א פוסיאָן רעאַקטאָר איז יסענשאַלי אַ מאַגנעטיק פלאַש מיט די זעלבע פּראַסעסאַז וואָס פאַלן אין די זון. דעוטעריום און טריטיום ברענוואַרג פוסע צו פאָרעם אַ פארע פון ​​העליום ייאַנז, נעוטראָן און היץ. ווען די הייסע, ייאַנייזד גאַז - גערופן פּלאַזמע - ברענט, די היץ איז טראַנספערד צו וואַסער צו מאַכן פּאַרע צו דרייען טערביינז וואָס דזשענערייט עלעקטרע. די סופּערכיטיד פּלאַזמע שטעלט אַ קעסיידערדיק סאַקאָנע צו די רעאַקטאָר וואַנט און די דיווערטאָר (וואָס רימוווז וויסט פון די אַפּערייטינג רעאַקטאָר צו האַלטן די פּלאַזמע הייס גענוג צו ברענען).

"מיר פּרוּווט צו באַשטימען די פונדאַמענטאַל נאַטור פון פּלאַזמע-פייסינג מאַטעריאַלס מיט דער ציל פון בעסער פארשטאנד דערנידעריקונג מעקאַניזאַמז אַזוי מיר קענען ינזשעניר שטאַרק, נייַ מאַטעריאַלס," האט געזאגט מאַטעריאַלס געלערנטער טשאַד פּאַריש פון די דעפּאַרטמענט פון ענערגיע ס אָוק רידזש נאַשאַנאַל לאַבאָראַטאָרי. ער איז עלטער מחבר פון אַ לערנען אין דעם זשורנאַלוויסנשאפטלעכע רעפּאָרץאַז יקספּלאָרד דערנידעריקונג פון טאַנגסטאַן אונטער רעאַקטאָר-באַטייַטיק טנאָים.

ווייַל טאַנגסטאַן האט די העכסטן מעלטינג פונט פון אַלע מעטאַלס, עס איז אַ קאַנדידאַט פֿאַר פּלאַזמע-פייסינג מאַטעריאַלס. רעכט צו זייַן קרישלדיקקייט, אָבער, אַ געשעפט מאַכט פאַבריק וואָלט מער מסתּמא זיין געמאכט פון אַ טאַנגסטאַן צומיש אָדער קאַמפּאַזאַט. רעגאַרדלעסס, לערנען וועגן ווי ענערגעטיק אַטאָמישע באָמבאַרדמענט אַפעקץ טאַנגסטאַן מיקראָסקאָפּיקאַללי העלפּס ענדזשאַנירז פֿאַרבעסערן יאָדער מאַטעריאַלס.

"אין אַ פוסיאָן מאַכט פאַבריק איז די מערסט ברוטאַל סוויווע ענדזשאַנירז האָבן אלץ געווען געבעטן צו פּלאַן מאַטעריאַלס פֿאַר," האָט פּאַריש געזאָגט. "עס איז ערגער ווי די ינלענדיש פון אַ דזשעט מאָטאָר."

רעסעאַרטשערס לערנען די ינטעראַקשאַן פון פּלאַזמע און מאַשין קאַמפּאָונאַנץ צו מאַכן מאַטעריאַלס וואָס זענען מער ווי אַ גלייַכן פֿאַר אַזאַ האַרב אַפּערייטינג באדינגונגען. מאַטעריאַלס רילייאַבילאַטי איז אַ שליסל אַרויסגעבן מיט קראַנט און נייַ יאָדער טעקנאַלאַדזשיז וואָס האָבן אַ באַטייטיק פּראַל אויף קאַנסטראַקשאַן און אַפּערייטינג קאָס פון מאַכט פּלאַנץ. אַזוי עס איז קריטיש צו ינזשעניר מאַטעריאַלס פֿאַר כאַרדנאַס איבער לאַנג לייפסייקאַלז.

