188足球即时比分直播:X射线研究揭示了控制传递热量的分子振动的方法

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,包括传递热量,声音和其他形式能量的高频分子振动。

-从热绝缘和隔音绝缘体到将废热转化为电能或将光转化为机械运动的方式。

在刚刚发表在纳米快报上的一篇论文中,科学家描述了在国家同步加速器光源II上使用新构造的非弹性X射线散射光束线,该光束具有前所未有的能量分辨率,用于监测振动的传播。

通过三种不同相的液晶化合物。

他们的研究结果表明,随着温度升高而发生的纳米级结构变化随着液晶变得不那么有序显着地破坏了振动波的流动。

因此,选择或改变分子的相位或排列可以控制振动和能量流动。

通过调整结构,我们可以改变这种材料的动态特性,该论文的第一作者布鲁克海文物理学家DimaBolmatov说。

如果没有NSLS-II的独特功能,就无法跟踪这种快速动态特性。

NSLS-II产生极其明亮的X射线,可用于广泛的科学领域。

在IXS光束线上,科学家用这些X射线轰击样品并测量它们放弃或获得的能量,精确度在电子伏特的千分之二以内,以及它们从样品中散射出来的角度即使在非常小角度。

能量交换告诉我们使一些分子以波浪状运动振动所需的能量。

散射角探测在样品内不同长度尺度上传播的振动从几乎一个分子到几十纳米。

NSS-II的新IXS光束线能够以前所未有的精度解决这些长度尺度,IXS光束线的首席科学家YongCai说。

这两个参数散射角和能量以前从未在软材料中得到很好的测量。

因此,-即使在缺乏有序实体结构的材料中,他补充道。

在液晶研究中,因为材料从有序的结晶阶段转变为不太有序的近晶状态,最后是各向同性液体。

他们很容易通过最有序的相位检测到振动波的传播,并表明无序的出现杀死了低能量声剪振动的传播。

声剪切振动与分子在垂直于传播方向的方向上的压缩相关联。

知道动态边界在材料之间的作用,如有序固体和无序软材料为我们提供了一种控制纳米尺度能量传输的方法,Bolmatov说。

在近晶阶段,科学家们还观察到与分子倾斜相关的振动。

这种类型的振动可以与光相互作用并吸收它,因为振动的太赫兹频率与红外光或热波的频率相匹配。

因此,改变材料特性可以控制这些形式的能量在材料中的移动方式。

Bolmatov说,这些变化可以通过改变材料的温度来实现,如本实验所做的那样,也可以通过施加外部电场或磁场来实现。

这为新的所谓声音或光机械应用铺平了道路,声音或光与机械振动相结合。

这种耦合使得可以通过施加外部光和声音来控制材料,反之亦然。

我们都熟悉在显示屏中使用液晶光学特性的应用,Bolmatov说。

我们发现了可以控制或操纵新属性的新属性。

该团队将继续研究IXS的软材料,包括在夏季使用嵌段共聚物,纳米颗粒组件,脂质膜和其他液晶的计划实验。

IXS光束线现在也向外部用户开放包括对这些以及其他软材料和生物过程感兴趣的科学家,蔡说。

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