Elektronski paparazo – sistem koji će fotografisati elektrone tokom akta interakcije sa drugim česticama

U radu publikovanom u jednom od skorašnjih izdanja Nature of Photonics,  internacionalni tim (što je za svaku pohvalu) istraživača je objavio da su napravili značajan iskorak napred u proučavanju fizike elektrona. Sa ovim radom, deluje, da je naučna javnost za korak bliža vrlo zanimljivoj mogućnosti da se naprave efektivni video snimci pojedinačnih elektrona. Nivo mogućnosti koje se naziru je jednak onom kada jednom sa običnog vida ili sočiva pređete na optički mikroskop. Neki bi, jednostavno, rekli: progledao sam…

Šematski prikaz novog dizajna lasera koji će emitovati ultra kratke pulseve svetlosti. Svetlosni talasi različitih frekvencija (crveni i zeleni) su kombinuju u novi talas (žuti), koji prolazi kroz gas (plave tačkice). Svetlost pobuđuje atome gasa, koji, onda ispuštaju višak energije kao svetlost koja poseduje još veću frekvenciju.

Ako se ispostavi da je pristup dobar, to će praktično značiti da će naučnici biti u stanju da istražuju elektrone i njihove interakcije sa, do sada, neverovatnim nivoom detalja. To znači, sa aspekta hemije, da će jedan hemičar moći da posmatra reakciju pojedinačnih molekula. Slično važi za sve grane nauke i tehnologije koje se baziraju na saznanjima koja im pruža hemija.

Grupa istraživača je dosta velika i, samo, 8 njih je sa univerziteta MIT, iz elektronske istraživačke laboratorije ili Research Laboratory of Electronics (RLE). Tehnika koja bi omogućila ovako detaljan pogled u svet elektrona i molekula se bazira na korišćenju lasera. Osnovni koncept podrazumeva da se može proizvesti laserski snop koji bi trajao 1 atosekundu (attosecond), što predstavlja 1 milijarditi deo milijarditog dela sekunde, ili ako vam je teže da zamislite, evo i drugog zapisa: 10-18s. Tu već dolazimo do malog problema: najkraće izmereno vreme je „samo“ 100 atosekundi. Vratimo se laserima i da vidimo zašto je atosekunda toliko važna. Na primer, elektron u vodoniku (H2) obavi jednu revoluciju oko jezgra (jedna krug) za nekih 151 atosekundi. Da bi smo ga uhvatili kako „opšti“ nije nam dovoljan vremenski interval od 100 atosekundi, mora biti barem jedan red veličina manji, ako ne i dva. I taman toliko je atosekunda manja, za dva reda veličina. Kroz brojeve bi to bilo:

Za 151 atosekundu elektron obrne ceo krug ili 360°.

To znači da je potrebno za pola kruga oko 75 atosekundi.

Elektronu je, onda, potrebno 360 : 151 = 2.384 atosekundi da prebriše ugao od jednog stepena.

Dakle, puls od  jedne atosekunde je više nego dobrodošao.

„Ako možete stvoriti puls koji ima kraće trajanje, onda možete da ispitate dinamiku koja se odvija na toj skali“, kaže Franz Kartner (Franz Kaertner), profesor sa odeljenja za elektronski inženjering i kompjuterske nauke, koji je, inače, vodio celo istraživanje. „Ovo nas povezuje sa radom Harolda Edgertona (Harold Edgerton)“, u kome je on bio sposoban da napravi, sa optičkom fotografijom, snimke čije je trajanje bilo mereno u mikro i nano sekundama.“

Da, atosekundni pulsevi lasera su bili mogući i ranije, ali nisu imali dovoljnu jačinu, koja je potrebna za tzv vremensku spektroskopiju, tehnika koja se, tipično, koristi za merenje dinamike elektrona. Novi pristup stvaranju ovih laserskih pulseva, ne samo da će omogućiti veću snagu, nego i jednostavniju aparaturu, što je čini još praktičnijom nego ranije. Deluje kao kombinacija u kojoj svi dobijaju…

