252
Сучасні пристрої та медичні апарати, якими б вони не були унікальними, обмежені багатьма технологіями минулого. Однак, детально вивчивши алмази, вчені змогли виявити в них властивості, здатні здійснити квантову революцію.
Алмаз відомий своєю сліпучою красою і надзвичайною твердістю, але їхній потенціал виходить далеко за межі звичайних ювелірних прикрас. Одне з найдивовижніших відкриттів, пов’язаних з цим мінералом, це їхня здатність проводити електрику, імітуючи мініатюрний удар блискавки. Ця незвичайна властивість може здійснити революцію в найрізноманітніших галузях, включно з квантовою, вважають вчені. І судячи з усього, світ став на крок ближче до революційних проривів, пише Pursuit.
На відміну від кремнієвих чипів, що використовуються нині у більшості електронних пристроїв, які можуть перегріватися і мають обмежену напругу, алмази можуть запропонувати ефективнішу альтернативу, хоча це, безсумнівно, звучить дуже дорого. Однак дослідження показують, що електроніка на основі алмазів може скоротити втрати енергії на 75%, що дуже важливо, з огляду на те, що близько 10% всієї вироблюваної електроенергії у світі просто втрачається через обмеження, пов’язані з кремнієм.
Однак з алмазами неймовірно складно працювати — їм важко надати форму, з’єднати з металами і модифікувати для конкретних цілей. Нещодавнє відкриття, зроблене дослідниками з Мельбурнського університету, Університету RMIT і Міського коледжу Нью-Йорка, пролило світло на те, як саме алмази проводять електрику. Використовуючи передові методи мікроскопії, дослідники помітили, що коли в алмаз подається електричний струм, він тече тонкими, схожими на нитки, незвичайними каналами. Ці канали разюче схожі на те, як утворюються блискавки в небі, де невидимі шляхи іонізованого газу створюють шлях для видимої блискавки.
Дослідження, опубліковане в журналі Advanced Materials, було зосереджене на особливих дефектах в алмазі, відомих як азотно-вакансійні (NV) центри, що, за іронією долі, як дефекти, відіграють вирішальну роль у тому, як алмаз проводить електрику. Світячи зеленим лазером на алмаз, дослідники змогли генерувати і спостерігати електричний струм у режимі реального часу.
Електрони рухалися через алмаз, створюючи ці блискавкоподібні нитки, які можуть стати ключем до розробки нових електронних пристроїв на основі алмазу. Це відкриття — більше, аніж просто науковий курйоз і теоретичні ідеї. Розуміння того, як алмази проводять електрику, може призвести до створення електроніки, яка буде набагато ефективнішою та довговічнішою, ніж та, що зроблена з кремнію. І хоча ми ще не дійшли до того, щоб побачити подібні пристрої, що працюють на алмазах, у повсякденному житті, це дослідження знаменує собою захопливий крок до такої можливості, що може здійснити прорив у багатьох сферах, від медицини до космічної галузі.
