Simuleringer forudsiger flad væske

Computersimuleringer har forudsagt en ny fase af stof:atomisk tynd todimensionel væske.

Denne forudsigelse flytter grænserne for mulige faser af materialer længere end nogensinde før. Todimensionelle materialer i sig selv blev betragtet som umulige indtil opdagelsen af ​​grafen for omkring ti år siden. Imidlertid, de er kun blevet observeret i den faste fase, fordi den termiske atombevægelse, der kræves for smeltede materialer, let bryder den tynde og skrøbelige membran. Derfor, den mulige eksistens af en atomisk tynd flad væske blev anset for umulig.

Nu forskere fra Nanoscience Center ved Universitetet i Jyväskylä, ledet af Akademiforsker Pekka Koskinen, har udført computersimuleringer, der forudsiger en flydende fase i atomisk tynde gyldne øer, der lapper små porer af grafen. Ifølge simuleringerne, guldatomer flyder og skifter plads i flyet, mens den omgivende grafen-skabelon bevarer flydende membrans planhed.

"Her ligner grafenens rolle cirkulære ringe, gennem hvilke børn blæser sæbebobler. Den flydende tilstand er mulig, når kanten af ​​grafenporen strækker den metalliske membran og holder den stabil", siger Koskinen.

Den flydende fase blev forudsagt ved computersimuleringer ved hjælp af kvantemekaniske modeller og nanostrukturer med titusindvis eller hundredvis af guldatomer. Forudsigelsen blev offentliggjort for nylig i det ansete tidsskrift Nanoskala . I øjeblikket eksisterer den flydende tilstand kun i computere og venter stadig på eksperimentel bekræftelse.

"Desværre, simuleringer tyder på, at den flade væske er flygtig. I eksperimenter kan væskemembranen briste for tidligt, som en sæbeboble, der brister, før man får set ordentligt på den. Men igen, selv grafen blev tidligere anset for at være for ustabilt til at eksistere, " siger Koskinen.