La tecnología de microscopía electrónica capta organizaciones nanoparto para crear contenido nuevo

Un equipo de investigación, incluidos miembros de la Universidad de Michigan, ha presentado una nueva técnica de observación que es sensible a la dinámica del material o la cantidad interna del teléfono.

Este trabajo ayudará a los científicos e ingenieros a diseñar mejor metamatorios, que tienen propiedades extrañas que rara vez están presentes en la naturaleza, que son reutilizables y están hechas de soluciones nanopentes que están empapadas en grandes estructuras, dijeron los investigadores. Estos materiales tienen amplias aplicaciones, desde la absorción de choque hasta dispositivos que dirigen energía acústica y óptica en aplicaciones informáticas de alta potencia.

"Abre un nuevo campo de investigación, donde los bloques de construcción de Nanoskale se pueden incluir en las propiedades ópticas, electromagnéticas y químicas internas, así como los metamatorios mecánicos, que permiten tecnologías emergentes en muchos campos, desde robótica e ingeniería mecánica hasta tecnología de información", MAO de Xiaoming, físicos y nuevos estudios físicos y nuevos.

Phoneon es fenómenos naturales que se pueden considerar como un paquete discreto de ondas que atraviesan los bloques de construcción de materiales, ya sean átomos, partículas o en 3D, para que puedan ser vibrados y transferidos a ellos. Es una descripción mecánica cuántica de las propiedades generales observadas en varios contextos, incluida la transferencia del calor, el flujo del sonido e incluso las ondas sísmicas formadas por terremotos.

Algunos materiales, tanto artificiales como naturales, están diseñados para mover el fonón con rutas específicas, proporcionan características mecánicas específicas. Ejemplos de sus dos ejemplos de vida real incluyen los materiales utilizados en las estructuras para oponerse a las ondas sísmicas durante el terremoto y la esponja resistente de las profundidades del mar, sin embargo, el desarrollo de esqueletos suaves que permiten a los organismos resistir las presiones extremas del entorno de aguas profundas.

El profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad de Illinois dijo: "Utilizando la técnica de microscopía electrónica de fase líquida desarrollada en nuestro laboratorio en Illinois, el nuevo estudio es la primera vez que podemos inspeccionar la dinámica de los teléfonos en los autoselemblies nanoparticales, trabajando como un nuevo tipo de mecánica mecánica e ingeniería", dijo el profesor de K..

Publicado en la revista Material de la naturaleza, el estudio Las teorías metamatoriales mecánicas combinan ensamblaje nanoparto, lo que permite la ingeniería de propiedades mecánicas a través del diseño estructural. El proyecto es el resultado de cuatro años de colaboración entre la cadena, quien dirigió la parte de ciencia material y experimental en la UM, que dirigió la teoría y las partes metamatoriales mecánicas, y el profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad de Visconsin, quien dirigió la parte de simulación.

"El diseño de metamateriales es un campo muy activo", dijo Chen. "La mayoría de las investigaciones se han centrado en la región de Macroskale, donde es fácil controlar la geometría y la estructura, así como medir y modelar las propiedades de fonones".

Pero Chen y sus asociados trabajan en Nanoskale, donde tanto la ingeniería como los enfoques teóricos para el control del teléfono son difíciles. Para resolver este problema, el equipo empleó un modelado teórico preciso con experimentos, técnicas de observación y simulaciones de aprendizaje automático para desarrollar una nueva estructura para el diseño de metamatorios.

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En el laboratorio, utilizando microscopía electrónica de fase líquida, el equipo examinó las proyecciones vibratorias de los nanopakanes de oro para determinar las estructuras de la banda de fonones, y luego coincidió con estas estructuras con un modelo mecánico discrepante para eliminar los resortes a nanoescala.

"Este trabajo también muestra la capacidad de aprender aprendizaje automático para avanzar en el estudio de los sistemas de partículas complejos, lo que permite inspeccionar sus rutas de autoensamblaje gobernadas por una movilidad compleja", dijo Pan. "Esta máquina abre nuevas vías para el diseño inverso con datos de metamatorios de collaidal reconstructivos utilizando aprendizaje e inteligencia artificial".

"Creemos que estamos en una gran intersección en medio de la necesidad de progreso en los sujetos, la cooperación y la ciencia material", dijo la cadena. "Con el ensamblaje nanoparto, podemos diseñar estructuras con geometría muy controlada, y luego con metamatrics mecánicos, adaptar la estructura teórica en el diseño de materiales".