Mnogostrukost

Da bi se dobio izuzetno kratki puls svetlosti, neophodno je kombinovati svetlosne talase različitih frekvencija. Talas se može prikazati kao izvijena linija koja u pravilnim razmacima dostiže stalno istu tačku, gde je frekvencija, u stvari, „rastojanje“ između tih dvaju izbočina. Kada kombinujemo dva talasa, on se pojačava tamo gde se ove „izbočine poklapaju“, ali ako nema tog poklapanja dolazi do suprotnog efekta – međusobno se poništavaju. Sa pravom kombinatorikom moguće je napraviti novi talas sa radikalno drugačijom oblikom.

Crni talas je rezultat sabiranja plavog poketnog talasa i žućkastog neporetnog talsa

Drugi naučnici su pokušali da naprave kratke pulseve svetlosti kombinujući laserske zrake, ali su koristili za svaki zrak po jedan laser. Takav pristup u mnogome otežava proces sinhronizacije zrakova, u pokušaju da se njihove amplitude poklope na željeni način. Istraživači iz RLE odseka i njihove kolege sa univerziteta u Sidneju, politehničkog univerziteta u Milanu i hamburškog univerziteta su, umesto toga, provukli jedan laserski zrak kroz kristal koji ga deli na zrake sa različitim frekvencijama. Pošto su zraci iz istog izvora, oni ostaju i dalje savršeno sinhronizovani.

Sve kraće i kraće

Opisana tehnika, daje vrlo kratke laserske pulseve svetla, ali i dalje nisu na nivou atosekunde. Sledeći korak je propustiti dobijene pulseve kroz gas.  Kada čestice laserskog snopa – fotoni – udare u atome gasa, oni bivaju apsorbovani (uobičajena interakcija atoma i fotona), ali se odmah posle apsorpcije desi i proces ponovnog emitovanja novog fotona. Ovi poslednji, ponovo emitovani, fotoni mogu imati frekvencije koje mogu biti mnogo puta veće od onog fotona koji je udario u atom. Veće frekvencije znače još kraće pulseve svetlosti.

Međutim, RLE istraživači još nisu sproveli poslednji korak. Za sada, oni provlače laserski zrak kroz dva pojačavača da bi mu povećali energiju, ali i dalje ima potrebe za dodatnom energijom da bi izazvao dovoljno visoko frekventne fotone iz interakcije sa gasom. Dodavanje još jednog pojačavača bi trebalo da reši energetski problem, ali to, trenutno, uspostavlja dodatne tehničke i inženjerske probleme koji se moraju rešiti.

Jan Valmsli (Ian Walmsley), profesor fizike sa Oksfordskog univerziteta i vođa univerzitetske grupe koja se bavim kvantnom optikom (Ultrafast Quantum Optics Group), kaže da je modularnost pristupa ove grupe istraživača najveća prednost. „Pametan dizajn koji primenjuju Franz i njegove kolege koristi mogućnost da sve komponente rade u sinhronom režimu.“, tvrdi Valmsli. „Ovaj novi pristup, mislim da je vrlo važan jer, u principu, omogućava generisanje mnogo većih energija u tim kratkim pulsevima.“

Valsmli, doduše, sumnja da taj poslednji gasni korak u proizvodnji dovoljno kratkih pulseva svetlosti „neće biti jednostavan.“ Ali, odmah dodaje: „Postoje aspekti ovog pristupa problemu koji obećavaju. Može se pokazati kao izazov za sebe postići sve kraće i kraće impulse, ali mislim, da je moguće izvesti.“

Ok, i čemu sve to?

