درک مکان و زمان رخداد انتقال‌های فاز برای تولید نسل جدیدی از مواد موردکاربرد در باتری‌های دارای عملکرد بالا، حسگرها، ابزارهای برداشت‌کننده انرژی و تجهیزات تشخیصی پزشکی و کاربردهای دیگر حیاتی است اما تا پیش از این شیوه مناسبی برای بررسی و نقشه‌برداری همزمان از این پدیده‌ها در مقیاس مناسب ارائه نشده بود.
هم‌اکنون محققان موسسه فناوری جورجیا و آزمایشگاه ملی Oak Ridge از طریق بررسی واکنش صوتی در مقیاس نانو، تکنیک جدید غیرمخربی را برای بررسی تغییرات مواد ارائه داده‌اند.
اطلاعات بدست‌آمده از این تکنیک می‌تواند تلاش‌ها برای طراحی مواد دارای ویژگی‌های تقویت‌شده در مقیاس‌های کوچک را هدایت کند. تکنیک جدید در واقع از میکروسکوپ نیروی اتمی ((AFM از لحاظ الکتریکی رسانا بهره می‌برد.
اطلاعات بدست‌آمده از این تکنیک می‌تواند تلاش‌ها برای طراحی مواد دارای ویژگی‌های تقویت‌شده در مقیاس‌های کوچک را هدایت کند.
این رویکرد در مواد فروالکتریک به کار رفته اما می‌تواند دارای کاربردهایی در ferroelastics، اسیدهای پروتونی جامد و موادی موسوم به relaxor نیز باشد.
نازنین بصیری‌غرب، دانشیار مدرسه مهندسی مکانیک در موسسه فناوری جورجیا، در این باره گفت: ما تکنیک مشخصه‌سازی جدیدی را طراحی کرده‌ایم که امکان مطالعه تغییرات در ساختار بلورین و همچنین تغییرات رفتار مواد را با رویکرد نسبتا ساده‌تری فراهم می‌کند.
وی ادامه داد: دانستن این که انتقال‌های فاز در مواد چه هنگام و در چه مقیاسی رخ می‌دهد، می‌تواند به ما در طراحی نسل جدیدی از مواد کمک کند.
بصیری‌غرب گفت: ما تکنیک‌های بسیار خوبی برای مشخصه‌بندی و تعیین‌کردن این تغییرات فازی در مقیاس بزرگ در اختیار داشتیم و هم‌اکنون نیز توانسته‌ایم از میکروسکوپ الکترونی برای درک اتمی مکان رخداد انتقال‌های فاز استفاده کنیم اما تا پیش از طراحی این تکنیک، قادر به انجام چنین کاری نبودیم.
جزئیات این مطالعه علمی در مجله Advanced Functional Materials منتشر شد.
No tags for this post.