általános

Mennyire nagy adat segít megtanulni a hagyományos anyagok új tulajdonságait?

Néha még olyan anyagokat és anyagokat is, amelyekrőlÚgy tűnik, hogy teljesen minden ismert, ők nagyon sokat lephetnek meg. Ugyanakkor az anyagok új tulajdonságainak megtanulásához egyáltalán nem szükséges „belülről tanulmányozni” őket, külön-külön elkülönítve minden egyes elemi részecskét, amely ezeket az anyagokat külön-külön alkotja. Például a közelmúltban egy gépi tanulási technológiákat és nagy adatokat használó kutatók egy csoportja felfedezte a nikkel új tulajdonságait.

A nikkel meglehetősen általános anyag. De mint kiderült, nem sokat tudunk róla.

Milyen új tulajdonságokkal rendelkezik a nikkel?

A magazin közzétett tanulmánya szerintA Physical Review, a kutatók egy csoportja, amelyet Edwin Fochtung, a Rensselaer Politechnikai Intézet anyagtudományi és mérnöki tanára vezet, új módszert talált a nikkel kezelésére az tulajdonságainak "felszabadítása" révén. Sőt, egy ilyen felfedezés lehetővé teszi, hogy hatalmas halomban felhasználhassa azt a legkülönbözőbb projektekben - a kompakt bioszenzorok fejlesztésétől a kvantumszámítógépek készítéséig. Mellesleg rendszeresen tájékozódunk a kvantum számítógépekről a portálunk oldalán. Iratkozzon fel velünk, hogy ne hagyja ki a legfontosabbat!

A Rensselaer Politechnikai Intézet tudósairájött, hogy amikor a nikkel "hengerelt" egy rendkívül vékony egycsipkes nanoszála méretűre, és mechanikai energiának van kitéve, nagyon erős mágneses mező jön létre. Ezt a jelenséget magnetosztrikciónak nevezzük. Ezzel szemben, ha erre az anyagra mágneses teret alkalmaznak, akkor a benne lévő atomok alakját megváltoztatják. Az atomok ezen mozgása felhasználható az energia gyűjtésére. Noha a nikkel meglehetősen általános anyag, hasonló tulajdonságokról korábban nem voltak ismertek.

Képzelje el egy hatalmas rendszer létrehozásáta nanoszálak száma. Helyezheti egy külső mágneses mezőbe, és ez nagyon sok energiát gyűjt, de maga a rendszer nagyon kicsi lesz a meglévőkhöz képest. - mondja Fochtung professzor.

A kutatók felfedezték ezt az egyedülálló tulajdonságot.lencse nélküli mikroszkópia, azaz az adatgyűjtéshez szinkrotronot használnak. A szinkrotron egy olyan kör alakú vákuumkamrával rendelkező berendezés, amelyben a részecskéket a fénysebességhez közeli sebességre gyorsítják fel, és az útjukban álló hatalmas elektromágnesek meghatározzák mozgásuk pályáját. Így sokat lehet tanulni az elemi részecskék viselkedéséről és tulajdonságairól. De a szinkrotronból összegyűjtött információ mennyisége nagyon hatalmas, és a gépi tanulási algoritmusok hasznosak.

Lásd még: A dohánylevélből készült anyag ugyanolyan tartósnak bizonyult, mint a fa vagy a műanyag

Az adatokat számítógépes algoritmusokba adtuk,amely háromdimenziós képeket készített az elektron sűrűségéről és a nikkel-atomok eltolódásáról különböző vastagságú és sűrűségű anyagokban. A nagy adatokkal dolgozó ideghálózatok tömbjének felhasználásával jobb minőségű képeket kaptunk, mint a hagyományos mikroszkópok segítségével, így a kutatók több információval szolgálnak.

Ez a megközelítés rendkívül kicsitárgyak és olyan anyagok megismerése, amelyeket soha nem ismertünk ”- mondta Fochtung professzor. Mikroszkóp lencsék használatakor korlátozott lehet a látnivalók száma. Ezt a lencse mérete, görbülete és egyéb jellemzői határozzák meg. Most nincs ez a határ.

A tudósok úgy vélik, hogy ez a megközelítés a tanulmányhozAz anyagok lehetővé teszik a kutatók számára, hogy még többet megismerjenek a szilárd anyagokból, például a technológiai eszközökben használt anyagokból. Ez még az emberi szövet és sejtek munkájának mélyebb megértését is lehetővé teheti, amelyet új módszerrel is meg lehet vizsgálni.