నీరు మంచులోకి స్తంభింపజేసినప్పుడు లేదా ఆవిరిలోకి దిమ్మగా ఉన్నప్పుడు, దాని లక్షణాలు నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఒక్కసారిగా మారుతాయి. ఈ దశ పరివర్తనాలు అని పిలవబడేవి పదార్థాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రాథమికమైనవి. కానీ ఇటువంటి పరివర్తనాలు సూక్ష్మ పదార్ధాలలో ఎలా ప్రవర్తిస్తాయి? ప్రకృతి సమాచార మార్పిడిలో, తు డెల్ఫ్ట్ (నెదర్లాండ్స్) నేతృత్వంలోని శాస్త్రవేత్తల బృందం అయస్కాంత సూక్ష్మ పదార్ధాలలో దశ పరివర్తనాల సంక్లిష్ట స్వభావంపై కొత్త అంతర్దృష్టులను అందిస్తుంది. వారి పరిశోధనలు అయస్కాంత మరియు యాంత్రిక లక్షణాల మధ్య కలయికను వెల్లడిస్తాయి, అల్ట్రా-సెన్సిటివ్ సెన్సార్లకు మార్గం సుగమం చేస్తుంది.
తు డెల్ఫ్ట్ నుండి శాస్త్రవేత్తలు, వాలెన్సియా విశ్వవిద్యాలయం మరియు నేషనల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సింగపూర్ సహోద్యోగులతో కలిసి 2 డి నానోమెటీరియల్ ఫెప్స్‌ను అధ్యయనం చేశారు, ఇది కొన్ని అణువుల మందంగా ఉంది. మొట్టమొదటిసారిగా, వారు అటువంటి పదార్థాల యొక్క అత్యంత సంక్లిష్టమైన దశ పరివర్తనాల గురించి లోతైన అంతర్దృష్టులను పొందటానికి ఒక పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు. FEPS₃ యొక్క చిన్న, సస్పెండ్ చేసిన పొరలను ఉపయోగించడం ద్వారా, జట్టు ఉష్ణోగ్రతను తుడిచిపెట్టేటప్పుడు పదార్థాన్ని అధిక యాంప్లిట్యూడ్ల వద్ద కంపించింది. పదార్థం యొక్క వైబ్రేషన్స్ దాని దశ పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత దగ్గర ఎలా మారుతాయో మరియు దానితో దాని అయస్కాంత లక్షణాలు ఇది వెల్లడించింది.
“అయస్కాంత నిర్మాణంతో ఒక డ్రమ్‌ను g హించుకోండి, ఇక్కడ లేజర్ కాంతి డ్రమ్‌స్టిక్‌గా పనిచేస్తుంది – దాని లయను సూక్ష్మంగా మారుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో సూక్ష్మంగా మారుతున్నప్పుడు నిరంతరం కంపించేలా చేస్తుంది” అని మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క TU డెల్ఫ్ట్ ఫ్యాకల్టీ అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ ఫర్బోడ్ అలీజని వివరించారు. . .
దశ పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత
దశల పరివర్తన సమయంలో పరిశోధకులు తప్పనిసరిగా ఈ సరళమైన మార్పును కొలుస్తారు. నానోస్కేల్ డ్రమ్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా, ఈ ఆకస్మిక పరివర్తన సంభవించే ఉష్ణోగ్రతను వారు గుర్తించగలరు మరియు డ్రమ్ యొక్క యాంత్రిక ప్రవర్తన వివరంగా ఎలా మారుతుందో అధ్యయనం చేయవచ్చు. “మేము దశ పరివర్తన ఉష్ణోగ్రతను -160 ° C వద్ద గుర్తించాము” అని మాకార్స్ ఎస్కిన్స్ చెప్పారు, దీని పీహెచ్‌డీ పని ఈ అధ్యయనాన్ని ప్రేరేపించింది. “అదనంగా, ఉష్ణోగ్రత మార్పుల ద్వారా నడిచే యాంత్రిక ప్రతిస్పందనలో మార్పులు నేరుగా పదార్థం యొక్క అయస్కాంత మరియు సాగే లక్షణాలతో కలిసి ఉన్నాయని మేము కనుగొన్నాము.”
అల్ట్రా-సెన్సిటివ్ సెన్సార్లు
ఈ పొరలు అంతర్గత మరియు బాహ్య శక్తులకు అనూహ్యంగా సున్నితంగా ఉంటాయి. Vicicins జతచేస్తుంది: “ఈ సున్నితత్వం వాటిని చాలా తక్కువ పర్యావరణ మార్పులు లేదా పదార్థంలోనే అంతర్గత ఒత్తిళ్లను గుర్తించగల సెన్సార్లకు ఆదర్శ అభ్యర్థులుగా ఉంచుతుంది.”
ఇతర సూక్ష్మ పదార్ధాలలో దశ పరివర్తన యొక్క రహస్యాలను ఆవిష్కరించడానికి ఈ పద్దతిని వర్తింపజేయాలని బృందం యోచిస్తోంది. సహ రచయిత హెర్ వాన్ డెర్ జంట్: “మా ప్రయోగశాలలో, స్పిన్ తరంగాలు అని పిలవబడే నానోడ్రమ్‌తో మేము గుర్తించగలమా అని మేము పరిశీలిస్తాము. మీరు స్పిన్ తరంగాలను అయస్కాంత పదార్థంలో సమాచార క్యారియర్‌లుగా భావించవచ్చు, ఎలక్ట్రాన్లు వాహక పదార్థాల కోసం.” అలీజని ఈ ఫలితాలను సెన్సార్ పనితీరును మెరుగుపరచడం వంటి ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలలోకి అనువదించడంపై దృష్టి పెడుతుంది. “ఈ నాన్ లీనియర్ ప్రక్రియలను అర్థం చేసుకోవడం అల్ట్రా-సెన్సిటివ్ సెన్సార్లతో సహా వినూత్న నానోమెకానికల్ పరికరాలకు ఆధారం చేస్తుంది” అని ఆయన పేర్కొన్నారు.
