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전기는 물처럼 움직인다

20.11.2022

Massachusetts Institute of Technology의 연구원들은 처음으로 "전자 소용돌이"를 관찰했습니다. 전기가 액체로 흐를 때 이상한 동작이 발생하여 전자 장치를 보다 효율적으로 만들 수 있습니다. 물과 마찬가지로 전기는 개별 입자로 구성되어 있으므로 두 입자가 같은 방식으로 흐를 것으로 예상할 수 있습니다. 그러나 물 분자는 서로 밀고 함께 흐르기에 충분히 큰 반면 전자는 훨씬 작기 때문에 서로보다 환경의 영향을 더 많이 받습니다.

그러나 이상적인 조건(절대 영도에 가까운 온도와 순수하고 결함이 없는 물질)에서 양자 효과가 움직임을 제어하고 꿀 점성을 가진 전자 액체로 흐르도록 해야 한다고 생각했습니다. 과학자들이 이것을 사용할 수 있다면 저항이 적은 전기가 흐르는 보다 효율적인 전자 장치를 만들 수 있습니다.

새로운 연구에서 MIT 팀은 전자 액체 소용돌이의 명확한 징후를 관찰했습니다. 이것은 유체 흐름의 일반적인 패턴이지만 전자가 일반적으로 생성할 수 있는 패턴이 아니므로 이전에는 관찰된 적이 없습니다. 연구자들은 텅스텐 디텔루라이드 결정에서 전자 소용돌이를 발견했습니다.

팀은 양쪽에 원형 챔버가 있는 좁은 채널을 에칭한 다음 전류를 흐르게 하고 전자 흐름을 측정했습니다. 금과 같은 표준 재료에서 전자는 챔버로 전파된 다음 중앙 채널로 되돌아가더라도 항상 동일한 일반 방향으로 이동합니다. 그러나 텅스텐 디루라이드에서 전자는 원형 챔버를 통해 소용돌이치며 방향을 바꾸고 소용돌이를 생성합니다.

"이론적으로 전자 소용돌이는 예측 가능하지만 직접적인 증거는 없었고 보는 것이 믿는 것입니다."라고 Levitov는 말했습니다. "이제 우리는 그것을 보았고 전자가 개별 입자가 아닌 액체처럼 행동하는 새로운 체제에 있다는 분명한 신호입니다." 연구팀은 오랜 예측을 확인하면 과학자들이 보다 효율적인 전자 장치를 개발하는 데 도움이 될 수 있다고 말합니다.

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우주선을 위한 우주 에너지 08.05.2024

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냄새 측정기 17.08.2011

미국에서 제조된 냄새의 세기를 측정하는 장치는 사람의 코에 센서가 필요합니다. 장치의 전면 끝에는 망원경과 외형이 비슷하며 직경이 다른 구멍이 있는 회전 링이 있습니다. 측면에는 두 개의 활성탄 필터가 있으며 다른 크기의 구멍이 있는 디스크로 덮여 있습니다.

냄새 전문가는 파이프의 다른 쪽 끝에 코를 삽입하여 공기를 흡입하고 냄새를 맡습니다. 전면과 측면 디스크를 돌려 필터를 통과한 정화된 공기로 50nm 악취 공기를 희석할 수 있다.

냄새의 강도를 측정하는 척도는 냄새가 감지되지 않도록 하는 데 필요한 희석 정도입니다. 희석은 최대 500배까지 가능합니다(희석 없이 이러한 "맛"은 말 그대로 당신을 쓰러뜨립니다). 두 개의 탄소 필터가 있기 때문에 장치는 약간의 "입체성"도 제공하여 냄새가 나오는 방향을 결정할 수 있습니다.

이 장치는 환경 및 건강 연구에 사용됩니다. 예를 들어 정유 공장이 대기를 오염시키나요?

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