Исследователи из Гарвардского университета и raytheon следить за новостями технологий обнаружили, что заряженные частицы, которое передает электрический заряд на поверхности графена высокой степени чистоты и вести себя как жидкость с некоторых релятивистских свойств. Данное открытие может привести к новым технологиям для эффективного преобразования тепла в электрическую энергию и на более экзотические вещи, например, чипы, на поверхности которых можно моделировать некоторые аспекты поведения сверхновых звезд, черных дыр и других астрономических объектов.
Известно, что графен является очень легким и прочным материалом, он имеет высокую электро-и теплопроводность, он является одновременно прочным и гибким. Такой уникальный набор характеристик этого материала может рассматриваться как альтернативная замена для кремния в электронике или в литиевых аккумуляторах. Кроме того, кабели для первого космического лифта, когда он построен, могут быть изготовлены из графена или его ближайшего «родственника» — углеродные нанотрубки.
Исследователи, под руководством профессора Филипа Кима (проф. Филипп Ким), нашли другой способ получения высококачественных листов графена и использовал его, чтобы обнаружить другой примечательных свойств этого материала. Они обнаружили, что при определенных условиях частицы, несущие электрический заряд на поверхности графена, ведет себя подобно жидкости, а не отталкиваются друг от друга, эти частицы сталкиваются между собой триллионы раз в секунду.
Команда профессора Кима изолированных один слой графена, защищая его с обеих сторон слоем нитрида бора, прозрачное кристаллическое вещество, известное как «белый графен» из-за аналогичных свойств и атомной структуры. Намеренно оставил без защитного слоя концы листа графена были покрыты ионизированным заряженных частиц и, благодаря этому, ученые смогли наблюдать воочию процессы движения электрических зарядов, которые возникли под воздействием внешних приложенных электрических потенциалов и потоков тепла.
Когда большинство материалов подвергается воздействию электрического поля, отрицательно заряженные электроны и их противоположности, электронные дырки будут двигаться в противоположных направлениях. Однако, при определенных условиях, например, под действием тепла от внешнего источника, этих носителей отрицательных и положительных зарядов начинают двигаться в том же направлении. Но в любом случае, заряженные частицы в обычных условиях практически не взаимодействуют друг с другом.
Однако, двумерная природа и сотовую структуру из графена высокой степени чистоты заставить заряженные частицы двигаться в одном направлении, сталкиваются друг с другом с большой частотой, образуя своего рода квазирелятивистская сильновзаимодействующей плазмы, известной как Дирак жидкости. «Физики, которые мы обнаружили, изучая черные дыры и теория суперструн, и был найден на поверхности графена», — говорит Эндрю Лукас (Андрей Лукас), один из исследователей, «это первый пример релятивистской гидродинамической системы в металлик материал».
Графена обнаружен в эффекты релятивистской гидродинамики могут быть использованы для создания чипов, которые работают на несколько отличающихся от традиционных принципов электроники. Это, в свою очередь, позволит не только обеспечить высочайшую производительность этих чипов. Эти чипы могут быть использованы в качестве тестовых ресурсов для проведения экспериментов, раскрывающих сущность сложных квантовых явлений, о существовании которых до этого времени были найдены только в некоторых типах астрономических объектов.
