Ada banyak fisikawan yang mengerjakan materi dan setiap tahun kami berharap dapat menulis tentang beberapa penelitian paling menarik di bidang ini. Tahun ini tidak terkecuali dan berikut adalah beberapa cerita materi favorit kami dari tahun 2023.
Di era ketika material baru dirancang menggunakan kecerdasan buatan, saya merasa terhibur karena kita juga berada di tengah kebangkitan minat terhadap kayu. Ini tentunya merupakan salah satu bahan tertua yang digunakan oleh manusia dan saat ini para peneliti di seluruh dunia sedang mengembangkan cara-cara baru untuk menggunakan sumber daya terbarukan ini untuk menciptakan bahan-bahan yang menarik. Sekarang, Isak Engquist of Laboratorium Elektronik Organik Universitas Linköping dan rekannya di Swedia telah membuat transistor dari papan kayu. Mereka melakukan ini dengan memasukkan polimer penghantar listrik ke seluruh material sedemikian rupa sehingga menciptakan ruang untuk elektrolit yang konduktif secara ionik. Teknik fabrikasi baru mereka memungkinkan penggunaan kayu sebagai templat untuk berbagai komponen elektronik, namun tim mengakui bahwa transistor kayu tidak akan mampu menyamai kinerja perangkat konvensional. Salah satu penerapan yang mungkin dilakukan adalah dengan mengintegrasikan elektronik ke dalam tanaman hidup – namun meskipun transistor kayu hanya memiliki sedikit kegunaan praktis, hal ini tetap merupakan trik yang bagus.
Seperti kayu, air adalah material yang ada di mana-mana dengan sifat luar biasa. Tidak seperti kebanyakan zat, air padat memiliki massa jenis yang lebih ringan dibandingkan air cair, sehingga memungkinkan kehidupan akuatik di sebagian besar wilayah bumi yang suhunya selalu turun di bawah 0 °C. Es diketahui memiliki setidaknya 20 struktur kristal yang berbeda. Kini, peneliti di Tiongkok dipimpin oleh Lifen Wang dan Xuedong Bai dari Laboratorium Nasional Beijing untuk Fisika Benda Terkondensasi dan Laboratorium Bahan Danau Songshan di Dongguan adalah orang pertama yang mengkonfirmasi keberadaan es kubik, yang memiliki struktur molekul air berbentuk berlian-kubik. Es ini diyakini bertanggung jawab atas halo Scheiner, yang merupakan efek optik sangat langka yang menciptakan cincin cahaya mengelilingi Matahari pada suhu sekitar 28°. Ini tidak seperti lingkaran cahaya 22° pada umumnya yang disebabkan oleh pembiasan melalui kristal es heksagonal. Tim membuat es kubik di atas pelat beku yang terbuat dari graphene monolayer dan memantau pembentukannya menggunakan mikroskop elektron transmisi kriogenik. Teknik mereka terbukti berguna untuk mempelajari bagaimana segala jenis es terbentuk di permukaan.
Salah satu kejayaan fisika abad ke-20 adalah teori superkonduktivitas BCS, yang dikembangkan pada tahun 1950-an untuk menjelaskan mengapa beberapa material memiliki hambatan listrik nol pada suhu yang sangat rendah. Idenya adalah elektron dalam superkonduktor berpasangan untuk menghasilkan boson. “Pasangan Cooper” ini kemudian dapat mengembun membentuk zat mirip superfluida yang dapat mengalir tanpa hambatan. Meskipun terdapat bukti tidak langsung mengenai keberadaan pasangan Cooper, fisikawan belum mengukur korelasi negatif antara putaran elektron dalam suatu pasangan – yang akan menjadi bukti langsung keberadaan pasangan tersebut. Kini, fisikawan di Swiss dan Italia dipimpin oleh Arunav Bordoloi di Universitas Basel telah menggunakan dua titik kuantum untuk mengekstraksi pasangan Cooper dari sepotong kecil superkonduktor. Mereka kemudian memisahkan pasangan-pasangan tersebut dan mengukur polarisasi putarannya, dan menemukan bahwa mereka biasanya menunjuk ke arah yang berlawanan – seperti yang diprediksi oleh teori BCS.
