Ученые из Университета Ланкастера и Оксфордского университета создали нано-электронную схему, которая вибрирует без воздействия внешней силы.

Они использовали крошечный подвесной провод, напоминающий вибрирующую гитарную струну. Их эксперимент показал, как простое нано-устройство может генерировать движение непосредственно от электрического тока. Исследование было опубликовано в журнале Nature Physics.

Исследователи создали устройство из углеродной нанотрубки, представляющей собой проволоку диаметром около 3 нанометров (примерно в 100 000 раз тоньше струны гитары). Оба конца были закреплены на металлических опорах, а после охлаждены до температуры 0,02 градуса выше абсолютного нуля. Центральная часть провода была свободна для вибрации, которую исследователи могли обнаружить, пропуская через нее ток и измеряя изменение электрического сопротивления.

Подобно тому, как гитарная струна вибрирует, когда ее щиплют, проволока вибрирует, когда она приводится в движение колеблющимся напряжением. Исследователи ожидали именно такой эффект.

Однако самое удивительное произошло, когда они повторили эксперимент, не используя напряжение. При правильных условиях провод колебался сам по себе. Нано-струна играла.

Глава исследования доктор Эдвард Лэрд из Университета Ланкастера отмечает: «Нам потребовалось некоторое время, чтобы понять, что вызывает вибрации, но в конце концов мы разобрались. В таком крошечном устройстве важно, чтобы электрический ток состоял из отдельных электронов. Электроны перемещаются один за другим на провод, каждый из которых дает небольшой толчок. Обычно эти толчки являются случайными, но мы поняли, что когда вы точно управляете параметрами, они синхронизируются и генерируют колебания».

Какую же ноту взяла нано-гитара?

«Нанотрубка намного тоньше струны гитары, поэтому она колеблется с гораздо более высокой частотой – в пределах ультразвукового диапазона, никто не сможет ее услышать. Тем не менее, мы можем предположить. Частота составляет 231 миллион герц, что означает, что это струна А, имеет высоту на 21 октаву выше стандартной настройки».

Нано-вибратор можно использовать для усиления крошечных сил, например, в новых микроскопах, или для измерения вязкости необычных квантовых жидкостей. Эти эксперименты будут проводиться в новой лаборатории, которую доктор Лэрд создает на физическом факультете в Университете Ланкастера при поддержке гранта от Европейского Союза в размере 2,7 млн евро.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Вам может понравиться

Разработана гениальная модель для изучения работы усов у животных

Специалисты смогли разработать механическую модель, позволяющую изучить функционирование усов у различных животных. Отмечается, что у кошек и других зверей сенсоры для изучения окружающей среды находятся возле основания уса, спрятанного в

Биологические жидкости увеличили срок жизни коронавируса до трех недель

Группа американских биологов определила, что коронавирусные частицы способны выживать в слюне, крови и прочих биологических жидкостях до 3-х недель. Согласно словам исследователей, ранее в подобных опытах использовались обычные растворы, то

Челябинские ученые создают автобус-амфибию для Арктики

Челябинские специалисты работают над созданием автобуса-амфибии для перемещения в заполярном регионе. Он сможет держаться на воде более одного часа. Согласно словам разработчиков, создать подобное транспортное средство крайне сложно, так как
Погода в России: