Avremo presto un liquido in 2D?


Computer simulations have predicted a new phase of matter: atomically thin two-dimensional liquid.

The discovery of graphene a decade ago was the first proof of a free-standing two-dimensional (2D) solid phase and new quantum molecular dynamics simulations of nanoscale gold patches suspended in graphene pores predict we may get the same thing in a liquid: an atomically thin, free-standing 2-D liquid phase.

That pushes the boundaries of possible phases of materials but 2-D materials were considered impossible until the discovery of graphene and the exceptional planar stability of gold due to relativistic effects may mean hope for a 2-D liquid phase.

The thermal atomic motion required for molten materials easily breaks the thin and fragile membrane so existence of an atomically thin flat liquid is considered impossible but researchers from the Nanoscience Center at the University of Jyväskylä have conducted simulations that predict a liquid phase in atomically thin golden islands that patch small pores of graphene.

According to their models, gold atoms flow and change places in the plane, while the surrounding graphene template retains the planarity of liquid membrane.

Here the role of graphene is similar to circular rings through which children blow soap bubbles. The liquid state is possible when the edge of graphene pore stretches the metallic membrane and keeps it steady,” says Academy Research Fellow Pekka Koskinen.

The liquid phase was predicted by computer simulations using quantum-mechanical models and nanostructures with tens or hundreds of gold atoms. The liquid state exists only in computers and just about anything is possible using math and models. But like with 2-D solids it may be that 2-D liquid is waiting for experimental confirmation rather than being impossible.

Unfortunately, simulations suggest that the flat liquid is volatile. In experiments the liquid membrane might burst too early, like a soap bubble that bursts before one gets a proper look at it. But again, even graphene was previously considered too unstable to exist,” Koskinen says.

 


Leggi anche

Andy Sutton, ingegnere di produzione specialista nello sviluppo di materiali compositi all’avanguardia, ha lanciato Access Composites, una nuova realtà formativa che ha l’obiettivo di colmare una grave lacuna nel supporto accessibile e nella pianificazione aziendale, insegnando a tutte le organizzazioni, di tutte le dimensioni, come lavorare con i compositi in maniera efficiente …

Leggi tutto…

Gli adesivi acrilici strutturali ARALDITE® 2080 e ARALDITE® 2081 di Huntsman, sono stati sviluppati per garantire un’elevata resistenza e una minore infiammabilità rispetto ai prodotti tradizionali a base metil-metacrilato. Per la maggior parte delle applicazioni, richiedono una preparazione minima della superficie e assicurano buone prestazioni di adesione su diversi substrati (plastica, compositi e metallo) insieme ad una rapida polimerizzazione a temperatura ambiente….

Leggi tutto…

Il peso dei satelliti spaziali può rendere costoso il raggiungimento dell’orbita terrestre bassa (LEO). Se ne sono rese conto le aziende australiane che hanno dovuto fare i conti con i fornitori di lancio che fatturano i carichi utili al chilogrammo. È emersa quindi la necessità di utilizzare strutture più leggere, ma al tempo stesso robuste, per resistere in ambienti spaziali con temperature estreme….

Leggi tutto…

The structural acrylic adhesives ARALDITE®2080 and ARALDITE®2081 from Huntsman have been developed to ensure high strength and lower flammability than traditional methyl methacrylate-based products. For most applications, they require minimal surface preparation and ensure good adhesion performance on different substrates (plastic, composites and metal) along with rapid curing at room temperature….

Leggi tutto…

Un gruppo di ricercatori dell’Università del Queensland del Sud, sotto la guida del dottor Wahid Ferdous, sta studiando come sostituire le traverse ferroviarie in legno per i ponti con un nuovo materiale costituito da fibre composite e materiali di scarto. Il governo dello stato del Queensland e il produttore di traverse in cemento Austrak hanno finanziato il progetto attraverso una borsa di ricerca per l’industria….

Leggi tutto…