Ученые растянули нити серебра в квадратные нанотрубки

Ученым удалось получить нанотрубки квадратного сечения из серебра, растягивая нити из этого металла. Статья исследователей появилась в журнале Nature Nanotechnology, а ее краткое изложение доступно на сайте physorg.com.

В рамках исследования ученые проводили растяжение тонких нитей серебра до разрыва. Время растяжения составляло всего около 10 секунд. Весь этот процесс снимался на камеру при помощи электронного микроскопа.

В результате исследователям удалось установить, что через 3,6 секунды вместо нити образовалась полая нанотрубка квадратного сечения. Последнее было связано с тем, что ячейка кристаллической решетки серебра представляет собой куб, у которого атомы находятся в вершинах и центрах граней. Образовавшаяся нанотрубка, таким образом, имела минимальный возможный поперечный размер, поскольку состояла из последовательно соединенных ячеек кристаллической решетки.

Спустя еще некоторое время вместо нанотрубки образовывалась тонкая нить из атомов, которая потом разрывалась. Видео эксперимента можно скачать здесь.

Используя данные компьютерного моделирования, исследователям удалось установить, что образование нанотрубки объясняется довольно просто: подобная структура оказывается структурой с минимальной поверхностной энергией. Кроме этого, исследователям удалось установить, что полученная нанотрубка оказывается достаточно устойчивой к растяжениям.

По словам ученых, новые результаты указывают на фундаментальные различия между обычными и наноматериалами. Ученые отмечают, что в обычных материалах поверхностные силы не принимаются в расчет, поскольку составляют лишь малую часть от сил, действующих внутри. У наноматериалов (например, нанотрубок) соотношение поверхностных и объемных сил совершенно другое - первые играют заметно более важную роль.

Самая близкая сверхновая оказалась рождением кварковой звезды

В результате взрыва сверхновой в 1987 году могла появится кварковая звезда. К такому выводу пришла группа ученых после анализа данных более чем 20-летней давности, сообщает New Scientist. Работа исследователей появится в журнале he Astrophysical Journal, а ее препринт в формате pdf доступен на сайте arXiv.org.

В рамках исследования астрономы изучали результаты наблюдений взрыва сверхновой SN 1987A. Считается, что этот взрыв стал результатом гравитационного коллапса голубого гиганта, располагавшегося на расстоянии "всего" нескольких сотен тысяч световых лет от Земли.

Согласно современным представлениям, рождение сверхновой сопровождается выбросом нейтрино. Анализ данных нейтринных детекторов Kamiokande II в Японии и Irvine-Michigan-Brookhaven в США (который прекратил работу в 1991 году) позволил установить, что данный выброс происходил в два этапа.

По мнению исследователей, первая волна нейтрино стала результатом рождения в центре голубого гиганта нейтронной звезды - сверхплотного объекта, преимущественно состоящего из нейтронов. Дальнейшее обрушение материи из внешних слоев погибшего голубого гиганта на нейтронную звезду привело к росту массы данного объекта и превращению его в экзотическую кварковую звезду. Именно последнее и явилось причиной возникновения второй волны нейтрино.

Известно, что кварки не встречаются в природе по отдельности, а только в составе других частиц, в частности, нейтронов. Считается, что сверхсильное гравитационное воздействие может приводить к разрушению частиц и образованию так называемой странной материи, которая может рассматриваться как "жидкость", состоящая из верхних, нижних и странных кварков, удерживаемых вместе гравитацией. Кварковые звезды состоят именно из такой "жидкости".

Новые результаты позволяют объяснить одну загадку, связанную с останками сверхновой SN 1987A. Несмотря на многолетние наблюдения, астрономам до сих пор не удалось обнаружить компактный объект (черную дыру или нейтронную звезду), который образовался после взрыва. Компьютерное моделирование процессов формирования кварковой звезды позволило астрономам установить, что получившийся объект является холодным, поэтому испускает недостаточное для обнаружения с Земли количество электромагнитного излучения.

В августе 2007 года ученым из Университета Калгари удалось доказать, что яркая сверхновая SN 2006gy, взрыв которой состоялся в сентябре 2006 года, может оказаться кварковой звездой.