Beberapa dekade yang lalu ketika saya masih di universitas, fraktal adalah hal yang populer – sebagian karena visualisasi berkualitas tinggi yang dibuat oleh Benoit Mandelbrot. Jadi, saya selalu tertarik ketika mereka muncul dalam penelitian hari ini. Di bulan Februari, Claudio Castelnovo di Universitas Cambridge dan rekan-rekannya di Inggris, Jerman, AS, dan Argentina menunjukkan bahwa jenis fraktal baru bersembunyi di balik es. Spin ice adalah material dengan momen magnetis yang terganggu karena tidak dapat membentuk konfigurasi periodik pada suhu rendah. Sebaliknya, momen-momen tersebut menjadi beku dengan tingkat ketidakteraturan serupa dengan yang ditemukan di air es. Pada tahun 2009, fisikawan berpendapat bahwa eksitasi di beberapa spin ice berperilaku seperti monopole magnet. Sekarang, Castelnovo dan rekannya telah menunjukkan bahwa monopole ini bergerak dalam dunia fraktal dengan lintasan yang selalu bercabang, bukannya bergerak bebas dalam 3D. Mempelajari monopole di spin ice mungkin penting untuk sejumlah aplikasi, kata anggota tim Jonathan Nilsson Hallen yang berbasis di Cambridge dan Dresden. “Spin ice adalah salah satu contoh magnet topologi yang paling mudah diakses, dan monopole magnetik pada spin ice adalah salah satu contoh eksitasi terfraksinasi yang paling mudah dipahami,” katanya.
Bulu putih beruang kutub memberikan kamuflase di lanskap Arktik yang bersalju. Namun, Anda mungkin berpikir bahwa jas putih tidak akan berfungsi baik dalam menghangatkan beruang di bawah sinar matahari. Hal ini tidak terjadi karena bulu beruang kutub dirancang untuk menyalurkan sinar matahari ke kulit beruang yang gelap, sehingga dapat diserap secara efisien. Terlebih lagi, bulunya sangat baik dalam memerangkap panas yang dipancarkan oleh kulit beruang – yang pada dasarnya menciptakan efek rumah kaca. Sekarang, Trisha Andrew dan rekannya di Universitas Massachusetts Amherst telah menciptakan kain berlapis ganda baru yang terinspirasi oleh beruang kutub yang menyerap energi dari Matahari dan pencahayaan dalam ruangan serta memerangkapnya untuk menjaga kehangatan. Saat terkena cahaya dengan intensitas 130 W/m2 (suatu hari di tengah musim dingin yang membosankan di Inggris) kain ini membuat pemakainya tetap hangat seperti kain katun – namun pada suhu yang 10 °C lebih dingin dan beratnya 30% lebih ringan. “Kain beruang kutub kami bisa sangat berguna untuk mengelola pemanasan ruangan, yang menghabiskan banyak energi, dengan cara yang lebih hemat energi, dengan memanaskan orang di dalam ruangan menggunakan pencahayaan sekitar, bukan menggunakan pemanas ruangan,” kata Andrew.
Kami sangat menyukai partikel semu di sini Dunia Fisika, jadi kami senang karena pada tahun 2023 fisikawan akhirnya mendeteksi “iblis Pines”. Pertama kali diprediksi pada tahun 1952 oleh David Pines dan David Bohm, kuasipartikel ini adalah fluktuasi kerapatan elektron terkuantisasi dalam plasma. Partikel kuasi terbentuk ketika elektron-elektron pada pita-pita logam yang berbeda berpindah fasa satu sama lain sehingga elektron-elektron tersebut menjaga muatan keseluruhan tetap statis. Faktanya, setan adalah gerakan kolektif kuasipartikel netral – dan setan juga tidak bermassa dan tidak dapat berinteraksi dengan cahaya. Semua ini membuat kuasipartikel sangat sulit dideteksi. Sekarang, Peter Abbamonte dari University of Illinois Urbana-Champaign (UIUC) di AS, dan rekannya telah menemukan bukti adanya setan menggunakan teknik yang disebut spektroskopi kehilangan energi elektron untuk mengidentifikasi eksitasi yang terkait dengan setan Pines dalam kristal tunggal strontium ruthenate.
