นักวิจัยได้ค้นพบวิธีที่จะขยายชั้นของวัสดุสองมิติ (2D) ที่มีการบิดของ interlayer ที่คาดเดาได้ โดยไม่จำเป็นต้องใช้การซ้อนและบิดชั้นที่ปลูกแยกกันด้วยมือ เทคนิคใหม่นี้ใช้พื้นผิวที่มีการเติบโตแบบโค้งและสามารถให้การเพิ่มขึ้นอย่างมากในด้าน “twistronics” ซึ่งเป็นแนวทางใหม่ในการปรับคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุและวิศวกรรมอุปกรณ์ในอนาคต
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักฟิสิกส์และนักวิทยาศาสตร์
ด้านวัสดุได้สำรวจวิธีการใช้การประกบแบบอ่อน (van der Waals) ระหว่างชั้นวัสดุที่ซ้อนกันและมีความหนาระดับอะตอมเพื่อควบคุมคุณสมบัติของวัสดุ ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดคือกราฟีน ซึ่งเป็นแผ่นอะตอมคาร์บอน 2 มิติ กราฟีนปกติไม่มีช่องว่างแถบอิเล็กทรอนิกส์ แต่สามารถสร้างขึ้นเพื่อพัฒนาได้เมื่อวางบนโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (hBN) ซึ่งเป็นวัสดุ 2 มิติที่มีค่าคงที่ขัดแตะคล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม หากชั้นกราฟีนและ hBN ที่ซ้อนกันเหล่านี้บิดเบี้ยว มุมระหว่างโครงข่ายกราฟีนและ hBN จะเพิ่มขึ้น ลดการมีเพศสัมพันธ์ของแวนเดอร์วาลส์ และทำให้ช่องว่างของวงดนตรีหายไป ในลักษณะนี้ กราฟีนสามารถสร้างให้เหมือนโลหะหรือเซมิคอนดักเตอร์ได้ง่ายๆ โดยเปลี่ยนมุมระหว่างชั้นต่างๆ อะไรที่มากกว่า,
วิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นใหม่ของ “twistronics” จึงเป็นวิธีการควบคุมคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุที่ไม่ต้องเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีเหมือนเทคนิคทั่วไป (เช่นการเติม) แต่มีปัญหาอยู่: การสร้างกองวัสดุเหล่านี้มักต้องการให้นักวิจัยขัดผิวหรือสังเคราะห์ชั้นของวัสดุ 2D แยกจากกัน ก่อนที่จะวางซ้อนและบิดเป็นชั้น ซึ่งเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ความพยายามด้วยตนเอง
พื้นผิวโค้งทีมงานที่นำโดยSong Jin
จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน–แมดิสันในสหรัฐอเมริกาได้เอาชนะความท้าทายนี้ด้วยการใช้ประโยชน์จากพื้นผิวที่ไม่ใช่แบบยุคลิด (โค้ง) และความไม่สมบูรณ์ของคริสตัลชนิดหนึ่งที่เรียกว่าความคลาดเคลื่อนของสกรูเพื่อสร้างผลึก 2 มิติที่บิดเบี้ยว ในวัสดุ 2 มิติ ความคลาดเคลื่อนของสกรูเหล่านี้ทำให้เกิดโครงสร้างเกลียวซึ่งชั้นทั้งหมดทั่วทั้งกองเชื่อมต่อกัน และการวางแนวของทุกชั้นอยู่ในแนวเดียวกัน คล้ายกับทางลาดในที่จอดรถหลายชั้น Jin อธิบาย
ในการทดลอง นักวิจัยในวิสคอนซินได้วางอนุภาคนาโนของซิลิกอนออกไซด์ไว้ใต้ศูนย์กลางของเกลียวของวัสดุ 2 มิติ อนุภาคนาโนนี้รบกวนพื้นผิวเรียบก่อนหน้านี้ ทำให้เกิดรากฐานโค้งสำหรับคริสตัล 2 มิติ (ในกรณีนี้คือจากโลหะทรานซิชันไดคัลโคจิไนด์ทังสเตนไดซัลไฟด์หรือทังสเตนไดเซเลไนด์) เพื่อให้เติบโตต่อไป