Recimo, na primer, da ne znamo mnogo o molekulima, atomima i elektronima. Krenimo samo od toga da se elektroni vrte oko jezgra. Zamislimo sada da je to isto kada bismo uzeli neki satelit i postavili ga da se okreće oko planete Zemlje. Ono što je problem naučnicima, još uvek, je činjenica da oni ne mogu da vide elektron kako se tačno kreće, jer je mnogo brz. Ako se vratimo na primer sa Zemljom to bi, sa bilo koje distance, izgledalo kao da naša planeta ima prsten poput onih koji se nalaze oko Saturna, jer se taj virtuelni satelit užasno brzo kreće.

Sada, sa novim metodama, elektron više nije tako brz, tačnije, on se i dalje kreće istom brzinom, ali naša kamera je sada „brža“ od njega. Prva dobra stvar – elektron će još biti opipljiviji, kao materijalni objekat. Drugo, njegova putanja će biti, teoretski, oslikana direktno, korak po korak.

Doduše, ostaje pitanje, šta se dešava sa definicijom elektronskih orbitala koja se mogla dosta često čuti i tokom školovanja:

„Orbitale su najverovatnije putanje na kojima se nalaze elektroni…“

Ako priča o laserima znači da će u prethodnoj rečenici reč najverovatnije biti zamenjena sa sigurno, to je za naučni svet, najverovatnije 🙂, veliki korak u istraživanju sveta elementarnih čestica.

Kvantno vezane čestice, mikro talasima umesto laserima

Neke teme vrlo brzo dobijaju na zamahu. Jedna od njih spada u domen fizike, tačnije, kvantne fizike i već duže vreme naučna i šira javnost dobija nove podatke o povezivanju elementarnih čestica.

Na engleskom se ta pojava zove entanglement, i prevesti je direktno sa rečima smetnja, mreža i tome slično, bilo bi pogrešno. Ovo ističem, jer, čak ,ni moj prevod, od malo pre, nije najsrećnije rešenje, ali ja najbolje za koje znam.

Na našem sajtu već postoji tekst koji pominje povezivanje fotona (photon entanglement),  a ovom prilikom sledi novina, koja uvodi pojam povezivanja jona. Joni su slobodni atomi nekog elementa koji u svom elektronskom omotaču imaju manjak ili višak elektrona (najčešće jedan do tri elektrona), i iz električno neutralnog stanja prelaze u pozitivno ili negativno. Sem toga, treba istaći da su joni znatno veći od fotona i imaju značajnu masu – za razliku od fotona, za koje se kaže da nemaju masu. Barem ne uvek…

I dalje velika apratura, ali manja nego pre...

Tvrdi se da smo još mnogo vremena udaljeni od trenutka kada ćemo imati funkcionalne kvantne kompjutere veličine zgrade, a kamoli veličine sadašnjih kompjutera. To implicira da smo i dalje u procesu „minjaturizacije“, a deo tog se dešava unutar NIST instituta (National Institute of Standards and Technology).

Po prvi put, fizičari su povezali dva jona koristeći mikrotalase. Ovo je značajno, jer su se, do sada, u procesima povezivanja koristili laseri, koji krče put ka lakim i malim tehnološkim rešenjima, zbog svoje velike preciznosti.

Kvantni kompjuteri bi se služili posebnim osobinama kvantnog sveta da reše velike računske probleme – one, sa kojima današnji super kompjuteri ne mogu da izađu na kraj. Prvi korak u tome je da, prvo, ovladamo kvantnim česticama, pretvarajući ih u kvantne analogije klasičnih kompjuterskih bitova.

Ti osnovni blokovi memorije kvantnih kompjutera bi bili „qubits“. Mogućnost manipulacije jonima koristeći mikro talase i kvantno povezivanje, predstavlja veliku stvar.

Mikro talasi već pokazuju svoju korisnost omogućavajući bežičnu komunikaciju. Tehnologija koja omogućava njihovo generisanje i kontrolu je podrobno proučena, sveprisutna i, stoga, relativno jeftina. Doduše, i dalje je potreban ultra ljubičasti laser koji hladi i meri jone unutar procesa povezivanja mikro talasima. To je i dalje nisko energetski laser koji bi mogao lako da se svede na nivo onih lasera koji se nalaze u prenosivim muzičkim uređajima, kao što su CD u DVD čitač.

