19.01.2018
PL EN
06.06.2013 aktualizacja 06.06.2013

Metody używane w badaniach planet przydadzą się m.in. w nanotechnologiach

Naukowiec z Instytutu Chemii Fizycznej PAN w Warszawie opracował nowy, szybki i dokładny algorytm do poznawania własności fizycznych i chemicznych powierzchni materiałów badanych w laboratoriach.

Inspiracją dla algorytmu była matematyka opisująca zjawiska zachodzące w atmosferach planet gazowych - poinformował Instytut w przesłanym PAP komunikacie.

Olbrzymie gazowe planety, takie jak Jowisz i Saturn, należą do najjaśniejszych obiektów na nocnym niebie. Gdy światło słoneczne dociera do atmosfery takiej planety, rozprasza się w niej na różne sposoby, a dodatkowo część jest pochłaniana przez pierwiastki i związki chemiczne znajdujące się w atmosferze.

Matematyczny opis oddziaływania światła z atmosferą planety gazowej przedstawił w 1950 roku indyjski astrofizyk i matematyk Subramanyan Chandrasekhar. Wyprowadzenie tego opisu liczyło 200 stron i zawierało m.in. pewną skomplikowaną funkcję, która obecnie stosowana jest m.in. przy badaniu własności powierzchni materiałów. Opisane przez astrofizyka prawa fizyczne można bowiem wykorzystywać także do opisu emisji elektronów przy oświetlaniu próbek materiałów za pomocą wiązki promieniowania rentgenowskiego.

„Za pomocą powierzchniowo czułych metod spektroskopowych możemy określać cechy najbardziej zewnętrznych warstw materiałów, ich skład czy też stan chemiczny. Ta wiedza jest szczególnie ważna w inżynierii materiałowej, mikroelektronice i różnych nanotechnologiach, a także w tak istotnych procesach jak kataliza czy wszechobecna korozja” - tłumaczy prof. dr hab. Aleksander Jabłoński z Instytutu Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk.

Obliczenia potrzebne do opracowania wyników tego rodzaju badań laboratoryjnych wymagają wielokrotnego wyznaczania funkcji Chandrasekhara z jak najlepszą dokładnością. Jest wiele metod jej wyznaczania, jednak ich dokładność osiąga 1-2 proc., a tymczasem w niektórych zastosowaniach trzeba wyznaczyć wartość funkcji z dokładnością do kilkunastu miejsc po przecinku.

Profesorowi Jabłońskiemu udało się opracować algorytm, który pozwala otrzymać tak dużą dokładność, a przy tym działa nawet kilkadziesiąt razy szybciej od dotychczasowych. Kod programu realizującego nowy algorytm wyznaczania wartości funkcji Chandrasekhara został opracowany w języku programowania Fortran 90 i opublikowany w czasopiśmie „Computer Physics Communications”.

PAP - Nauka w Polsce

cza/ agt/

Partnerzy

Copyright © Fundacja PAP 2018