פֿאַר דעם קראַנט לערנען, ריסערטשערז אין דעם אוניווערסיטעט פון קאַליפאָרניאַ, סאַן דיעגאָ, באָמבאַרדעד טאַנגסטאַן מיט העליום פּלאַזמע אין נידעריק ענערגיע, נאָכמאַכן אַ פוסיאָן רעאַקטאָר אונטער נאָרמאַל טנאָים. דערווייַל, ריסערטשערז ביי ORNL געוויינט די מולטיטשאַרדזשד יאָן פאָרשונג מעכירעס צו באַפאַלן טאַנגסטאַן מיט הויך-ענערגיע העליום ייאַנז עמיאַלייטינג זעלטן טנאָים, אַזאַ ווי אַ פּלאַזמע דיסראַפּשאַן וואָס קען אַוועקלייגן אַ אַבנאָרמאַלי גרויס סומע פון ​​ענערגיע.

ניצן טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי, סקאַנינג טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי, סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי און עלעקטראָן נאַנאָקריסטאָלאָגראַפי, די סייאַנטיס קעראַקטערייזד די עוואָלוציע פון ​​באַבאַלז אין די טאַנגסטאַן קריסטאַל און די פאָרעם און וווּקס פון סטראַקטשערז גערופן "טענדרילס" אונטער נידעריק און הויך-ענערגיע טנאָים. זיי געשיקט די סאַמפּאַלז צו אַ פירמע גערופן AppFive פֿאַר פּרעסעססיאָן עלעקטראָן דיפראַקשאַן, אַ אַוואַנסירטע עלעקטראָן קריסטאַלאָגראַפי טעכניק, צו אָנפירן גראָוט מעקאַניזאַמז אונטער פאַרשידענע טנאָים.

פֿאַר אַ ביסל יאָרן, סייאַנטיס האָבן געוואוסט אַז טאַנגסטאַן ריספּאַנדז צו פּלאַזמע דורך פאָרמינג קריסטאַליין טענדרילז אויף די וואָג פון ביליאַנז פון אַ מעטער, אָדער נאַנאָמעטערס - אַ קליינטשיק לאָנקע פון ​​סאָרץ. די קראַנט לערנען דיסקאַווערד אַז טענדאַלז געשאפן דורך נידעריק-ענערגיע באָמבאַרדמענט זענען סלאָוער-גראָוינג, פיינער און סמודער - פאָרמינג אַ דענסער טעפּעך פון פאַז - ווי די באשאפן דורך העכער ענערגיע אַטאַקע.

אין מעטאַלס, אַטאָמס יבערנעמען אַ אָרדערלי סטראַקטשעראַל אָרדענונג מיט דיפיינד ספּייסאַז צווישן זיי. אויב אַן אַטאָם איז דיספּלייסט, אַ ליידיק פּלאַץ, אָדער "וואַקאַנסי," בלייבט. אויב ראַדיאַציע, ווי אַ בילליאַרד פּילקע, קלאַפּט אַן אַטאָם אַוועק פון זיין פּלאַץ און לאָזן אַ ליידיק אָרט, דער אַטאָם מוזן גיין ערגעץ. עס קרימז זיך צווישן אנדערע אַטאָמס אין די קריסטאַל, און ווערט אַ ינטערסטיטיאַל.

נאָרמאַל פוסיאָן-רעאַקטאָר אָפּעראַציע יקספּאָוזיז די דיווערטאָר צו אַ הויך פלאַקס פון זייער נידעריק-ענערגיע העליום אַטאָמס. "א העליום יאָן איז נישט שווער גענוג צו טאָן די בילליאַרד פּילקע צונויפשטויס, אַזוי עס איז צו סניק אין די לאַטאַס צו אָנהייבן פאָרמינג באַבאַלז אָדער אנדערע חסרונות," האָט פּאַריש דערקלערט.