Ostatak neophodne tehnologije je, takođe malog gabarita. Cela „mašinerija“ je opisana u žurnalu Nature i tvrdi se da je velika oko 1/10 klasičnog „laserskog parka“ koje je neophodan da se stvori kontrolisano povezivanje čestica koristeći svetlost. Kako se razvoj na tehnologiji i dalje nastavlja, tim istraživača smatra da bi bili u stanju da postojeći mikro talasni uređaj svedu na veličinu današnjeg kompjutera, a možda jednog dana i na veličinu tableta. Mikro talasi, takođe, pokazuju još neke prednosti kvantnog pristupa kompjuterizaciji. Nestabilnost laserskog snopa generiše određene greške u procesu povezivanja čestica, a takvog problema nema sa mikro talasima.

Uvek postoji neko ali…

Na žalost, ovo ne znači da su laseri izgubili svoje mesto u budućoj tehnologiji koja će pokretati kvantne kompjutere. Tim iz instituta NIST je uspeo da sprovede povezivanje sa mikro talasima u „samo“ 76% pokušaja. Najbolje nameštene laserske aparature omaše u istom zadatku samo u 1% slučajeva.

Koncept povezivanja je relativno nezgodan da se razume, i ako ga je relativno lako objasniti. Umesto da se ja ponavljam, ostavljam vas u sposobnim rukama fizičarskog super deke, da vam objasni o česmu se tačno radi. Video je kratak, a dedica bi mogao da deluje malo manje jezivo… ali šta je – tu je. 🙂

Da li je neutrino brži od svetlosti?

Zadnjih 5-6 dana interent bruji od jedne vrlo intrigante vesti:

Neutrino je čestica koja može da se kreće brže od svetlosti!

Prema važećim teorijama, nema te stvari ili pojave koja može da se kreće brže od svetlosti. Tako je bilo sve do sada.

Međutim, novosti i otkrića u nauci (to izgelda svi zaboravljaju), nemaju tako nagle skokove, kao što ovakava vest nudi. Mukotrpan proces potvrde ovog otkrića (ili bilo kog drugog) je tek pred naučnom javnošću. Mora se voditi računa o činjenici da se tokom merenja možda potkrala sistematska greška, do sada, još uvek nepozanta.

Ovo nije prvi put da se dolazi do rezultata koji potvrđuju kretanje brže od brzine svetlosti. U Americi i Japanu sproveđeni su slični ogledi i pre, ali se uparno dolazilo do zaključka da je merenje negde u nekom trenutku bilo felerično. Japanski istraživači su, čak, došli do brzina koje su mnogo veće od brzine svetlosti. Ispostavilo se da je tu bilo još nešto veliko – greška!

Antonio Ereditato jednostavnim jezikom objašanjava šta je suština vesti koja je zainteresovala širu poplaciju, a ne samo naučnu.

Poslušajte šta čovek kaže…

Da li je neutrino brži od svetlosti? Može biti, a i ne mora…

Kvantno znanje hladi kompjutere: novi način razumevanja entropije

Kompjuteri prilikom rada, stvaraju toplotu, i to je svima poznato. Ta činjenica se nije promenila od pojave prvog personalnog računara, ali ima nagoveštaja da se i to može promeniti. Članak bi lako mogao proći kao inženjerska priča da nije teorijskih fizičara. Oni su ti koji tvrde da se efekat zagrevanja prilikom rada kompjutera može pretvoriti u suprotni fenomen – u proces hlađenja. Iza ovakve tvrdnje stoji fundamentalno razmatranje koje se bavi stanjima posedovanja znanja i ne posedovanja znanja. Da ne bismo došli u situaciju da radimo na brzinu, objasnimo sve od samog početka…

Zasmislite da vam ne treba ni komad rashaldnog uređaja dok rade...

