Wyciąganie soli a produkcja nanokabli
Jak już niejednokrotnie wykazano, właściwości wielu materiałów są inne w naszym świecie, a inne w skali nano. Tym razem zauważono, że zwykła sól, która jest dla nas materiałem nieelastycznym, w skali nano rozciąga się o ponad 100%. To z kolei nasunęło naukowcom pomysł, by solne nanokable wykorzystać w elektronice. Nie od dzisiaj wiadomo, że metale są rozciągliwe w temperaturach znacznie niższych niż ich punkt topnienia. Nie spodziewano się jednak, że takie właściwości może mieć sól.
Nathan Moore z Sandia National Laboratories uważa też, że naturalne nanokable z soli mogą być bardzo rozpowszechnione w morzach czy podziemnych pokładach chlorku sodu.
Moore wraz ze swoim zespołem odkryli plastyczność soli zupełnie przypadkowo. Badali oni, w jaki sposób woda przyczepia się do różnych powierzchni. Na potrzeby eksperymentów stworzyli wyjątkowo suchą próbkę soli. Później za pomocą diamentowego próbnika i mikroskopu badali siły działające na powierzchnię próbki. Gdy próbnik był daleko, nie zauważono żadnych mierzalnych oddziaływań. Jednak, gdy znalazł się on w odległości 7 nanometrów od soli, zaczęły działać tak potężne siły, że sól rozciągnęła się od powierzchni próbki po diamentowy czubek próbnika. Pod mikroskopem elektronowym zaobserwowano, że utworzyły się nanokable.
Uczeni spekulują, że na wystąpienie takiego zjawiska mogą mieć wpływ siły elektrostatyczne. Musimy bowiem pamiętać, że w nanoświecie takie zjawiska jak np. napięcie powierzchniowe są bardzo potężne, a z kolei grawitacja nie ma tam większego znaczenia. Ich oddziaływanie jest mocniejsze nawet niż wiązania pomiędzy atomami. W miarę oddalania próbnika od próbki sól ulega rozciągnięciu, aż w końcu pęka.
Przypadkowe odkrycie może też zmienić techniki produkcji nanokabli. Obecnie są one tłoczone, a niewykluczone, że można będzie je uzyskiwać metodą wyciągania.
Komentarze (11)
lucky_one, 1 lipca 2009, 21:45
A czy takie solne kable nie będą zbyt wrażliwe na wodę? Może znajdzie się materiał bardziej odporny na wpływ środowiska (woda na naszej planecie jest de facto wszędzie, tym bardziej że sól jest raczej higroskopijna..) ?
thibris, 2 lipca 2009, 10:14
Pewnie w elektronice takie kable będą czymś zabezpieczone przed wpływem wody. Zauważ że w dzisiejszej elektronice kontakt z cieczą oznacza śmierć dla urządzenia. Oczywiście mówię o urządzeniu pod napięciem i w innej skali, ale ogólnie elektronika i płyny przeważnie nie idą w parze. A samo zabezpieczenie przed wpływem wody raczej problemem nie będzie...
marximus, 2 lipca 2009, 12:01
no tak, tylko że woda nie jest rozpuszczalnikiem krzemu, miedzi i innych związków w elektronice. natomiast soli jest świetnym rozpuszczalnikiem,
thibris, 2 lipca 2009, 13:20
Ale co z tego ? Procesory już dzisiaj się zamyka w metalowych obudowach. Myślisz, że woda je spenetruje ? Nie widzę problemu by każdy element z tymi nanokablami oblekać jakimś tworzywem. Zależnie od potrzeb - wytrzymałym termicznie, bądź mechanicznie.
lucky_one, 2 lipca 2009, 13:35
Thibris, z jednej strony masz rację, ale z drugiej chodzi o taką kwestię, że w tych pozamykanych procesorach pewnie troszeczkę wody jest, ale ona nie przeszkadza.
A w skali nano, aby te kable utrzymały strukturę, zapewne nie może być wody w ogóle, bo nawet pojedyncza cząsteczka może łatwo reagować z cząsteczką soli, która jest przecież higroskopijna..
Tego typu warunki można z reguły osiągnąć dzięki zastosowaniu wysokiej próżni, niemniej na pewno podroża to koszt stosowania całej technologii (laminowanie kabli jakimś polimerem w warunkach wysokiej próżni). Po prostu zwróciłem uwagę, że taniej może być produkować owe kable z jakiegoś zamiennika niż stosować misterne metody przygotowania i tak licząc się z większą wrażliwością produktu.
Poza tym weź pod uwagę jeszcze jedną rzecz - cząsteczka polimeru w skali nano może być jak Waleń w porównaniu do człowieka - masy cząsteczkowe polimerów wynoszą od kilkuset do kilku tysięcy unitów, a pojedyncza cząsteczka takiego chlorku sodu to około 58 unitów. To trochę tak, jakbyś próbował nakryć szczelnie pchłę kapslem od butelki - po prostu może być ciężko w precyzyjny sposób 'uszczelniać' te solne kable
mikroos, 2 lipca 2009, 13:44
zamiast próżni wystarczy stosować eksykatory. Taki np. zwykły tlenek fosforu jest w stanie osuszyć powietrze, o ile pamiętam, do czwartego miejsca po przecinku (tzn. 0,0001% wody), a na pewno nie jest to najlepszy z dostępnych środków.
thibris, 2 lipca 2009, 14:27
Zgaduję że w fabrykach procesorów warunki do produkcji nanokabli powinny być dobre. A laminowanie mogłoby wcale nie przeszkadzać. Przecież nie laminujesz pojedynczych kabli, tylko cały układ. Dajmy na to kość pamięci czy procesor. Niewielka powłoka raczej nie jest problemem. Zastanawiam się też czy czasami obecnie układy jakoś nie są zabezpieczane przed wpływem warunków środowiskowych.
lucky_one, 2 lipca 2009, 17:52
Być może faktycznie mnożę niepotrzebnie trudności
Po prostu wydaje mi się, że można stworzyć metodę tańszą w zastosowaniu. Ale macie rację - może to rozwiązanie okaże się wystarczająco skuteczne 
Tak czy siak, odkrycie jest niezmiernie ciekawe jeśli chodzi o samo zachowanie się tej soli
thibris, 2 lipca 2009, 21:23
Wyobraź sobie jak to może zmienić życie niektórych ludzi. Tacy informatycy na przykład. Dzisiaj muszą się męczyć z wykładaniem kabli na budynku - jutro posypią troszkę z solniczki, przejadą szmatą i po kłopocie
waldi888231200, 3 lipca 2009, 00:58
Litości, dla naiwności.
lucky_one, 3 lipca 2009, 13:10
Thibris, trochę pobujałeś w obłokach
Aczkolwiek fajnie Ci wyszło, przyznaję 
Ciekaw jestem, jakie produkty przyniesie to odkrycie.. zapewne przekonamy się za 10-20 lat