Новости

Наноэлектронная схема, которая вибрирует сама

Ученые из Университета Ланкастера и Оксфордского университета создали наноэлектронную схему, которая вибрирует без внешней энергии. Они просто использовали небольшой подвесной провод, который выглядит как вибрирующая гитарная струна и показывает, что простое нано-устройство может генерировать движение непосредственно от электрического тока.

Ученые создали устройство, используя проволоку из углеродных нанотрубок диаметром 3 нанометра - в 100 000 раз тоньше струны гитары. Они установили его на металлические опоры на каждом конце, а затем охладили до температуры 0,02 градуса выше абсолютного нуля. Центральная часть провода была свободна для вибрации, которую ученые могли определить, пройдя через нее и оценив изменение электрического сопротивления.

Когда гитарная струна сорвана, струна вибрирует и создает звук. То же самое произошло и здесь: проволока вибрирует, когда она приводится в движение колеблющимся напряжением.

Ученые были удивлены, когда повторили эксперимент без воздействия напряжения. Они заметили, что проволока колебалась сама по себе в правильных условиях.

Ведущий исследователь д-р Эдвард Лэйрд из Университета Ланкастера сказал : «Нам потребовалось некоторое время, чтобы понять, что вызывает вибрации, но мы в конце концов поняли. В таком крошечном устройстве важно, чтобы электрический ток состоял из отдельных электронов».

«Электроны прыгают один за другим на провод, каждый из которых слегка толкает его. Обычно эти толчки случайны, но мы поняли, что когда вы точно управляете параметрами, они синхронизируются и генерируют колебания».

«Нанотрубка намного тоньше струны гитары , поэтому она колеблется с гораздо более высокой частотой - в пределах ультразвукового диапазона, поэтому никто не сможет ее услышать. Тем не менее мы все еще можем назначить это примечание. Его частота составляет 231 миллион герц, что означает, что это струна А, имеющая высоту 21 октавы выше стандартной настройки».

Исследования были опубликованы в Nature Physics.

Back to top button