Prilikom rada kompjutera, energija koju oni koriste, pre ili kasnije, završi u obliku toplote. Fizičari kažu da to nije sve, kada je ovaj proces u pitanju, i imaju svoj komentar o osnovama potrošnje energije prilikom obrade informacija, podataka.

Skorašnje istraživanje, koje je sproveo tim fizičara, je dalo iznenađujući rezultat na, tom, osnovnom nivou. Profesor Renato Rener (Renato Renner) i Vlatko Vedral (Vlatko Vedral) iz centra za kvantnu tehnologiju pri Nacionalnom univerzitetu u Singapuru i pri Oksfordskom univerzitetu iz Velike Britanije i njihove kolege, opisuju kako brisanje podataka, u određenim uslovima može stvoriti efekat hlađenja, umesto zagrevanja. Efekat je kvantne prirode i nazivaju ga efektom vezivanja (entanglement). Kao krajnji rezultat ovog efekta može biti da super kompjuteri budućnosti imaju koristi od ovog kvantnog efekta u obliku konstantnog hlađenja, i samim tim dizanja performansi. Treba imati na umu da bi današnji kompjuteri bili još efikasniji (brži) da ne moramo da brinemo o njihovom zagrevanju. Ako ono pređe određene granice, kompjuter se jednostavno pregreva i u krajnjem ishodu, pregori.

„Postići kontrolu procesa hlađenja/zagrevanja na kvantnom nivou bi tražilo da se napravi veliki tehnološki skok, ali nije i nemoguće. Svedoci smo velikog napretka u polju kvantne tehnologije u poslednjih 20 godina.“ Kaže Vedral. Sa današnjim mogućnostima koje nudi savremena kvantna laboratorija, trebalo bi da je izvodljivo sprovesti bazični eksperiment, nad nekoliko bitova podataka.

Landauer-ov princip sa kvantnom začkoljicom

Fizičar Rolf Landauer (Rolf William Landauer) je izračunao još 1961. godine, da je tokom brisanja podataka oslobađanje toplote neizbežno. Po Landauer-ovom principu kada kompjuter, tokom rada, premaši neki broj operacija i jedinici vremena, stvorena toplota je tolika da se više ne može „izgubiti“. To, tačnije, znači da se brže generiše dodatna toplotna energija, nego što je sistem preda okolini. Kod današnjih super kompjutera, postoje i drugi izvori zagrevanja koji su značajni, ali Renner misli da će pomenuti efekat biti važan činilac za 10 ili 20 godina. Brojke kažu sledeće: Emisija toplote prilikom brisanja 10 terabajta (terabyte) je oko 1 milionitog dela 1 džula (joule). Međutim ako se ovakav proces brisanja ponovo veliki broj puta tokom jedne sekunde, onda zbirna toplota postaje značajna.

Novo istraživanje Launderovog principa se bavi slučajevima kada su vrednosti bitova koji se brišu poznate. Ako je memorijski sadržaj poznat, moguće ga je obrisati na takav način da ga je posle moguće stvoriti. Već je pokazano da ovo „povratno“ brisanje ne proizvodi toplotu. Sa novom studijom, istraživači idu korak dalje. Oni pokazuju sledeće: prilikom brisanja bitova informacija koje su vezane kvantno-mehanički sa posmatračem, sam posmatrač bi mogao da izvuče postojeću toplotu iz sistema. Kvantno vezivanje povezuje stanje posmatrača sa stanjem kompjutera na način koji ima omogućava da znaju više o memoriji nego da koriste pristup klasične fizike.

Slične formule – dve discipline

Da bi stigli do željenog rezultata (hlađenje tokom brisanja), naučnici kombinuju ideje iz informatičke teorije i koncept iz termodinamike poznat kao entropija. Ovaj pojam se pojavljuje u obe naučne discipline. Kod informatičke teorije entropija predstavlja meru gustine informacija. Takva, opisuje, na primer, koliko memorijskog kapaciteta bi zauzeo neki set podataka kao bi se optimalno kompresovao. U termodinamici, entropija je vezana za ne uređenost sistema. Ona definiše organizovanost molekula u gasu. Po termodinamici, dodavanje entropije sistemu znači dodavanje energije u obliku toplote.

