Los científicos de la Universidad de Lancaster y la Universidad de Oxford han creado un circuito nanoelectrónico que vibra sin ninguna fuerza externa.
Usando un pequeño cable suspendido, parecido a una cuerda de guitarra vibrante, su experimento muestra cómo un simple nano-dispositivo puede generar movimiento directamente desde una corriente eléctrica. La investigación ha sido publicada en Física de la naturaleza .
Para crear el dispositivo, los investigadores tomaron un nanotubo de carbono, que es un cable con un diámetro de aproximadamente 3 nanómetros, aproximadamente 100,000 veces más delgado que una cuerda de guitarra. Lo montaron en soportes metálicos en cada extremo y luego lo enfriarontemperatura de 0.02 grados por encima del cero absoluto. La parte central del cable podía vibrar libremente, lo que los investigadores pudieron detectar al pasar una corriente a través de él y medir un cambio en la resistencia eléctrica.
Al igual que una cuerda de guitarra vibra cuando es arrancada, el cable vibra cuando es forzado a moverse por un voltaje oscilante. Esto fue exactamente lo que esperaban los investigadores.
La sorpresa llegó cuando repitieron el experimento sin el voltaje forzado. En las condiciones adecuadas, el cable oscilaba por sí mismo.
La cuerda de nano guitarra se estaba tocando sola.
El investigador principal, el Dr. Edward Laird, de la Universidad de Lancaster, dijo: "Nos tomó un tiempo descubrir qué estaba causando las vibraciones, pero finalmente entendimos. En un dispositivo tan pequeño, es importante que una corriente eléctrica consista en electrones individuales".Los electrones saltan uno por uno en el cable, cada uno dándole un pequeño empujón. Por lo general, estos empujes son aleatorios, pero nos dimos cuenta de que cuando controlas los parámetros correctamente, se sincronizarán y generarán una oscilación ".
Entonces, ¿qué nota toca la nano-guitarra?
"El nanotubo es mucho más delgado que una cuerda de guitarra, por lo que oscila a una frecuencia mucho más alta, bien dentro del rango del ultrasonido para que ningún humano pueda escucharlo.
"Sin embargo, aún podemos asignarle una nota. Su frecuencia es de 231 millones de hercios, lo que significa que es una cuerda A, con 21 octavas por encima de la afinación estándar".
El nano-oscilador podría usarse para amplificar fuerzas pequeñas, como en microscopios novedosos, o para medir la viscosidad de fluidos cuánticos exóticos. Estos experimentos se llevarán a cabo en un nuevo laboratorio que el Dr. Laird está instalando en el Departamento de Física enLancaster, con el apoyo de una subvención de 2,7 millones de euros de la Unión Europea.
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Materiales proporcionado por Universidad de Lancaster . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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