2018 m. liepos mėn. Purdue universiteto tyrėjai sukūrė sparčiausiai pasaulyje besisukantį objektą – 60 milijardų apsisukimų per minutę. Skamba įspūdingai, bet tai yra menkniekis, palyginus su nauju rekordu.
Ta pati tyrėjų komanda, naudodama tą pačią techniką, ženkliai pagerino savo rekordą. Tyrėjų sukurtas nanodydžio rotorius dabar gali suktis penkis kartus greičiau – 300 mlrd. aps/min.
Tyrėjai prie sukurto įrenginio atlieka naujus eksperimentus
© Pardue universitetas
Kaip ir praėjusį kartą, besisukantis objektas yra svarmens (hantelio) formos silicio dioksido nanodalelė, patalpinta vakuume.
300 mlrd. aps/min rodiklis yra milžiniškas. Palyginimui, stomatologų naudojami grąžtai pasiekia iki maždaug 500 000 aps/min, o greičiausias pulsaras (neutroninė žvaigždė) – kuris yra greičiausiai besisukantis žinomas gamtos objektas – pasiekia 43 000 aps/min.
 Svarmens formos silicio dioksido nanodalelė patalpinta vakuume © Pardue universitetas |
|---|
Kaip buvo pasiektas šis rekordas? Tyrėjai pasinaudojo dviem lazeriais, šviečiančiais į nanodaleles. Vienas lazeris išlaikė nanodalelę konkrečioje vietoje, o kitas lazeris tą dalelę įsuko.
Kai fotonai skrieja link nanodalelės ir į ją atsitrenkia, išlaisvina nedidelį kiekį energijos, kuris vadinamas „spinduliniu spaudimu“ (angl. radiation pressure).
Įprastai ši jėga yra per silpna, kad būtų galima pastebėti kažkokį poveikį, bet vakuume, kur egzistuoja nedidelė trintis – taip, vakuume trintis egzistuoja – galima pasiekti tokius apsisukimų rekordus.
Šis pasiekimas yra labai stipriai susijęs ir su kosmoso erdvėlaivių, varomų šviesos būrėmis koncepcija.
„1600-aisiais Johanesas Kepleris pamatė, kad dėl spindulinio spaudimo kometų uodegos visada nukreiptos nuo saulės, – sako tyrimo autorius Tongcangas Li. – Mes naudojame tą patį principą, tik su koncentruotais lazerių spinduliais priverčiame nanodaleles levituoti ir suktis.“
Tyrėjai teigia, kad šis pasiekimas yra įdomus ne vien tik dėl to, kad buvo pasiektas pasaulio rekordas. Šios žinios ir sukurtas prietaiso principas gali būti panaudotas išmatuoti kvantiniams efektams, kaip vakuuminei trinčiai ir nanodydžio magnetizmui.
Plačiau su tyrimo rezultatais galite susipažinti moksliniame žurnale „Nature Nanotechnology“.
