ผลกระทบของการกักขังระดับนาโนของควอนตัมที่สังเกตได้โดยไม่มีการกักขัง

วิธีการใช้ประโยชน์จากเอฟเฟกต์ควอนตัมในพฤติกรรมทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุระดับนาโนเป็นคุณลักษณะที่น่าสนใจสำหรับอุปกรณ์รุ่นต่อไปที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับวัสดุนาโน – หรือไม่? นักวิจัยในกรุงมาดริด ประเทศสเปน ได้สังเกตการหาปริมาณของระดับพลังงานอิเล็กตรอนในทองแดงซึ่งคล้ายกับผลกระทบของการกักขังภายในโครงสร้างนาโน แต่ในตัวอย่างทองแดงที่ไม่มีมิติ

ระดับนาโนในระนาบของผลกระทบที่สังเกตพบ

Roberto Oteroและเพื่อนร่วมงานที่ Madrileño for Advanced Studies in Nanoscience ( IMDEA-NANO ), Institute of Materials Science of Madrid ( ICMM-CSIC ) และAutonomous University of Madridศึกษาลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์ของอิเล็กตรอนที่ก่อตัวเป็นก๊าซอิเล็กตรอนแบบสองมิติ (2DEG) ที่พื้นผิวของตัวอย่างทองแดงที่มีสารอินทรีย์ tetracyanoquinodimethane (TCNQ) สะสมอยู่ สำหรับการทดลองของพวกเขา พวกเขาใช้กล้องจุลทรรศน์และสเปกโทรสโกปีสำหรับการสแกนในอุโมงค์ที่อุณหภูมิต่ำ โดยปลายที่แหลมของอะตอมใกล้กับพื้นผิวที่มีความต่างศักย์ระหว่างส่วนปลายและพื้นผิวจะช่วยให้อิเล็กตรอนที่มีพลังงานเพียงพอในการ “อุโมงค์” ผ่านฉนวนกั้นไปยังส่วนปลายและผลผลิต ปัจจุบัน วิธีนี้ Otero และทีมสามารถทำแผนที่พลังงานและความหนาแน่นของสถานะของอิเล็กตรอนได้

TCNQ สะสมตัวเองในโครงสร้างเกาะระดับนาโนปกติที่สร้างขอบที่มีคาบหนึ่งมิติบนทองแดง ในการสังเกตผลกระทบของการกักขังควอนตัมแบบเดิมต้องใช้สองขอบเพื่อให้ทองแดง 2DEG ถูก จำกัด ภายในทั้งสองอย่างไรก็ตามนักวิจัยได้สังเกตเห็นอาร์เรย์สองมิติของพลังงานอิเล็กตรอนสูงสุดและต่ำสุดเช่นรูปแบบคลื่นนิ่ง 2D ใน 2DEG ที่มีเพียงขอบเดียว ของหมู่เกาะ TCNQ พวกเขาระบุผลกระทบจากการเลี้ยวเบนของ Bragg ซึ่งเป็นผลเดียวกับที่ทำให้ซีดีมีสีรุ้ง – เนื่องจากคลื่นของอิเล็กตรอนที่มาถึงจะรบกวนการสะท้อนจากขอบ

ตามความรู้ของเรา นี่เป็นตัวอย่างแรก

ที่การแยกโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์รอบโครงสร้างนาโนของโซลิดสเตตไม่ได้เกิดจากการกักขังอิเล็กตรอน แต่เกิดจากการเลี้ยวเบน” นักวิจัยรายงานในPhysical Review Letters แม้ว่าจะมีตัวอย่างอื่น ๆ ของพฤติกรรมอิเล็กตรอนคล้ายคลื่น แต่การเลี้ยวเบนของแบรกก์ประเภทนี้ได้หลบเลี่ยงการสังเกตเชิงทดลองทั้งหมดจนถึงตอนนี้หลุมเผยให้เห็นการหาปริมาณเศษส่วนครั้งแรก

เรื่องขอบนักวิจัยได้เปรียบเทียบผลลัพธ์กับลักษณะอิเล็กตรอนบนทองแดงเปลือยและที่ขอบขั้นในทองแดง เมื่อเทียบกับขอบของโครงสร้างเกาะ TCNQ ตามที่คาดไว้ พวกเขาพบว่าค่าการนำไฟฟ้าสั่นด้วยระยะห่างจากขอบหรือข้อบกพร่องของการกระเจิงบนพื้นผิวเปล่า โดยระยะเวลาของการแกว่งจะเพิ่มขึ้นตามระยะทางเช่นเดียวกับระยะห่างระหว่างระลอกคลื่นจากหินที่ตกลงมาในสระเพิ่มขึ้นตามระยะทาง อย่างไรก็ตาม ที่ขอบ TCNQ พวกเขาพบว่ามีส่วนสนับสนุนเพิ่มเติมกับรูปแบบของความผันผวน

