Nyt ne eivät ole enää niin vapaita, sillä ryhmä tutkijoita amerikkalaisesta yliopistosta on kesyttänyt ne. Nämä tutkijat ovat löytäneet innovatiivisen lähestymistavan avulla tavan hallita subatomisia hiukkasia aineen sisällä.
Sisällysluettelo
Kvanttivallankumous on jo horisontissa! Alabaman Auburnin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen materiaalin, joka pystyy hallitsemaan vapaita elektroneja. Toisin kuin perinteiset elektronit, jotka ovat kiinnittyneet atomeihin rajoitetulla joustavuudella, nämä elektronit voivat liikkua vapaasti kovilla pinnoilla, kuten timantilla tai karbidilla.
”Kun opimme hallitsemaan niitä, voimme luoda materiaaleja, jotka pystyvät saavuttamaan asioita, joita luonto ei ole koskaan kuvitellut”, ihastelee tohtori Evangelos Miliordos, johtava kirjoittaja tutkimuksessa, joka on julkaistu ACS Material Letters -lehdessä.
Heidän innovaationsa perustuu ”pintaan immobilisoituihin elektroneihin” – järjestelmään, jossa vapaat elektronit stabiloituvat koville pinnoille, mutta pysyvät silti manipuloitavina.
Kaksi erilaista käyttäytymistapaa
Näiden elektridien vaikutuksesta elektronit voivat ryhmittyä muodostaen erillisiä saaria, jotka toimivat kvanttitietokoneiden bitteinä, tai levitä meren tavoin edistämällä kemiallisia reaktioita. ”Työmme avaa tien käytännön sovelluksiin ja perustutkimukseen”, erityisesti tietotekniikan ja kemian aloilla, kuten polttoaineiden ja lääkkeiden tuotannossa, selittää yksi tutkimuksen tekijöistä, tohtori Marcelo Kuroda.
Aikaisemmat elektridityypit olivat epävakaita ja vaikeasti toistettavissa. Obernin tiimi ratkaisi tämän ongelman levittämällä nämä materiaalit suoraan kiinteille pinnoille, mikä paransi sekä niiden vakautta että toistettavuutta.
Älykkäämpiä ja tehokkaampia koneita
Lopulta vapaiden elektronien hyödyntäminen voi lähentää kvanttitiedettä ja kemian tekniikkaa luomalla ”yhteisiä alustoja uusille teknologioille”. Nämä elektridit voivat tulevaisuudessa edistää supertehokkaiden kvanttitietokoneiden kehittämistä, jotka pystyvät ratkaisemaan tehtäviä, joihin nykyiset koneet eivät pysty.
Evangelos Miliordos ja hänen kansainvälinen tiiminsä pyrkivät kuitenkin pysymään vaatimattomina. Heidän mukaansa tutkimus on vasta alkamassa . ”Kun opimme käyttämään vapaita elektroneja, voimme kuvitella tulevaisuuden, jossa on nopeammat tietokoneet, älykkäämmät koneet ja teknologiat, joista emme ole vielä edes uneksineet ”, hän toteaa innokkaana näkemään näiden elektridien sovelluksia todellisessa maailmassa. Vain muutaman vuoden kuluttua?
