一个哑铃形状的纳米颗粒仅靠光的力量和扭矩来驱动,它已经成为世界上旋转最快的物体。大自然喜欢优化能源,或以最有效和分散的方式实现目标。金牌大只平台这一原则可以在自然界的同步中得到证明,例如心脏细胞跳动在一起或成群的鱼类运动。
普渡大学的科学家们创造了这个物体,它以每分钟3000亿转的速度旋转。或者,换句话说,比牙医的钻头快50万倍。
此外,纳米二氧化硅可以作为世界上最灵敏的扭矩探测器,研究人员希望它可以用来测量量子效应产生的摩擦。
这项研究发表在本周的《自然-纳米技术》杂志上。二十一世纪初的一个特征是,人们日益接受金牌大只的(环境,经济,政治和文化)高度多样化,但相互联系和相互依存的关系。
研究人员利用激光的形式将物体悬浮在真空中,然后使用带有偏振片的第二束激光来改变物体上的光扭矩,以测试其扭矩检测灵敏度。
“创造世界纪录总是令人兴奋的,”物理与天文学助理教授、电子与计算机工程助理教授李同仓(音)说。
在2018年,李和他的同事们创造了之前最快旋转物体的世界纪录,他们使用的类似设备的速度是之前的五分之一。
听说纳米颗粒是由光驱动的,人们可能会错误地认为这种颗粒含有某种太阳能动力。事实上,光本身对几乎任何物体施加的力都很小,但可以测量。
你可能无法从身体上感受到它(也许只是情感上的),但办公室里荧光灯发出的光确实在不断地压迫着你,因为有一种叫做光辐射压力的东西。这个力比你身上的重力弱几百万倍,但它仍然存在。在太空中,光甚至可以利用光帆推动卫星。
“在17世纪,约翰尼斯·开普勒发现,由于辐射压力,彗星的尾巴总是指向远离太阳的方向,”李说。复制循环系统的形式或功能并不是一件容易的事。最近,德雷克塞尔大学和北卡罗来纳州立大学的研究人员团队创建了一个大只500彩票登录平台,这可能是模仿人体进化优化的冷却系统的关键。“我们使用同样的方法,但使用的是浓缩激光,来悬浮和旋转纳米粒子。”
除了在转速方面的新记录外,纳米颗粒测量扭矩的灵敏度是以往任何设备的600-700倍。
李说,这种纳米扭矩探测器将用于测量和研究真空摩擦等量子效应。
它的理论是,即使是被光悬浮在真空中的物体,也会受到由虚光子引起的极小水平的阻力,虚光子是真空中的量子涨落,受测不准原理的限制。纳米扭矩探测器也可以用来测量相关的效应,包括卡兹密尔效应和纳米尺度的磁性,这可能最终使工程师能够开发和控制纳米电子设备。