Rener tvrdi: „Pokazalo se, o oba slučaja, da pojam entropije, u stvari, opisuje istu stvar, čak i u kvantno mehaničkom režimu.“  Kako formule za obe entropije imaju isti oblik, već se pretpostavljalo da postoji neka veza između njih. „Naša studija pokazuje, u oba slučaja, da se entropija može sagledati kao manjak znanja.“, ističe Rener.

Treba imati na umu, da prilikom merenja entropije nekog objekta, sam objekat nema entropiju kao takav. Umesto toga, entropija tog objekta je uvek zavisna od posmatrača. Ovo primenjeno na primer sa brisanjem podataka bi mogao dati sledeće. Ako dva nezavisna posmatrača (osobe) brišu podatak iz memorije i jedan od njih ima veću spoznaju o podatku od drugog posmatrača, tada, po njemu, podatak ima manju entropiju i on može obrisati podatke ulažući manju količinu energije. Sem toga, entropija ima neobičnu osobinu da može imati negativnu vrednost kada se posmatra iz ugla informatičke teorije. Potpuna, klasična spoznaja o sistemu znači da posmatrač vidi sistem sa entropijom čija je vrednost nula. Međutim, kvantno vezivanje, daje posmatraču „više nego kompletno znanje“, jer su kvantne korelacije jače od klasičnih. To nas, na posletku, vodi ka entropiji koja je manja od nule. Sve do sada, teoretski fizičari su koristili negativnu entropiju u svojim proračunima, bez dubljeg razumevanja šta bi ona mogla da znači u termodinamici ili u eksperimentu.

Nema zagrevanja, čak i hladi

Da sumiramo, malo.

U slučaju klasičnog, potpunog poznavanja kompjuterske memorije (entropija je nula vrednost), brisanje podatka, u teoriji ne zahteva bilo kakvo ulaganje energije.

U slučaju kvantnog vezivanja „više nego kompletno saznanje“ o memoriji (negativna entropija) vodi ka ta tome, da brisanje podataka dovodi ka izvlačenju topote iz sistema u obliku upotrebljive energije. Ovo bi bio fizički smisao negativne entropije.

Međutim,  Rener ističe: „Ovo ne znači da možemo da razvijemo perpetual mobile mašinu.“ To bi bila mašina iz snova koja bi proizvodila više energije nego što potroši, ili bi proizvodila koristan rad u beskonačnost, kada se jednom pokrene. U primeru sa brisanjem, podaci bi bili obrisani samo jednom, tako da nema mogućnosti da se dalje proizvodi energija. Sam proces, takođe, uništava kvantno vezivanje, i potreban je unos energije da bi se stanje sistema vratilo na početno. Jednačine koje opisuju ovaj proces su u saglasnosti sa drugim zakonom termodinamike: idja o tome da entropija univerzuma se ne može smanjivati, nikada. Vedral ističe: „U našoj studiji, operišemo na samoj granici drugog zakona. Ako krenemo dalje, prekršićemo ga.“

Osnovne pronalaska

Ova nova naučna istraživanja o entropiji mogu imati primene i van proračuna toplote koju kompjuteri proizvedu. Na primer, metode razvijene unutar informatičke teorije (one koje se tiču entropije) mogu dovesti do inovacija u termodinamici. Ovo bi predstavljalo svojevrsnu sinergiju između dve naučne discipline, koje na prvi pogled nemaju puno zajedničkog. Veza između dva koncepta je osnovna, fundamentalna.

Vreme će pokazati da li je ovaj put razmatranje entropije svojevrsni naučni pomak ili samo još jedna od naučnih stramputica. Jedno je sigurno: konačni rezultat ovakvog istraživanja možemo očekivati za vreme jednog životnoga doba. To je, i dalje, dovoljno vremena da se neko seti još boljeg načina da se kompjuteri hlade tokom njihovog rada, pa će ova kvantno mehanička varijanta postati – nepotrebna.