ในสถานการณ์นี้ แทนที่จะเป็นเกลียวที่เรียงตัวกันซึ่งขอบของแต่ละชั้นขนานกับชั้นก่อนหน้า นักวิจัยพบว่าคริสตัล 2D ก่อตัวเป็นเกลียวหลายชั้นที่บิดเบี้ยวอย่างต่อเนื่องในวิธีที่คาดเดาได้จากชั้นหนึ่งไปอีกชั้นหนึ่ง มุมของการบิดเกลียวระหว่างชั้นเกิดจากการไม่ตรงกันระหว่างผลึก 2D แบนกับพื้นผิวโค้งที่พวกมันเติบโต พวกมันอธิบาย และอาจเกิดเกลียวสองประเภทที่แตกต่างกันได้ เมื่อโครงสร้างเกลียวเติบโตโดยตรงเหนืออนุภาคนาโน มันจะสร้างรูปแบบที่ผู้เขียนนำYuzhou Zhaoเรียกขานว่า “เกลียวยึด” ในทางกลับกัน โครงสร้างที่โตเหนืออนุภาคนาโนที่อยู่นอกศูนย์กลางนั้นเรียกว่า “เกลียวที่คลายตัว”
รุ่นและขนาดเพื่ออธิบายพฤติกรรมนี้ Zhao ได้พัฒนา
แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ทำนายมุมบิดของเกลียวตามเรขาคณิตของพื้นผิวโค้ง รูปร่างจำลองเหล่านี้มักเห็นด้วยกับโครงสร้างที่เขาปลูกในห้องปฏิบัติการ นอกจากนี้ การวัดด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนโดยChengyu ZhangและPaul Voylesที่วิสคอนซิน แสดงให้เห็นว่าโครงข่ายของอะตอมบนชั้นบิดเกลียวที่อยู่ใกล้เคียงทำให้เกิดรูปแบบการรบกวนที่ทับซ้อนกัน (moiré) ตามที่คาดไว้
ในขณะที่นักวิจัยใช้ทังสเตนไดซัลไฟด์และทังสเตนไดเซเลไนด์เพื่อแสดงให้เห็นว่าวัสดุที่บิดเป็นเกลียวสามารถเติบโตได้อย่างไร พวกเขาสังเกตเห็นว่าแนวคิดของเกลียวบิดเกลียวสามารถขยายไปยังวัสดุ 2 มิติอื่นๆ ได้ “ตอนนี้เราสามารถทำตามโมเดลที่มีเหตุผลซึ่งมีรากฐานมาจากคณิตศาสตร์เพื่อสร้างเลเยอร์ 2 มิติที่มีมุมบิดที่ควบคุมได้ระหว่างทุกเลเยอร์” Zhao กล่าว “ความสามารถในการสังเคราะห์วัสดุ 2D แบบบิดเกลียวได้โดยตรงด้วยวิธีนี้จะช่วยให้เราสามารถศึกษาฟิสิกส์ควอนตัมแบบใหม่ในวัสดุเหล่านี้ได้”
ในการปฏิบัติทางคลินิก วิธีการที่ใช้กันมากที่สุดในการตรวจหา LVO คือรูปแบบการถ่ายภาพที่เรียกว่า CT angiography วิธีนี้จะช่วยให้แพทย์ได้ภาพ 3 มิติของหลอดเลือดในสมองของผู้ป่วยอย่างละเอียด เทคนิค CT ที่ใหม่กว่าคือ multiphase CT angiography ให้ข้อมูลมากกว่าคู่เฟสเดียวผ่านการได้มาซึ่ง cerebral angiograms ในสามขั้นตอนที่แตกต่างกัน: peak arterial (ระยะที่ 1), peak venous (ระยะที่ 2) และ late venous (ระยะที่ 3) ข้อได้เปรียบหลักของวิธีนี้มาจากศักยภาพในการตรวจจับความล่าช้าในการเติมหลอดเลือด ทำให้แพทย์ทำการประเมินตามเวลาที่กำหนด
กลุ่มนักวิจัยที่นำโดยRyan McTaggartจากมหาวิทยาลัยบราวน์ได้พัฒนาเครื่องมือที่มีศักยภาพในการระบุและจัดลำดับความสำคัญของผู้ป่วย LVO อย่างรวดเร็วในสถานการณ์ฉุกเฉิน เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ พวกเขาได้สร้างและฝึกอบรมโครงข่ายประสาทเทียมที่สามารถจำแนกการมีอยู่ของ LVO ในการตรวจหลอดเลือดด้วย CT ได้ นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกที่ใช้การเรียนรู้อย่างลึกซึ้งเพื่อระบุ LVO ในหลอดเลือดแดงทั้งด้านหน้าและด้านหลังโดยใช้ภาพ CT angiography แบบหลายเฟส ผลลัพธ์ที่ได้สรุปไว้ในรังสีวิทยา
โมเดลการเรียนรู้เชิงลึกที่สามารถจำแนก LVOs…
ในการฝึก ตรวจสอบ และทดสอบแบบจำลอง นักวิจัยได้ใช้ชุดข้อมูลของอาสาสมัคร 540 รายที่มีการตรวจ CT angiography แบบหลายเฟส ในจำนวนนี้ ผู้ป่วย 270 รายยืนยันว่ามี LVO ในขณะที่อีก 270 รายไม่มี LVO การสแกน CT แต่ละครั้งได้ผ่านขั้นตอนก่อนการประมวลผลหลายชุด
Credit : chaneloutletinaus.net cheapestfitnessequipment.org cheapestlevitravardenafil.net chesterrailwaystation.org cialisdailybuycheapcialisfgrhy.com
