După misiunea Artemis, SUA vor să trimită primele reactoare nucleare pe Lună. Termenul limită „ar putea fi problematic”
Publicat acum 2 ore si 39 minute
Un material cunoscut de ani buni, grafenul, a oferit cercetătorilor o surpriză majoră: poate încălca una dintre cele mai bine stabilite legi ale fizicii, potrivit Science Daily.
De zeci de ani, fizicienii încearcă să afle dacă electronii pot curge precum un fluid perfect, fără frecare, guvernat de reguli cuantice universale. În practică, acest lucru a fost aproape imposibil de demonstrat, deoarece imperfecțiunile din materiale, chiar și la nivel atomic, perturbă aceste efecte delicate.
Acum, o echipă de cercetători de la Indian Institute of Science, în colaborare cu specialiști de la National Institute for Materials Science, susține că a reușit să observe acest comportament în grafen, un strat extrem de subțire de atomi de carbon.
„Este uimitor, chiar după 20 de ani de la descoperire, că mai sunt atât de multe lucruri de explorat într-un singur strat de grafen”, a declarat Arindam Ghosh, unul dintre autorii studiului publicat în Nature Physics.
Un rezultat care contrazice teoria
Pentru a observa fenomenul, cercetătorii au folosit mostre extrem de pure și au măsurat cu precizie modul în care acestea conduc electricitatea și căldura.
Rezultatul a fost neașteptat: cele două proprietăți nu au evoluat împreună, ci în direcții opuse. Pe măsură ce conductivitatea electrică creștea, cea termică scădea, și invers.
Această observație contrazice direct legea Wiedemann-Franz, care susține că, în metale, transportul de căldură și cel de electricitate sunt proporționale. Diferențele observate au fost de peste 200 de ori la temperaturi scăzute.
Electroni care se comportă ca un lichid
Fenomenul apare într-o stare specială a grafenului, cunoscută drept „punctul Dirac”, unde materialul se află la limita dintre conductor și izolator.
În aceste condiții, electronii nu mai acționează individual, ci colectiv, ca un fluid.
„Pentru că acest comportament asemănător apei apare în apropierea punctului Dirac, este numit fluid Dirac, o stare exotică a materiei care imită plasma quarc-gluon, un amestec de particule subatomice extrem de energice observat în acceleratoarele de particule de la CERN”, a explicat Aniket Majumdar, autorul principal al studiului.
Cercetătorii au descoperit că acest „fluid” are o vâscozitate extrem de scăzută, apropiindu-se de idealul unui fluid perfect.
Ce înseamnă descoperirea
Rezultatele deschid o direcție nouă pentru studierea fenomenelor cuantice, într-un mod mult mai accesibil. Grafenul ar putea deveni o platformă-cheie pentru experimente care până acum erau posibile doar în condiții extreme.
Mai mult, această descoperire ar putea avea aplicații practice, inclusiv în dezvoltarea unor senzori cuantici extrem de sensibili, capabili să detecteze semnale electrice foarte slabe sau câmpuri magnetice fine.