Giải mã động lực học sâu của điện tích
của Scott Gibson, Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge
Chuyển động đầu xoắn ốc kết hợp với kỹ thuật tái tạo hình ảnh là phương pháp có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về hành vi của điện tích ở cấp độ vi mô, cần thiết để cải tiến pin và các thiết bị điện tử. Nhà cung cấp hình ảnh: Stephen Jesse/ORNL, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ
Nghiên cứu do Marti Checa và Liam Collins của Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge dẫn đầu đã đi tiên phong trong một phương pháp đột phá, được mô tả trên tạp chí Nature Communications, nhằm tìm hiểu hành vi của điện tích ở cấp độ vi mô.
Phát hiện của họ có thể cải thiện hiệu quả, tuổi thọ và hiệu suất của pin, pin mặt trời và các thiết bị điện tử khác.
Trong bài báo, nhóm nghiên cứu đã giải thích cách tiếp cận của họ, cho phép hình dung chuyển động của điện tích ở cấp độ nanomet hoặc một phần tỷ mét, nhưng với tốc độ nhanh hơn hàng nghìn lần so với các phương pháp thông thường.
Collins mô tả kỹ thuật này tương tự như việc có một máy ảnh tốc độ cao cho phép quay video chi tiết về chuyển động của cánh chim ruồi mà trước đây chỉ có thể chụp được những bức ảnh chụp nhanh mờ.
Để đạt được khả năng này, họ đã sử dụng kính hiển vi đầu dò quét được trang bị hệ thống điều khiển tự động cho phép tạo ra mô hình xoắn ốc độc đáo để quét hiệu quả và các kỹ thuật thị giác máy tính tiên tiến để phân tích dữ liệu. Việc xem xét nhanh chóng, kỹ lưỡng các quy trình được thể hiện bằng cách tiếp cận mới trước đây là điều không thể đạt được.
Checa cho biết: “Phương pháp được giới thiệu trong nghiên cứu này mở rộng bộ công cụ có sẵn cho người dùng tại Trung tâm Khoa học Vật liệu Nanophase tại ORNL, tạo điều kiện thuận lợi cho việc khám phá trên nhiều thiết bị và vật liệu khác nhau”.
