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

Смотрите информацию новости на нашем сайте.

Новинки полимеров:

УТЕПЛИТЕЛЬ ДОЛЖЕН ОБЛАДАТЬ НУЛЕВОЙ ГИГРОСКОПИЧНОСТЬЮ?

News image

В России начали производить синтетические материалы с новыми свойствами, которые раньше в утеплителе даже не анализировались.

Из-за чего свадебный фотограф может иметь разную ценовую политику

Подыскать специалиста по фотографии под свои возможности финансовой стороны задачи сегодня не представляет собой какой-либо сложности. В то время как ...

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

News image

- В 2010 г. наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие Корпорации в проекте по расширению производства модификатора асфальтобетонных смесей «Унире...

НОВЫЕ ЛИТЬЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

News image

Инновационные технологии, такие как многокомпонентное литье, литье с декорированием в форме и литье со вставками, литье со вспениванием, литье с впр...

Новые продукты оргсинтеза:

НОВЫЙ ГЕЛЬ ИЗЛЕЧИТ ОТ КАРИЕСА

News image

Институт медицинских исследований Франции объявил о положительных результатах тестирования своего инновационного метода лечения зубов. Гель, об изобретении которого было объявлено некоторое время...

АСПАРТАМ (E-951): мнимая и реальная опасность

News image

FDA официально объявил генетически модифицированный нейротоксин - аспартам, широко известный как Nutrasweet, искусственным подсластителем .

СЫРЬЕ ДЛЯ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ: распушенная целлюлоза

News image

Необработанные сорта - Все поставщики предлагают необработанные сорта, которые можно использовать при необходимости. Вся сорта товарной распушенной целлюлозы не могут обрабатываться одинаковым обра...

Авторизация



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

Великие химики:

МЕНДЕЛЕЕВ, Дмитрий Иванович

News image

Русский химик Дмитрий Иванович Менделеев родился в Тобольске в семье директора гимназии. Во время обучения в гимназии Менделеев имел весьма посредст...

ПРУСТ (Proust), Жозеф Луи

News image

Французский химик Жозеф Луи Пруст родился в небольшом городке Анжере в семье аптекаря. Получив химическое образование в Парижском университете, в 17...

Институты химии:

Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН

News image

Распоряжением Академии Наук СССР от 09.04.1968 г. на основании Постановления СМ СССР от 21

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...