光使世界上最快的旋转物体天富平台登录每分钟旋转3000亿次

时间:2020-09-23 14:11 作者:http://zdtnx.com.cn/ 分享到:
 
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美国普渡大学的科学家们研制出了世界上旋转速度最快的人造物体和最灵敏的扭矩探测器。他们将一个纳米颗粒用激光悬浮在真空中,然后再用另一个激光测试其扭矩灵敏度。图片来源:普渡大学图片/Jonghoon Ahn
 
被光悬浮的纳米粒子以3000亿转/分钟的速度旋转
 
一个哑铃形状的纳米粒子仅靠光的力量和扭矩提供能量,成为世界上旋转最快的物体。
 
普渡大学的科学家创造了这个物体,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。天富平台登录
 
此外,纳米二氧化硅还可以作为世界上最灵敏的扭矩检测器,研究人员希望能用它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。
 
研究人员使用激光形式的光使物体在真空中悬浮,然后使用带有偏光板的第二束激光改变物体上的光转矩,以测试其转矩检测灵敏度。
 
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)表示:“创下世界纪录总是令人兴奋。”
 
纳米级转子由硅制成
 
世界上最快的旋转物体是由普渡大学的二氧化硅制成的纳米级旋转器。这张转子静止时的图像是用扫描电子显微镜制作的。对于比例,图像中的黄色条是200纳米。资料来源:普渡大学照片/Jaehoon Bang
 
2018年,李和他的同事用类似装置创造了物体旋转最快的世界纪录,但速度只有它的五分之一。
 
听说纳米颗粒是由光驱动的,人们可能会错误地认为纳米颗粒含有某种太阳能驱动的能力。事实上,光本身对几乎任何物体都施加了一个极小但可测量的力。天富登录网址
 
你可能在身体上感觉不到(也许只是在情绪上),但是你办公室里那些荧光灯发出的光确实不断地压迫着你,这是一种被称为光辐射压力的东西。它比你身上的重力还要弱几百万倍,但它仍然存在。在太空中,光甚至可以利用光帆推动卫星前进。
 
“在17世纪,约翰内斯·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地方,”李说。“我们使用同样的方法,但使用了浓缩激光,来悬浮和旋转纳米颗粒。”
 
除了在旋转速度方面的新记录外,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。
 
理论上说,即使是在真空中被光悬浮的物体,也会经历由虚拟光子引起的非常微小的阻力,这是真空中的量子涨落,受测不准原理的限制。纳米转矩探测器也可以用来测量相关效应,包括卡西米尔效应和纳米尺度磁性,这最终可以让工程师开发和控制纳米电子设备。
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