Исследователи из Дельфтского Технологического Университета (Delft University of Technology) и Фонда фундаментальных исследований вещества (FOM Foundation) в Нидерландах успешно изготовили и «настроили» самое миниатюрное пианино в мире.
|
|
|
Изображение подвешенной нанотрубки, сделанное при помощи электронного микроскопа |
Работа опубликована в научном журнале Nano Letters. Струны из углеродных нанотрубок длиной приблизительно 1 мкм и диаметром около 2 нм изготовлены следующим образом: сначала нанотрубки присоединили к электродам и поместили на слой оксида кремния. Этот слой затем частично вытравили кислотой и нанотрубки свободно повисли. Под слоем оксида кремния располагался слой кремния. На него воздействовали сильным переменным током, и подвешенные струны начинали вибрировать. Нанотрубка то притягивается то отталкивается. Максимальное измеренное отклонение одной трубки составляет 8 нм. Расстояние от нанотрубки до слоя кремния влияет на электроемкость кремния, что, в свою очередь, приводит к перезарядке, которая воздействует на движение нанопроволок.
Когда частота приложенного тока достигала уровня собственной частоты колебаний нанотрубки, эти колебания усиливались. Колебания происходят на частоте порядка нескольких десятков MHz. При изменении силы и частоты тока через трубку, меняется частота вибрации. Ученые «настраивали» нанотрубки, как настраивают пианино или гитару.
Ученые разработали модель, которая довольно достоверно прогнозирует вибрацию нанотрубок. Вибрирующие нанотрубки представляют интерес не только с чисто научной точки зрения: в будущем им найдется практическое применение. Например, в сверхточных приборах для измерения массы, а также различных областях, связанных с GSM (в которых используются резонаторы с частотой ГГц.)
