Новые открытия в сфере паучьего шелка могут вдохновить создание новых материалов, которые способны управлять звуком и теплом так же, как полупроводниковые микросхемы управляют электронами. Справка Шелк имеет иерархическую структуру и состоит из белка, который сворачивается в листы и формирует кристаллы. Эти твердые кристаллы соединяются более мягкими аморфными нитями. Натяжение или ослабление таких нитей изменяет акустические свойства шелка, регулируя механическое соединение между кристаллами. Об этом сообщили ученые из университета Райса (США), а также из Европы и Сингапура. Результаты Они обратили внимание на микроскопическую структуру паучьего шелка и выявили уникальные особенности, которые позволяют передавать фононы — квазичастицы звука. Оказывается, паучий шелк имеет ширину запрещенной зоны фононов. Она способна блокировать фононовые волны подобно тому, как электронная ширина запрещенной зоны — основное свойство полупроводников — может блокировать одни электроны и пропускать другие. По словам ученых, это первое такое открытие гиперзвуковой фононовой ширины запрещенной зоны в биологическом материале. Перспективная паутина
Ученый предположил, что кристаллическую микроструктуру паучьего шелка можно реплицировать в других полимерах. Так удастся получить настраиваемые динамические метаматериалы, такие как фононовые волноводы и новейшие звуковые и тепловые изоляторы, поскольку высокая температура проходит через твердые тела в виде фононов.
Пауки преуспели в отправке и считывании вибраций паутины; так они определяют местонахождение дефектов и узнают о том, что в сеть угодила еда. Соответственно, шелк способен передавать широкий диапазон звуков, которые, как полагают ученые, пауки интерпретируют разными способами. Ученые выяснили, что также шелк способен глушить некоторые звуки.
Ученые установили, что когда шелк ослаблен, скорость фононов в нем замедляется на 15%, а полоса пропускания частот, которые он блокирует, увеличивается на 31%. И, напротив, в состоянии натяжения скорость возрастает на 27%, а полоса пропускания уменьшается на 33%. 26.07.2016 |
Хайтек
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений | |
Для инженеров, работающих над мягкой робо... |
Инструмент прогнозирования ускорит исследования в области сверхпроводников | |
Функциональность многих современных передовых ... |
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом | |
С помощью большой языковой модели инженеры Мас... |
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка | |
Слабые флуктуации в сверхпроводимости, яв... |
Роняйте на здоровье. Разработан материал для электроники с адаптивной прочностью | |
Неприятности случаются каждый день, и есл... |
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов | |
Органическая электроника — область,... |
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре | |
Печатаемый органический полимер, который при&n... |
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах | |
Исследовательская группа, работающая в UN... |
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе | |
Исследователи из Стэнфорда приблизились к... |
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий | |
Когда речь заходит о сверхпроводящих куби... |
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний | |
Ученые из Университета Падерборна примени... |
Физики впервые услышали звуки "схлопывания" тепла в сверхтекучей жидкости | |
В большинстве материалов тепло предпочитает ра... |
Nature Communications: Ученые придумали, как защитить золотые катализаторы | |
Впервые исследователи, в том числе и... |
Nature Photonics: Поставлен рекорд эффективности первоскитовых светодиодов | |
Используя простой метод solvent sieve, исследо... |
Создан новый сверхпроводник из иридия, циркония и платины с хиральной структурой | |
Исследователи из Токийского университета ... |
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов | |
Исследователи из Калифорнийского универси... |
В Японии робота с живыми мышцами научили ходить под водой — на суше он высохнет | |
Исследователи из Токийского университета ... |
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути | |
Исследователи из Принстона применили спле... |
Создано доступное и экологичное решение для плоских дисплеев и носимой техники | |
Исследовательская группа под руководством... |
Разработан экологичный способ производства проводящих чернил для электроники | |
Исследователи из Университета Линчепинга,... |
AFM: Ученые разрабатывают технологию интеграции искусственных нейронных сетей | |
С появлением таких новых отраслей, как ис... |
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света | |
В основе глобальной интернет-связи лежит оптич... |
Создан новый держатель образцов для измерения температур в сверхмалом диапазоне | |
Группа специалистов из Helmholtz-Zentrum ... |
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения | |
Мемристорные устройства представляют собой кат... |
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников | |
Замещающее легирование чужеродными элементами ... |
eLight: Разработан подход для создания сверхчувствительных сенсоров | |
Датчики — важнейшие инструменты для... |
Монополи фазы Берри применили для создания высокотемпературных спинтроников | |
Спинтроники — это электронные ... |
Создан новый подход для разработки новых оптических устройств для биомедицины | |
Интегрированные сети распределения, обработки ... |
LAM: Создано устройство, способное произвести революцию в использовании света | |
Жидкокристаллические, или ЖК, фазовые мод... |