I scientifichi anu fattu un passu versu a creazione di dispositivi putenti chì sfruttanumagneticu carica creendu a prima replica tridimensionale di un materiale cunnisciutu cum'è spin-ice.
I materiali di ghiaccio di spin sò estremamente inusuali perchè pussedenu i cosiddetti difetti chì si cumportanu cum'è u polu unicu di un magnete.
Questi magneti à un solu polu, cunnisciuti ancu cum'è monopoli magnetichi, ùn esistenu micca in natura; quandu ogni materiale magneticu hè tagliatu in dui, creerà sempre un novu magnetu cù un polu nordu è un polu sudu.
Per decennii, i scientifichi anu cercatu in ogni locu prove di l'esistenza naturalemagneticu monopoli in a speranza di raggruppà infine e forze fundamentali di a natura in una cusì detta teoria di tuttu, mettendu tutta a fisica sottu un tettu.
Tuttavia, in l'ultimi anni, i fisici sò riesciuti à pruduce versioni artificiali di un monopolu magneticu per mezu di a creazione di materiali di spin-ice bidimensionali.
Finu à oghje, ste strutture anu dimustratu cù successu un monopolu magneticu, ma hè impussibile d'ottene a listessa fisica quandu u materiale hè cunfinatu à un solu pianu. Infatti, hè a geometria tridimensionale specifica di u reticolo di spin-ghiacciu chì hè a chjave di a so capacità insolita di creà piccule strutture chì imitanumagneticumonopoli.
In un novu studiu publicatu oghje in Nature Communications, una squadra guidata da scientifichi di l'Università di Cardiff hà creatu a prima replica 3D di un materiale di spin-ice utilizendu un tipu sofisticatu di stampa è trasfurmazione 3D.
A squadra dice chì a tecnulugia di stampa 3D li hà permessu di adattà a geometria di u spin-ice artificiale, vale à dì chì ponu cuntrullà u modu in cui i monopoli magnetichi sò furmati è mossi in i sistemi.
Esse capace di manipulà i mini magneti monopoli in 3D puderia apre una mansa d'applicazioni, dicenu, da un almacenamentu di computer miglioratu à a creazione di reti di calculu 3D chì imitanu a struttura neurale di u cervellu umanu.
«Dapoi più di 10 anni, i scientifichi anu creatu è studiatu u spin-ice artificiale in duie dimensioni. Estendendu tali sistemi à trè dimensioni, ottenemu una rappresentazione assai più precisa di a fisica di u monopolu di u spin-ice è simu capaci di studià l'impattu di e superfici», hà dettu l'autore principale, u duttore Sam Ladak, di a Scola di Fisica è Astronomia di l'Università di Cardiff.
«Questa hè a prima volta chì qualchissia hè statu capace di creà una replica 3D esatta di un spin-ice, per design, à nanoscala.»
U spin-ice artificiale hè statu creatu aduprendu tecniche di nanofabbricazione 3D d'avanguardia in quale i picculi nanofili sò stati impilati in quattru strati in una struttura à reticolo, chì a so volta misurava menu di a larghezza tutale di un capellu umanu.
Un tipu particulare di microscopia cunnisciuta cum'è microscopia di forza magnetica, chì hè sensibile à u magnetismu, hè stata tandu aduprata per visualizà e cariche magnetiche prisenti nantu à u dispusitivu, permettendu à a squadra di seguità u muvimentu di i magneti unipolari in tutta a struttura 3D.
«U nostru travagliu hè impurtante postu chì mostra chì e tecnulugie di stampa 3D à nanoscala ponu esse aduprate per imità materiali chì sò generalmente sintetizzati per via chimica», hà cuntinuatu u duttore Ladak.
"In fine, questu travagliu puderia furnisce un mezzu per pruduce novi metamateriali magnetichi, induve e proprietà di u materiale sò sintonizate cuntrullendu a geometria 3D di un reticolo artificiale."
"I dispositivi di almacenamiento magneticu, cum'è un discu duru o dispositivi di memoria à accessu aleatoriu magneticu, sò un altru duminiu chì puderia esse assai influenzatu da sta scuperta. Siccomu i dispositivi attuali utilizanu solu duie di e trè dimensioni dispunibili, questu limita a quantità d'infurmazioni chì ponu esse almacenate. Siccomu i monopoli ponu esse spostati intornu à u reticolo 3D utilizendu un campu magneticu, puderia esse pussibule creà un veru dispositivu di almacenamiento 3D basatu annantu à a carica magnetica."
Data di publicazione: 28 di maghju 2021