Η νέα έρευνα επεκτείνει την κατανόησή μας για το πώς τα ηλεκτρόνια κινούνται σε σύνθετα υγρά

Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Cambridge έχει κάνει μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα ηλεκτρόνια κινούνται σε σύνθετα υγρά. Η έρευνα αυτή έχει σημαντικές επιπτώσεις στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών όπως τα ηλιακά κύτταρα και οι μπαταρίες.

Σε σύνθετα υγρά, η κίνηση των ηλεκτρονίων παρεμποδίζεται από την παρουσία εμποδίων όπως μόρια και ιόντα. Αυτό καθιστά δύσκολη την πρόβλεψη του τρόπου με τον οποίο τα ηλεκτρόνια θα συμπεριφέρονται σε αυτά τα υλικά. Ωστόσο, η ομάδα του Cambridge έχει αναπτύξει μια νέα τεχνική που τους επιτρέπει να παρακολουθούν την κίνηση των ηλεκτρονίων σε σύνθετα υγρά σε πραγματικό χρόνο.

Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί ένα συνδυασμό οπτικής μικροσκοπίας και φασματοσκοπίας. Οι ερευνητές λάμπουν μια δέσμη φωτός στο υγρό και στη συνέχεια χρησιμοποιούν ένα φασματόμετρο για να μετρήσουν το φως που είναι διάσπαρτο από το υγρό. Το μοτίβο σκέδασης του φωτός παρέχει πληροφορίες σχετικά με την κίνηση των ηλεκτρονίων στο υγρό.

Η ομάδα του Cambridge χρησιμοποίησε αυτή την τεχνική για να μελετήσει την κίνηση των ηλεκτρονίων σε μια ποικιλία σύνθετων υγρών, συμπεριλαμβανομένου του νερού, του πετρελαίου και του αίματος. Διαπίστωσαν ότι η κίνηση των ηλεκτρονίων σε αυτά τα υγρά επηρεάζεται από το μέγεθος και το σχήμα των μορίων και των ιόντων που υπάρχουν στο υγρό.

Η έρευνα αυτή έχει σημαντικές επιπτώσεις στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών που βασίζονται στην κίνηση των ηλεκτρονίων σε σύνθετα υγρά. Για παράδειγμα, αυτή η έρευνα θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών ηλιακών κυττάρων και μπαταριών. Θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για ασθένειες που προκαλούνται από την ανώμαλη κίνηση των ηλεκτρονίων στο σώμα.

Η έρευνα της ομάδας του Cambridge δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Materials.