Ученые создали аналог черной дыры на микросхеме из графена и металла, что ведет себя, как вода

Исслeдoвaтeли из Гaрвaрдскoгo унивeрситeтa и кoмпaнии Raytheon BBN Technology oбнaружили, чтo зaряжeнныe чaстицы, пoзвoляющиx пeрeдaвaть элeктричeский зaряд нa пoвeрxнoсти графена высокой степени чистоты, ведут себя как жидкости, с некоторыми релятивистскими свойствами. Открытие может привести к появлению новых технологий для эффективности преобразования тепла в электрическую энергию и для более экзотических вещей, например, чипы, на поверхности которых, вы можете имитировать некоторые аспекты поведения сверхновых звезд, черных дыр и других астрономических объектов.

Известно, что графен-это очень легкий и прочный материал, имеет высокие показатели электро-и теплопроводности, одновременно и прочный и гибкий. Таким образом, уникальный набор характеристик этого материала позволяет рассматривать в качестве альтернативной замены кремнию в электронике или лития в аккумуляторных батареях. Кроме того, кабели для первый космический лифт, когда он будет построен, может быть сделано из графена или его ближайший «родственник» — углеродных нанотрубок.

Исследователи, в частности профессор Филипп Ким (Профессор Philip Kim), нашли еще один способ получить высокое качество листов графена и используется для обнаружения одно интересное свойство этого материала. Они обнаружили, что при некоторых условиях частицы, что приводит электрического заряда на поверхности графена, ведут себя скорее как жидкость, вместо того, чтобы отталкиваться друг от друга, эти частицы сталкиваются между собой тысячи миллиардов раз в секунду.

Группа профессора Ким изолировало одного слоя графена, защищая его с обеих сторон слоями нитрида бора, прозрачного кристаллического материала, известного под названием «белый графен» из-за его подобных свойств и атомного строения. Специально оставлены без защитного слоя, концы листа графена были покрыты ионизированными частицами наполнителей и, благодаря этому, ученые смогли наблюдать, наблюдать за процессами движения электрических зарядов, которые возникают под влиянием оказываемого извне электрического потенциала, и поток тепла.

Когда большая часть материалов подвергается воздействию электрического поля, электроны с отрицательным зарядом и их антиподы, электронные дыры, движутся в противоположных направлениях. Тем не менее, в некоторых условиях, например, под действием тепла от внешнего источника, эти носители отрицательного и положительного зарядов начинают двигаться в том же направлении. Но в любом случае заряженных частиц, в обычных условиях практически не взаимодействуют друг с другом.

Однако, двумерная природа и сотовидная структура из графена высокой степени чистоты, заставляют заряженные частицы двигаться в том же направлении, сталкиваясь между собой с большой скоростью, формируя своего рода сильно, интерактивная квазирелятивистской плазмы, известной под названием жидкость Дирака. «Физика, которые мы обнаружили, изучая черные дыры и теория суперструн, был найден на поверхности графена» — рассказывает Эндрю Лукас (Andrew Lucas), один из исследователей, «Это первый пример релятивистской гидродинамики системы в металлических материалах».

Обнаружены на графен эффекты релятивистской гидродинамики может быть использован для создания чипов, которые работают немного отличается от традиционной электроники, принципов. Это, в свою очередь, не только для обеспечения высокой производительности этих чипов. Эти чипы могут быть использованы в качестве инструментов тестирования для проведения экспериментов, раскрывающих суть сложных квантовых явлений, событий, которые до этого были найдены только в некоторых типах астрономических объектов.