเชิงลึกใหม่ว่าสภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลวส่งผลต่อพฤติกรรมของอะตอมอย่างไร ตัวอย่างเช่น พวกเขาพบว่าของเหลวเร่งการเคลื่อนที่ของอะตอมในขณะเดียวกันก็เปลี่ยน “จุดพัก”
“เทคนิคใหม่นี้สามารถช่วยปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับพฤติกรรมของอะตอมที่ส่วนต่อประสานของแข็งกับของเหลว”กล่าว “โดยทั่วไปแล้ว พฤติกรรมการประสานระหว่างผิวหน้าดังกล่าวจะถูกตรวจสอบที่ความละเอียดต่ำเท่านั้น แต่จะเป็นตัวกำหนดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ กิจกรรม
และอายุการใช้งานที่ยาวนานของระบบเร่งปฏิกิริยาหลายตัว การทำงานของเยื่อกรองแยก ตลอดจนการใช้งานอื่นๆ อีกมากมาย”นักวิจัยกล่าวว่าขณะนี้พวกเขากำลังศึกษาวัสดุที่หลากหลายขึ้นและการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของวัสดุในสภาพแวดล้อมของเหลวต่างๆ “จุดมุ่งหมายในที่นี้คือเพิ่มประสิทธิภาพ
ได้อัปเดต
ผู้ได้รับมอบหมายเกี่ยวกับการสังเกตการณ์ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบที่มีอายุมากกว่าของ JWST ประการแรก เขาเล่าถึงการสังเกตการณ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ ซึ่งเป็น “ดาวพฤหัสร้อน” ที่อยู่ห่างออกไป 700 ปีแสง การสังเกตการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อ WASP-39b
กำลังเคลื่อนผ่านดาวฤกษ์ โดยแสงของดาวบางส่วนถูกดูดซับโดยอะตอมและโมเลกุลในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ขณะที่มันเคลื่อนผ่าน การใช้ “สเปกโทรสโกปีแบบส่องผ่าน” นี้ JWST ตรวจพบคาร์บอนมอนอกไซด์ โพแทสเซียม โซเดียม และน้ำในชั้นบรรยากาศ ตลอดจนซัลเฟอร์ไดออกไซด์
ซึ่งเป็นผลผลิตของโฟโตเคมี นี่เป็นครั้งแรกที่ตรวจพบกระบวนการโฟโตเคมีคอลซึ่งรังสีจากดาวฤกษ์เปลี่ยนแปลงโมเลกุลบนดาวเคราะห์นอกระบบ การไม่มีสายมีเธนเข้มข้นที่ 3.3 ไมครอนเป็นหลักฐานว่าโฟโตเคมีเคมีกำลังเปลี่ยนมีเธนเป็นโมเลกุลชนิดอื่น จากนั้นสตีเวนสันไปดูตัวอย่างผลลัพธ์
จากดาวพฤหัสบดีที่ร้อนแรงอีกดวงหนึ่ง ดาวเคราะห์ WASP-43b ซึ่งอยู่ห่างออกไป 284 ปีแสง เมื่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์รุ่นก่อนหน้าของ JWST สังเกตเห็น WASP-43b มันไม่สามารถตรวจจับการปล่อยความร้อนจากด้านกลางคืนของดาวเคราะห์ได้ ซึ่งหมายความว่าจะต้องเย็นจัดเกินขีดจำกัด
ที่สปิตเซอร์จะตรวจจับได้เปิดเผยว่า JWST ตรวจพบการปล่อยความร้อนจางๆ นี้แล้ว และแม้ว่าเขาจะให้รายละเอียดไม่ได้ แต่เขาก็อธิบายว่าการวัดและวัดอุณหภูมิของฝั่งกลางคืนนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จำกัดคุณสมบัติของกระแสน้ำขึ้นน้ำลงได้ดีขึ้นอย่างไร ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์
ยั่วเย้า เรายังได้ยินการค้นพบใหม่จากระบบดาวเคราะห์ ซึ่งประกอบด้วยดาวเคราะห์ 7 ดวงในวงโคจรรอบดาวแคระแดงที่อยู่ห่างออกไป 40 ปีแสง แห่งมหาวิทยาลัยมอนทรีออลเปิดเผยว่า JWST ได้ดำเนินการสำรวจชั้นบรรยากาศของโลกบางแห่งของ แม้ว่าเขายังไม่สามารถพูดอะไรเกี่ยวกับสิ่งที่
ตรวจพบในชั้นบรรยากาศได้ แต่เขาเปิดเผยว่าดาวเคราะห์ดวงที่เจ็ด อาจไม่มีชั้นบรรยากาศหนาทึบที่อุดมด้วยไฮโดรเจน สิ่งนี้ดูเหมือนจะแยกไม่ออกว่ามันเป็นโลกที่เรียกว่า’Hycean’ซึ่งประกอบด้วยมหาสมุทรที่อุ่นด้วยไฮโดรเจนจำนวนมาก เนื่องจากดาวเคราะห์ ‘g’ อยู่ที่ขอบด้านนอกสุดของเขตเอื้ออาศัยได้ของ TRAPPIST-1 จึงอาจหมายความว่าหากไม่มีชั้นบรรยากาศ
แนะนำ ufaslot888g