Novi nano metal koji u trenutku može da menja svoju tvrdoću

Ovo je kratak tekst o tome kako bi inženjeri mogli da zavole naučnike za sva vremena. Nije baš neka ljubavna priča, ali…

Naučnici su, baš ti, koji se stalno trude da projektuju nove i bolje materijale. Neki od motiva su potpuno čudni, dok se većina njih vrti oko konkretnih potreba. Bez obzira na silne tehnološke inovacije u poslednja 2 veka i dalje je proizvodnja i upotreba materijala priklještena između mogućnosti i želja. Često se dolazi do kompromisa, gde za svaku pogodnost ili osobinu materijala morate platiti nekom manom. Na primer, ako je materijal dovoljno provodan (za električnu struju), onda nije dovoljno otporan na zagrevanje, pa to traži novo tehnološko rešenje koje će obaviti funkciju hlađenja.

Transformacija iz mekog u čvrsto stanje pritiskom na dugme

Naravno, sledeći primer neće tvrditi da smo, konačno, dobili univerzalni materijal, ali definitivno otvara nove mogućnosti. Tehnički univerzitet u Hamburgu i Helmholtz centar u gradu Geshakt (Geesthacht, Nemačka) su projektovali novi nano materijal, koji, tako reći, u trenutku prelazi iz čvrstog u meko stanje. Drugačije rečeno, materijal u par trenutaka može promeniti svoju tvrdoću, značajno.

Materijal je, u osnovi, metal koji menja svoje osobine zahvaljujući struji koja prolazi kroz njega. Napon strujnog toka ga može pretvoriti u čvrsti i sjajni ili u mek, taman i lako oblikujući metal. Ova zanimljiva metamorfoza je dobijena kada su neki plemeniti metal, kao što je zlato ili platina, stavi u kiselu kupku, gde korozija stvara, svojim delovanjem, sitne, porozne kanale kroz materijal. Nešto kao vrlo sitni fjordovi po obali Norveške. Sledeći korak je punjenje tih kanala sa provodnom tečnošću (koja provodi elektricitet), kao što je razblažena kiselina ili slani rastvor.

Razloženi joni u tečnosti su, sada, u poziciji da utiču na površinske atome metalnog dela ove čvrsto-tečne kombinacije. Zavisno od toga, koliki je napon pušten kroz materijal, elektroni bivaju dodati ili oduzeti od atoma na metalnoj površini. Kada se kaže metalna površina, ovde se misli na bilo koju dodirnu površinu između metala i tečnosti. Kako tečnost prožima ceo materijal, interakcija se dešava po celom preseku, ne samo na njegovoj površini. Ovo šetanje elektrona omogućava materijalu da dostigne nivo tvrdoće koji je duplo veći od normalnog ili da postane znatno mekši.

Ovakva transformacija metala (za koji se obično vezuje pojam tvrdoće) je sasvim izuzetna. Ovo otvara mogućnosti za mnogostruke primene, među kojima je i stvaranje samo opravljajućih materijala koji mogu reagovati na stres koji se dešava usled bilo kog napona. Materijal je, generalno, otporniji na naprezanje ako je mekši, a istaknuta brzina transformacije (skoro trenutno) će ovom materijalu omogućiti da se prilagođava uslovima koji ga okružuju. Vrlo zgodno za odgovorne elemente mašina koji su izloženi ekstremnim pritiscima, temperaturama ili bilo kojim drugim naprezanjima. Super, a? 🙂

***

Imajući sve ovo u vidu, sada nam, samo, fali krajnja komponenta pa da doživimo film Džejmsa Kamerona u prvom licu:  Skynet.

Ako Vam treba još neka asocijacija, sledi legendarna replika:

I’ll be bAck!

Za one, koji su još uvek u nedoumici o čemu pričam, evo jedno trik pitanje:

„Ko je rekao T-1000?“