Нове дослідження динаміки фононів у наноматеріалах
У червні 2025 року в журналі Nature Materials опубліковано дослідження динаміки фононів у самозібраних наноматеріалах, проведене професором Цянь Чен з Університету Іллінойсу в Урбана-Шампейн. Дослідження відкриває нові перспективи у матеріалознавстві.
Метод дослідження
Використовуючи рідкофазну електронну мікроскопію, група дослідників змогла візуалізувати коливальні шляхи наночастинок золота. Дослідники представляли Університет Іллінойсу, Мічиганський університет та Університет Вісконсін-Медісон.
Результати дослідження
Дослідники виявили структуру фононних зон і зіставили їх з дискретною механічною моделлю для вилучення нанорозмірних пружин. Це відкриває можливості для створення наномасштабних механічних метаматеріалів з унікальними властивостями.
Потенційні сфери застосування
Передова амортизація
Спрямування акустичної та оптичної енергії
Розробка потужних обчислювальних пристроїв
Дослідження також підкреслює потенціал машинного навчання у вивченні складних систем частинок, що відкриває шлях до проектування реконфігурованих колоїдних метаматеріалів на основі даних за допомогою штучного інтелекту.
Застосування наноматеріалів
Згідно з даними 2023 року, наноматеріали знаходять застосування в електроніці, медицині та енергетиці, сприяючи створенню швидших пристроїв, цільових систем доставки ліків та ефективного перетворення енергії.
Університет Іллінойсу в Урбана-Шампейн, заснований у 1867 році, є провідним дослідницьким університетом. Щорічні витрати університету на дослідження складають понад 649 мільйонів доларів.