Litteää kultanestettä tietokonemallissa. Kuva: Pekka Koskinen
Litteää kultanestettä tietokonemallissa. Kuva: Pekka Koskinen

Kalvon atomit soljuvat toisensa lomitse kuten nesteessä yleensä.

Yhden atomikerroksen paksuinen, täysin kaksiulotteinen neste on aineen uusi olomuoto. Sen ennustavat tietokonesimulaatiot, joita ovat tehneet Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskuksen tutkijat.

Täysin kaksiulotteisten materiaalien olemassaoloon ei uskottu ennen grafeenin löytämistä kymmenkunta vuotta sitten. Sittemmin kaksiulotteisia materiaaleja on havaittu, tosin vain kiinteässä olomuodossa. Sulamiseen tarvittava lämpöliike rikkoo helposti hauraan materiaalikalvon, ja sen vuoksi kaksiulotteista nestettä ei ole pidetty mahdollisena.

Nyt kuitenkin tietokonesimulaatiot osoittavat, että grafeenin pieniä reikiä paikkaavat metalliset kultakalvot voivat esiintyä nestemäisessä olomuodossa, vaikka kalvot ovat vain yhden atomin paksuisia. Simulaatioissa kalvon atomit soljuvat toistensa lomitse, mutta kalvo säilyy silti kaksiulotteisena.

“Grafeenin rooli on tässä sama kuin muovirenkailla, joiden läpi lapset puhaltelevat saippuakuplia. Grafeenin reiän reuna pingottaa metallisen kultakalvon ja pitää sen tasossa. Tämän asetelman ansiosta kaksiulotteinen neste on mahdollinen”, kertoo akatemiatutkija Pekka Koskinen Jyväskylän yliopiston verkkosivulla. Koskinen johti tutkimusta.

Tietokonesimulaatioissa käytettiin kvanttimekaanisia malleja ja kymmenistä tai sadoista kulta-atomeista koostuvia nanorakenteita. Tutkimuksen julkaisi Nanoscale-lehti.

Tällä hetkellä litteää nestettä on vain tietokoneella. Sen olemassaolo pitää vielä vahvistaa kokeellisesti. Tämä voi olla hankalaa, sillä simulaatioiden mukaan kaksiulotteinen neste vaikuttaa hauraalta.

Pauli
Seuraa 
Viestejä218
Liittynyt24.11.2014

Litteä neste on uusi aineen olomuoto

Mitäs jos ton olomuodon tekee pallon pinnalle? Saadaanko taas aineelle uusi olomuoto, täysin kolmiuloitteinen muoto, tuosta kuuluu trademark Paulille. Myyn oikeuksia luonnollisella maksulla, olenhan ekomies. Toruksen muotoista saa rahalla. Sellainen tulee vääjäämättä mieleen, että olisiko tuossa aine, joka saadaan pallosta kääntämällä torukseksi?
Lue kommentti