當科學家和工程師發現優化現有材料的新方法時，就為創新鋪平了道路，使我們的電話，計算機到醫療設備的所有組件都變得更小，更快，更高效。

根據《自然》雜志NPG亞洲材料雜志今天發表的研究報告，由倫斯勒理工學院材料科學與工程學副教授埃德溫·福騰(Edwin Fohtung)領導的一組研究人員找到了一種新的方法，該方法可以通過釋放能夠使眾多從生物傳感器到量子計算的各種應用。

他們證明，當鎳被制成極小的單晶納米線并受到機械能時，會產生巨大的磁場，這種現象被稱為巨磁致伸縮。

相反，如果將磁場施加到材料，則其中的原子將改變形狀。這種位移可以被用來收集能量。Fohtung說，該特性對于數據存儲和數據收集(甚至是生物傳感器)都非常有用。盡管鎳是一種常見的材料，但是在這些領域中鎳的前景從未被人知道。

Fohtung說：“想象一下，建立一個具有大面積納米線的系統。您可以將其置于外部磁場中，它將收獲非常大量的機械能，但它會非常小。”

研究人員通過一種稱為無透鏡顯微鏡的技術發現了這種獨特的特性，該技術中使用同步加速器收集衍射數據。然后將該數據插入計算機算法，以產生電子密度和原子位移的3D圖像。

Fohtung說，使用大數據方法，該技術可以產生比傳統顯微鏡更好的圖像，從而為研究人員提供更多信息。它將計算和實驗物理學與材料科學相結合，這是他在多個專業領域的交集。

Fohtung說：“這種方法能夠看到很小的物體，并發現我們從未想到的關于這些材料及其用途的東西。” “如果使用透鏡，則只能看到可見的物體。它取決于透鏡的尺寸，透鏡的性質，透鏡的曲率。沒有透鏡，我們的分辨率僅受輻射波長的限制。 ”。

Fohtung使用相同的技術表明六價鐵酸鋇(一種常用于磁帶，CD和計算機組件的通用且豐富的材料)具有自發性的磁極化和電極化，當暴露于電場時會發生自發的極化和極化。該特性稱為鐵電特性，可用于快速寫入，節電和數據存儲。這些發現最近發表在《物理評論》 B上。

Fohtung認為，無透鏡研究物質的方法將使研究人員能夠進一步了解固態材料，例如技術設備中使用的那些材料。它甚至可以使人們對人體組織和細胞有更深入的了解，使用這種技術可以在更自然的棲息地中進行觀察。

Fohtung說：“令我如此激動的是未來的潛力。現有的材料太多了，我們只是無法理解其潛在的應用。”