Billeddannelse i atomopløsning viser, hvorfor isen er så glat
STM involverer scanning af en skarp spids over overfladen af et materiale for at skabe et tredimensionelt billede af overfladen. Spidsen er så skarp, at den kan detektere individuelle atomer, og de resulterende billeder kan bruges til at bestemme arrangementet af atomer på overfladen.
STM-billederne af is afslørede, at isens overflade ikke er så glat, som den ser ud til med det blotte øje. I stedet er det dækket af små bump og kamme, som er forårsaget af den måde, vandmolekylerne er arrangeret på.
Når vandmolekyler fryser, danner de en krystallinsk struktur, hvor molekylerne er arrangeret i et regulært mønster. Isens struktur er dog ikke perfekt, og der er ofte defekter i krystalgitteret. Disse defekter skaber små bump og kamme på overfladen af isen, som kan få den til at føles glat.
Isens glathed påvirkes også af den måde, vandmolekyler interagerer med overfladen. Når vandmolekyler kommer i kontakt med is, kan de danne et tyndt lag flydende vand på overfladen. Dette lag af vand kan fungere som et smøremiddel, hvilket reducerer friktionen mellem isen og andre genstande.
Resultaterne af denne undersøgelse giver en bedre forståelse af isens struktur på atomniveau, og hvordan den bidrager til isens glathed. Denne viden kan føre til udvikling af nye materialer, der er mere skridsikre, eller som har andre ønskede egenskaber.
Ud over dets implikationer for forståelsen af isens glathed, giver denne undersøgelse også et nyt værktøj til at studere strukturen af andre materialer på atomniveau. STM kan bruges til at afbilde overfladen af en lang række materialer, og resultaterne kan bruges til at forstå deres egenskaber og adfærd.
Varme artikler
-
Et atomchip-interferometer, der kunne detektere kvantetyngdekraftenFiguren viser, hvordan atomer med modsatrettede spin adskilles i to strømme ved hjælp af magneter og derefter bringes sammen igen, skabe et interferensmønster. Hvis nogen eksterne kvanteprocesser påvi -
Fotoniske strålingssensorer overlever enorme doser ubeskadigetEt NIST prototype fotonisk termometer. Kredit:Jennifer Lauren Lee/NIST Forskere ved National Institute of Standards and Technology (NIST) har offentliggjort skelsættende testresultater, der tyder -
Ny energimåler åbner døren for in-situ, overvågning i realtid af lasere med høj effektDette spejl er en kraftskala, der relaterer kraften fra en laser, der skinner på det, til strømmen (dvs. lysstyrken) for den laser. Forskere ved NIST udvikler disse enheder til at integrere i laserbas -
Forskere besvarer grundlæggende spørgsmål om kvantefysikSkematisk afbildning af dynamikken over en faseovergang i en todimensionel spin-1/2-model. I den indledende paramagnetiske tilstand (nederst) flugter spins med retningen af det tværgående magnetfelt
- Hvordan man sikrer tættere boligbyggerier stadig har plads nok til beboernes rekreative behov
- Opdagelsen kaster lys over det store mysterium om, hvorfor universet har mindre antistof end stof
- Prægning af nanomønstre i metaller
- Sådan beregnes Linearitet
- Russisk embedsmand truer med at blokere Google
- Tree-niner-fife:Piloternes globale sprog