เพื่อทำความเข้าใจผลลัพธ์ของพวกเขา นักวิจัยได้ตรวจสอบการถ่ายโอนโมเมนตัมของคลื่นอิเล็กตรอนภายในบริบทของกฎของผลึกศาสตร์ที่ควบคุมคลื่นขาเข้าและขาออกตามที่กำหนดโดย Max von Laue และลดลงตามกฎของแบร็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัมขนานกับขอบ โดยที่การซ้อนของคลื่นกระจัดกระจายที่ตกกระทบจากทิศทางที่ต่างกันควรให้คลื่นนิ่งที่มีคาบต่าง ๆ ที่พร่ามัว แต่กลับพบว่าพฤติกรรมทางอิเล็กทรอนิกส์ถูกครอบงำโดยอิเล็กตรอนที่มีพลังงานในระดับเชิงปริมาณเฉพาะ คั่นด้วยส่วนกลับของคาบของขอบนาโนไอแลนด์ พวกเขาแนะนำว่ามีผลกระทบแบบเดียวกันที่ขอบขั้นบันไดทองแดง แต่เนื่องจากระยะห่างของระดับพลังงานสอดคล้องกับผกผันของระยะห่างของอะตอมทองแดง มันจึงใหญ่เกินกว่าจะสังเกตได้

พวกเขาสรุปในรายงานของพวกเขา: 

“เนื่องจากพลังงานเหล่านี้จะถูกกำหนดโดยระยะเวลาของ scatterers เราสรุปว่าการแยกการเลี้ยวเบนของแบรกก์เป็นช่องทางใหม่ในการปรับแต่ง DOS [ความหนาแน่นของรัฐ] ที่ระดับแฟร์มีและทำให้ทางกายภาพ คุณสมบัติของวัสดุตั้งแต่อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของตัวนำยิ่งยวดไปจนถึงความเสถียรทางความร้อน”

ทีมงานได้ฝัง DCBs ไว้ในหนูทดลองใต้ผิวหนัง และสังเกตว่าพวกมันถูกสร้างเซลล์ใหม่โดยโฮสต์ของพวกมัน การพิจารณาประชากรเซลล์ของพวกมันอย่างใกล้ชิดสี่สัปดาห์หลังจากการฝัง แสดงว่ามีเซลล์ต้นกำเนิดของเลือดจำนวนมาก ซึ่งบ่งชี้ถึงสถานะการสร้างเม็ดเลือดที่ใช้งานอยู่

เพื่อทำความเข้าใจว่าเซลล์ที่ได้รับคัดเลือกดังกล่าวมีความสามารถในการผลิตเลือดในระยะยาวหรือไม่ นักวิจัยจึงทำการย้ายโครงนั่งร้านไปเป็นหนูชุดที่สอง กลุ่มที่สองนี้หมดลงจากเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดของตัวเองผ่านการฉายรังสีถึงชีวิตที่ 8 Gy ซึ่งหมายความว่าหนูเหล่านี้ไม่สามารถผลิตเลือดของตัวเองได้ และจะไม่สามารถอยู่รอดได้ในระยะยาวโดยปราศจากการปลูกถ่ายไขกระดูก สิ่งที่น่าสนใจคือ หนูที่ได้รับโครงนั่งร้าน HHP-DCB ที่สร้างเซลล์ใหม่ภายในร่างกาย จะอยู่รอดได้เป็นเวลาสี่สัปดาห์หลังจากการฝังตัว โดยเซลล์เม็ดเลือดที่ผลิตขึ้นใหม่จะไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือดของพวกมัน

ส่วนผสมที่คาดไม่ถึง เช่น สีย้อมอาหาร สามารถใช้ในการพิมพ์ 3 มิติ วัสดุชีวภาพที่มีเครือข่ายที่พันกันทางร่างกายที่สลับซับซ้อนซึ่งคล้ายกับหลอดเลือดในเนื้อเยื่อพื้นเมือง นี่เป็นการค้นพบครั้งใหม่จากนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไรซ์และมหาวิทยาลัยวอชิงตันในสหรัฐอเมริกา ซึ่งใช้เทคนิคนี้ในการสร้างเนื้อเยื่อที่เลียนแบบโครงสร้างของปอดและเนื้อเยื่อคล้ายตับที่พวกมันสามารถย้ายไปยังหนูได้สำเร็จ

เป้าหมายหนึ่งของการพิมพ์ชีวภาพแบบ 3 มิติคือการสร้างเนื้อเยื่อและอวัยวะในห้องปฏิบัติการ ในเทคนิคนี้ วัตถุ 3 มิติจะถูกพิมพ์ทีละชั้นตามการออกแบบที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าโดยใช้ไบโออิงค์ที่เป็นของเหลวหรือกึ่งของเหลว (ไฮโดรเจล) ที่มีเซลล์ของสิ่งมีชีวิต โครงสร้างที่ดูดซึมได้จะถูกเก็บไว้ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพที่ให้สารอาหารแก่พวกมัน เพื่อที่พวกมันจะได้พัฒนาเป็นเนื้อเยื่อที่โตเต็มที่

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>slottosod.com