Исследователи из Гарвардского университета и компании raytheon технологий ББН обнаружили, что заряженные частицы, которые несут электрический заряд на поверхности графена высокой чистоты, ведет себя как жидкость, с некоторых релятивистских свойств. Это открытие может привести к созданию новых технологий для эффективного преобразования тепла в электрическую энергию, и более экзотические вещи, например, сколы на поверхности которой можно моделировать некоторые аспекты поведения, сверхновые, черные дыры и другие астрономические объекты.
Известно, что графен очень легкий и прочный материал, он имеет высокую производительность электрическая и тепловая проводимость, он является одновременно прочным и гибким. Такой уникальный набор свойств этого материала дает возможность рассматривать его в качестве альтернативы для замены кремния в электронике или литиевые батареи. Кроме того, кабели для первого космического лифта, как только он будет построен, может быть изготовлен из графа или его близким «родственником» углерода-нанотрубки.
Исследователи под руководством профессора Филиппа Ким (профессор Филип Ким), существует другой метод для достижения высокого качества графеновых листов, и использовал его, чтобы открыть еще один замечательных свойств этого материала. Они обнаружили, что при определенных условиях частицы, которые несут электрический заряд на поверхности графена, ведет себя скорее как жидкость, а не отталкиваются друг от друга, эти частицы сталкиваются между собой триллионы раз в секунду.
Команда профессора Ким изолированный одним слоем графена, защищая его с обеих сторон слоем из нитрида бора, прозрачного кристаллического материала, который известен как «белый графен» из-за его подобных свойств и атомной структуры. Намеренно оставил без защитного слоя концы графен лист был покрыт ионизированные заряженные частицы, и из-за этого, исследователи смогли своими глазами наблюдать процессы в движение электрические заряды, которые возникли под воздействием внешних приложенных электрических потенциалов и потоков тепла.
Когда большинство материалов, подвергающихся воздействию электрического поля, отрицательно заряженные электроны и их антиподы, электрона дырки движутся в противоположных направлениях. Однако, при определенных условиях, например, под действием тепла от внешнего источника, этими носителями отрицательных и положительных зарядов, начинают двигаться в том же направлении. Однако во всех случаях заряженные частицы в нормальных условиях, которые практически не взаимодействуют друг с другом.
Но двумерный характер и сотовой структуры графена с высокой силой чистоты заряженных частиц, движущихся в том же направлении, сталкиваются друг с другом с большой частотой, которая представляет собой что-то в сторону сильной плазмы взаимодействия quasirelativistic известный как Дирак жидкости. «Физика, как мы выяснили, изучая черные дыры и теория суперструн, был найден на поверхности графена», — говорит Андрей Лукас Андрей Лукас), один из исследователей, «это первый пример релятивистских гидродинамических систем, металлических материалов».
Обнаружен на графен, эффекты релятивистской гидродинамики могут быть использованы для создания чипов, работающих на несколько отличается от традиционных принципов электроники. Это, в свою очередь, позволит нам обеспечить высокую производительность этих чипов. Эти чипы могут быть использованы в качестве тест-средств для экспериментов, в которых раскрывается суть сложных квантовых явлений, проявлений, которые до сих пор были найдены только в некоторых типах астрономических объектов.