Ensimmäinen huonelämpötilassa aikaansaatu elektronineste avaa tien uudenlaisille optoelektronisille laitteille ja fysiikan perustutkimukselle. Sellaisen saivat aikaan Kalifornian Riversiden yliopiston fyysikot pommittamalla ultraohutta puolijohteiden kerrosrakennetta voimakkailla laserpulsseilla.
Innovaation avulla on ensimmäistä kertaa mahdollista kehittää käytännöllisiä ja tehokkaita laitteita valon tuottamiseksi ja havaitsemiseksi terahertsien aallonpituuksilla. Infrapunavalon ja mikroaaltojen välissä olevilla taajuuksilla toimivilla laitteilla voitaisiin käyttää niin monipuolisissa sovelluksissa kuin viestintä ulkoavaruudessa, syövän havaitseminen ja piilotettujen aseiden skannaus.
Tutkimus voisi myös mahdollistaa aineen perusfysiikan etsinnän äärettömän pienissä mittakaavoissa. Se auttaa myös avaamaan kvanttimetamateriaalien aikakauden, jossa rakenteet on suunniteltu atomien mittaisiksi.
Tutkimuksissaan tutkijat rakensivat molybdeeniditelluridista erittäin ohuen kerrosrakenteen hiiligrafeenikerrosten välille. Sitten materiaalia pommitettiin erittäin nopeilla laserpulsseilla.
- Tavallisesti tällaisten piin kaltaisten puolijohteiden kanssa laserheräte luo elektroneja ja niiden positiivisesti varautuneita aukkoja, jotka leviävät ja kulkevat materiaalissa. Tämä on sama ilmiö, jolla kaasu määritetään, kertoo professori Nathaniel Gabor.
Tässä tapauksessa tutkijat havaitsivat kuitenkin todisteita kondensaatiosta nesteen ekvivalentissa. Tällaisella nesteellä olisi ominaisuuksia, jotka muistuttavat tavallisia nesteitä kuten vettä. Se ei kuitenkaan koostuisi molekyyleistä, vaan puolijohteessa olevista elektroneista ja aukoista.
- Me nostimme järjestelmään dumpatun energian määrää ja alkuvaiheissa emme nähneet mitään mutta sitten yhtäkkiä näimme materiaalissa ”poikkeuksellisen valovirran renkaan” muodostumisen. Tajusimme, että se oli nestettä, koska se kasvoi kuin pisara eikä käyttäytynyt kuten kaasu, Gabor toteaa.
Se, mitä todella yllätti tutkijat, oli ilmiön tapahtuminen huoneenlämmössä. Aiemmin tutkijat olivat luoneet tällaisia elektroni-aukko -nesteitä vain erittäin kylmissä lämpötiloissa. Tällaisten pisaroiden elektronisten ominaisuuksien mahdollistamia terahertsilähettimiä ja -vastaanottimia voitaisiin käyttää myös nopeampiin tietoliikennejärjestelmiin ulkoavaruudessa. Ja elektroni-aukko -neste voisi olla perusta kvanttitietokoneille, jotka tarjoavat mahdollisuuden olla paljon pienempiä kuin nyt käytössä oleva piipohjainen piiri toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.
Tutkijoita kiinnostaa käyttää teknologiaa tutkiakseen fysiikan perusilmiöitä. Esimerkiksi elektroni-aukko -nesteen jäähdyttäminen erittäin mataliin lämpötiloihin voi johtaa siihen, että se muuttuu "kvanttivedeksi" eksoottisilla fysikaalisilla ominaisuuksilla, jotka voisivat paljastaa aineen uusia perusperiaatteita.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 15.2.2019
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