Manusia sepertinya mempunyai hubungan cinta-benci dengan konkrit. Kepraktisan material ini mendasari sebagian besar lingkungan binaan, namun kami mengecam penampilannya yang terkadang brutal dan banyaknya karbon dioksida yang dikeluarkan selama produksinya. Kini, tim di AS dipimpin oleh MIT Franz-Josef Ulm, Laksamana Masic dan Tanduk Yang-Shao telah mengembangkan jenis beton yang dapat digunakan untuk membuat superkapasitor untuk menyimpan energi. Produksi dimulai dengan campuran kering karbon hitam dan semen, yang ditambahkan air dan superplasticizer. Saat bahan mengeras, ia menciptakan jaringan pori-pori seperti fraktal yang membuat bahan tersebut menjadi konduktor dengan luas permukaan yang sangat besar. Inilah yang Anda inginkan untuk elektroda kapasitor, di mana semakin besar luas permukaan, semakin besar pula kapasitansinya. Menurut tim, kapasitor beton berukuran kubus 3.55 m mampu menyimpan energi sekitar 10 kWh. Oleh karena itu, sebuah rumah yang dibangun dengan fondasi yang mengandung kapasitor ini dapat menyimpan energi sehari – yang dihasilkan oleh panel surya, misalnya – dan melepaskannya saat diperlukan. Bahan tersebut juga dapat digunakan sebagai bahan dasar turbin angin, yang dapat menyimpan kelebihan energi hingga dibutuhkan. Teknologi ini juga dapat digunakan untuk menyimpan energi terbarukan di infrastruktur seperti jalan raya dan tempat parkir mobil, dimana energi tersebut dapat ditransfer melalui induksi ke kendaraan.
Dunia FisikaLiputan Terobosan Tahun Ini didukung oleh Laporan Kemajuan Fisika, yang menawarkan visibilitas tak tertandingi untuk penelitian inovatif Anda.
- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
- PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
- PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
- Sumber: https://physicsworld.com/a/materials-physics-highlights-of-2023/
- :memiliki
- :adalah
- :bukan
- :Di mana
- $NAIK
- 10
- 20
- 2023
- 3d
- 700
- a
- Sanggup
- Tentang Kami
- terserap
- menyerap
- AC
- dapat diakses
- Menurut
- di seluruh
- menambahkan
- silam
- Semua
- juga
- selalu
- am
- Ambient
- jumlah
- an
- Kuno
- dan
- Andrew
- Lain
- Aplikasi
- aplikasi
- arktik
- ADALAH
- DAERAH
- Argentina
- berdebat
- sekitar
- buatan
- kecerdasan buatan
- artis
- AS
- terkait
- At
- Buruk
- mendasarkan
- berdasarkan
- Basel
- BE
- Beruang
- Bears
- karena
- menjadi
- makhluk
- diyakini
- di bawah
- TERBAIK
- antara
- Black
- terobosan
- dibangun di
- tapi
- by
- bernama
- cambridge
- CAN
- tidak bisa
- mobil
- karbon
- karbon dioksida
- kasus
- disebabkan
- semen
- Saluran
- biaya
- Tiongkok
- Klik
- rekan
- koleksi
- Kolektif
- Perguruan tinggi
- bagaimana
- komponen
- beton
- Materi terkondensasi
- melakukan
- konfigurasi
- Memastikan
- mengandung
- konvensional
- cooper
- Korelasi
- bisa
- liputan
- membuat
- dibuat
- menciptakan
- membuat
- Kristal
- terbaru
- gelap
- hari
- Derajat
- gembira
- Departemen
- dirancang
- menemukan
- terdeteksi
- dikembangkan
- berkembang
- Devices
- MELAKUKAN
- berbeda
- sulit
- langsung
- ditemukan
- kekacauan
- do
- kering
- selama
- bumi
- efek
- efisien
- elektrolit
- Elektronik
- Elektronik
- elektron
- energi
- Inggris
- Lingkungan Hidup
- Era
- dasarnya
- Bahkan
- pERNAH
- Setiap
- bukti
- persis
- contoh
- contoh
- pengecualian
- menarik
- adanya
- Menjelaskan
- terkena
- ekstrak
- luar biasa
- sangat