טהעאָריסץ ווי Brian Wirth, אַ UT-ORNL גאווערנאר ס שטול, האָבן מאָדעלעד די סיסטעם און גלויבן די מאַטעריאַל וואָס איז דיספּלייסט פון די לאַטאַס ווען באַבאַלז ווערן די בנין בלאַקס פון טענדרילז. העליום אַטאָמס וואַנדערן ראַנדאַמלי אַרום די לאַטאַס, פּאַריש געזאגט. זיי שלאָגן זיך אין אנדערע העליום און פאַרבינדן פאָרסעס. יווענטשאַוואַלי די קנויל איז גרויס גענוג צו קלאַפּן אַ טאַנגסטאַן אַטאָם אַוועק זייַן פּלאַץ.

"יעדער מאָל ווען די בלאָז וואַקסן עס פּושיז אַ פּאָר מער טאַנגסטאַן אַטאָמס אַוועק פון זייער זייטלעך, און זיי האָבן צו גיין ערגעץ. זיי וועלן זיין געצויגן צו די ייבערפלאַך, "האט געזאגט פּאַריש. "דאָס, מיר גלויבן, איז דער מעקאַניזאַם דורך וואָס דעם נאַנאָפוזז פארמען."

קאַמפּיוטיישאַנאַל סייאַנטיס לויפן סימיאַליישאַנז אויף סופּערקאַמפּיוטערז צו לערנען מאַטעריאַלס אויף זייער אַטאָמישע מדרגה, אָדער נאַנאָמעטער גרייס און נאַנאָסעקאָנד צייט וואָג. ענדזשאַנירז ויספאָרשן ווי מאַטעריאַלס צעברעכן, פּלאַצן און אַנדערש ביכייווז נאָך לאַנג ויסשטעלן צו פּלאַזמע, אויף סענטימעטער לענג און שעה צייט וואָג. "אָבער עס איז געווען קליין וויסנשאַפֿט אין צווישן," האט געזאגט פּאַריש, וועמענס עקספּערימענט אָנגעפילט דעם וויסן ריס צו לערנען די ערשטער וואונדער פון מאַטעריאַל דערנידעריקונג און די פרי סטאַגעס פון נאַנאָטענדריל וווּקס.

אַזוי איז פאַז גוט אָדער שלעכט? "פאַזז איז מסתּמא צו האָבן ביידע דעטראַמענאַל און וווילטויק פּראָפּערטיעס, אָבער ביז מיר וויסן מער וועגן אים, מיר קענען נישט ינזשעניר מאַטעריאַלס צו פּרובירן צו עלימינירן די שלעכט בשעת אַקצענטירן די גוט," האָט פּאַריש געזאָגט. אויף די פּלוס זייַט, פאַזי טאַנגסטאַן זאל נעמען היץ לאָודז וואָס וואָלט פּלאַצן פאַרנעם טאַנגסטאַן, און יראָוזשאַן איז 10 מאל ווייניקער אין פאַזי ווי פאַרנעם טאַנגסטאַן. אויף די מינוס זייַט, נאַנאָטענדרילס קענען ברעכן אַוועק, פאָרמינג אַ שטויב וואָס קענען קילן פּלאַזמע. דער ווייַטער ציל פון די סייאַנטיס איז צו לערנען ווי די מאַטעריאַל יוואַלווז און ווי גרינג עס איז צו ברעכן די נאַנאָטענדרילס אַוועק פון די ייבערפלאַך.

די ORNL פּאַרטנערס ארויס פריש סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי יקספּעראַמאַנץ וואָס ילומיניט טאַנגסטאַן נאַטור. איין לערנען האט געוויזן די גראָוט פון די טענדריל האט נישט פאָרזעצן אין קיין בילכער אָריענטירונג. אן אנדער ויספאָרשונג אנטפלעקט אַז דער ענטפער פון פּלאַזמע-פייסינג טאַנגסטאַן צו העליום אַטאָם פלאַקס יוואַלווד פון נאַנאָפוזז בלויז (ביי נידעריק פלאַקס) צו נאַנאָפוז פּלוס באַבאַלז (ביי הויך פלאַקס).

דער טיטל פון דעם קראַנט פּאַפּיר איז "מאָרפאָלאָגיעס פון טאַנגסטאַן נאַנאָטענדרילס דערוואַקסן אונטער העליום ויסשטעלן."