Современная химия




Термометр для молекул

термометр для молекул

Дана Длотт (Dana Dlott) и коллеги из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн обнаружили, что достаточно нескольких пикосекунд для распространения тепловой волны по углеводородной цепи.

Измерения могут помочь исследователям в разработке молекулярных электронных приборов, способных рассеивать столь мощные потоки тепла.

При перемещении электрона по молекулярному проводу часть его кинетической энергии (до 50%) переходит в тепловую. Выделяющаяся теплота может повлиять на эффективность молекулярных машин и приборов. Возможность разогревания наноустройств в процессе их работы является насущной проблемой в разработке электронных наноприборов следующего поколения.

Для решения этой проблемы необходима разработка способов измерения температуры на молекулярном уровне, создание своеобразного «термометра для молекул» – задача, которую успешно решили исследователи из Университета Иллинойса. Применимая на макроуровне концепция рассеивания тепла не работает на молекулярном уровне. Для измерения теплового градиента на молекулярном уровне исследователям пришлось отслеживать увеличение степени неупорядоченности молекул, вызываемое термической энергией.

Для изучения переноса тепла по системе, состоящей из самоорганизованного монослоя углеводородных фрагментов, образованных за счет прикрепления молекул HS-(CH2)n-CH3 к золотой подложке с помощью связи Au–S группа Длотт использовала ультрабыстрый аппарат флэш термической проводимости (ultrafast flash thermal conductance apparatus).

Исследователи применяли пикосекундные лазерные импульсы для нагревания золотой подложки до 800°C, а затем измеряли скорость, с которой термическая энергия достигала метильной группы на конце цепи. Для этого они использовали метод колебательной спектроскопии, известный как метод генерации суммарной частоты (sum-frequency generation method). Этот метод способен селективно определить термически инициированную неупорядоченность терминальных групп CH3.
До настоящего времени изучение переноса тепловой энергии на молекулярном уровне ограничивалось отсутствием методик, способных проводить измерения в условиях резкого подъема температуры, малых временных интервалов и небольших расстояний. Длотт отмечает, что разработанный метод позволяет измерять скорости тепловых потоков величиной до 1 нанометра в 1 пикосекунду.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новинки полимеров:

НОВЫЕ ПРОДУКТЫ BASF на «ИНТЕРЛАКОКРАСКЕ’ 2011»

News image

Экспозиция концерна, хорошо известного всем производителям ЛКМ, разместится на стенде FF 010 в павильоне «Форум» ЦВК «Экспоцентр». Наряду с тради...

«ТНК АЛЬФАБИТ»: ТНК представила ПБВ

News image

При соблюдении технологии укладки битум позволяет увеличить гарантированный срок службы дороги с 2-3 до 7-10 лет по сравнению с обычными битумами бе...

СИНТЕЗ ОКСИДА ПРОПИЛЕНА НА ОСНОВЕ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА

News image

Dow и BASF были отмечены за совместную разработку способа получения оксида пропилена из пероксида водорода. Данная технология, сокращенно именуемая ...

КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ГОРНОЙ ДОБЫЧЕ

News image

Руда добывается либо подземной проходкой выработки по породе, либо же снятием слоя за слоем почвы и прохождением сквозь горные породы с помощью техн...

Новые продукты оргсинтеза:

ФУМАРОВАЯ КИСЛОТА

News image

Продукт не токсичен. Фумаровая кислота широко используется в кормлении птицы. Установлено 5 основных функций фумаровой кислоты в организме птицы:

ЖИДКОСТИ GLYSANTIN®: защита от BASF

News image

Замерзающие стекла автомобилей напоминают нам о наступлении самого холодного времени года. Эксплуатация транспортных средств при низких температурах воздуха предъявляет повышенные требования к охлаж...

ПИГМЕНТНЫЕ ПАСТЫ ДЛЯ КОЛЕРОВКИ ЛКМ

News image

Практика колеровки не ограничивается только лакокрасочной промышленностью, эту технологию используют в других областях, например текстильной и кожевенной промышленности, производстве печатных красок...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Новости физической химии - Термометр для молекул

Великие химики:

ВАЛЬДЕН (Walden), Пауль

News image

Пауль (Павел Иванович) Вальден родился в хуторе Пипены, Розенбекской волости Вольмарского уезда Лифлянской губернии, Россия (ныне – территория Латви...

ВИРТАНЕН (Virtanen), Арттури Илмари

News image

Финский биохимик Арттури Илмари Виртанен родился в Хельсинки, в семье Серафимы (Изотало) Виртанен и Каарло Виртанен. Окончив классический лицей в Ви...

Институты химии:

Институт химической кинетики и горения

News image

Наш институт работает на стыке наук - в области химической физики. Химическая физика с использованием физических методов и подходов изучает механизм...

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

News image

История Института начинается за много лет до его формального рождения в 1945 году, когда он получил название «Институт физической химии». Фактически...