- kain
- Jatuh
- Februari
- beberapa
- bidang
- filter
- Menemukan
- temuan
- Pertama
- aliran
- fluktuasi
- Untuk
- bentuk
- pembentukan
- bentuk
- Depan
- ditemukan
- Foundations
- Gratis
- Membekukan
- dari
- beku
- frustrasi
- Jerman
- baik
- Graphene
- lebih besar
- terobosan
- memiliki
- senang
- Memiliki
- he
- di sini
- High
- highlight
- tuan rumah
- Rumah
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- Namun
- HTML
- http
- HTTPS
- besar
- Manusia
- i
- ES
- ide
- mengenali
- if
- Illinois
- gambar
- penting
- in
- menggabungkan
- menggabungkan
- Dalam
- informasi
- Infrastruktur
- terinspirasi
- sebagai gantinya
- Lembaga
- integrasi
- Intelijen
- berinteraksi
- bunga
- tertarik
- ke
- isu
- IT
- Italia
- NYA
- Pekerjaan
- jpg
- hanya
- Menjaga
- terus
- dikenal
- laboratorium
- danau
- pemandangan
- besar
- Terakhir
- paling sedikit
- Dipimpin
- kurang
- Hidup
- cahaya
- Penerangan
- 'like'
- Cair
- hidup
- logo
- Panjang
- melihat
- lepas
- cinta
- Rendah
- terbuat
- Magnet
- memelihara
- MEMBUAT
- Membuat
- pelaksana
- cara
- banyak
- massachusetts
- bahan
- bahan
- hal
- max-width
- mengukur
- anggota
- logam
- Mikroskopi
- mungkin
- MIT
- campuran
- dimodifikasi
- Waktu
- dipantau
- lebih
- paling
- gerakan
- pindah
- banyak
- nasional
- Dekat
- dibutuhkan
- negatif
- jaringan
- Netral
- New
- tidak
- sekarang
- banyak sekali
- of
- Penawaran
- on
- ONE
- Buka
- seberang
- organik
- kami
- di luar
- secara keseluruhan
- pasangan
- pasang
- panel
- bagian
- Konsultan Ahli
- prestasi
- berkala
- tahap
- Fisika
- Dunia Fisika
- bagian
- tanaman
- Plasma
- plato
- Kecerdasan Data Plato
- Data Plato
- kutub
- polimer
- pop
- mungkin
- Praktis
- diprediksi
- Diproduksi
- Produksi
- Kemajuan
- properties
- Rasakan itu
- menyediakan
- kualitas
- Kuantum
- Titik kuantum
- Kemarahan
- LANGKA
- agak
- secara teratur
- hubungan
- melepaskan
- Terbarukan
- energi terbarukan
- laporan
- penelitian
- peneliti
- Perlawanan
- sumber
- tanggung jawab
- Cincin
- jalan
- Kamar
- kerajaan
- s
- mengatakan
- terlihat
- menyelesaikan
- menunjukkan
- ditunjukkan
- mirip
- tunggal
- Ukuran
- Kulit
- So
- tenaga surya
- solar panel
- padat
- mengeras
- beberapa
- kadang-kadang
- Space
- Spektroskopi
- Berputar
- berputar
- membagi
- statis
- Masih
- menyimpan
- cerita
- menyimpan
- struktur
- struktur
- Belajar
- zat
- seperti itu
- matahari
- sinar matahari
- sinar matahari
- Superkonduktivitas
- Didukung
- Pasti
- Permukaan
- kelebihan
- petak-petak
- Swedia
- Swiss
- tim
- teknik
- Teknologi
- Template
- dari
- bahwa
- Grafik
- Inggris
- Dunia
- mereka
- kemudian
- teori
- Sana.
- karena itu
- Ini
- mereka
- berpikir
- ini
- tahun ini
- THOR
- Melalui
- di seluruh
- kuku ibu jari
- untuk
- hari ini
- bersama
- ditransfer
- penangkapan
- perangkap
- dua
- mengetik
- di mana-mana
- Uk
- tidak mampu
- dipahami
- universitas
- Universitas Cambridge
- tidak seperti
- tak terpadai
- sampai
- us
- menggunakan
- bekas
- kegunaan
- menggunakan
- biasa
- biasanya
- Luas
- Kendaraan
- sangat
- jarak penglihatan
- ingin
- hangat
- kehangatan
- adalah
- air
- Gelombang
- Cara..
- cara
- we
- berat
- adalah
- Apa
- Apa itu
- ketika
- yang
- sementara
- putih
- SIAPA
- mengapa
- angin
- dengan
- tanpa
- kayu
- kayu
- kerja
- dunia
- dunia
- bernilai
- akan
- penulisan
- tahun
- namun
- Kamu
- Anda
- zephyrnet.dll
- nol