Закрученная наночастица, подвешенная в лазерном луче в вакууме, может измерять крошечные скручивающие силы, что делает ее самым чувствительным детектором крутящего момента из всех созданных, — пишет sciencenews.org.
Закрученная наночастица, подвешенная в лазерном луче
в вакууме, может измерять крошечные скручивающие силы, что делает
ее самым чувствительным детектором крутящего момента из всех
созданных, — пишет sciencenews.org со
ссылкой на Nature Nanotechnology.
Исследователи говорят, что устройство может однажды обнаружить
неуловимый квантовый эффект, называемый вакуумным трением.
Взвешенная наночастица может вращаться более 300 миллиардов раз в
минуту. «Это самый быстрый искусственный ротор в мире», — говорит
физик Тонгкан Ли из Университета Пердью в Западном Лафайете (штат
Индиана).
Чтобы измерить крутящий момент с помощью устройства, Ли с
коллегами воздействовали на наночастицу вторым лазером, который
они включали и выключали через равные промежутки времени. Лазер
был циркулярно поляризован: то есть электромагнитные волны света
вращались с течением времени и придавали ускорение вращению
наночастицы. Исследователи оценили величину крутящего момента,
измерив, как скорость частицы изменялась при включении и
выключении второго лазера.
При работе в течение 100 секунд датчик может измерять крутящий
момент всего около 0,4 триллионных долей квадриллионной доли
ньютон-метра. Для сравнения, один ньютон-метр — это
приблизительный крутящий момент, необходимый для откручивания
крышки от бутылки с газировкой. Устройство примерно в 700 раз
чувствительнее, чем предыдущий лучший датчик крутящего момента.
Датчик настолько чувствителен, что его можно использовать для
наблюдения незначительного воздействия вакуумного трения —
парадоксального квантового эффекта, при котором объект, быстро
вращающийся в пустом пространстве, чувствует сопротивление, хотя
он ничем не окружен. Предсказывается, что ранее невиданный эффект
возникал в результате взаимодействия вращающегося объекта с
электромагнитными полями, которые, согласно квантовой механике,
появляются и исчезают постоянно, даже в пустом пространстве.
[Фото: sciencenews.org]
Источник: www.sciencenews.org
Источник: scientificrussia.ru
