Закрученная наночастица, подвешенная в лазерном луче в вакууме, может измерять крошечные скручивающие силы, что делает ее самым чувствительным детектором крутящего момента из всех созданных, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Nature Nanotechnology.
Исследователи говорят, что устройство может однажды обнаружить неуловимый квантовый эффект, называемый вакуумным трением.
Взвешенная наночастица может вращаться более 300 миллиардов раз в минуту. «Это самый быстрый искусственный ротор в мире», - говорит физик Тонгкан Ли из Университета Пердью в Западном Лафайете (штат Индиана).
Чтобы измерить крутящий момент с помощью устройства, Ли с коллегами воздействовали на наночастицу вторым лазером, который они включали и выключали через равные промежутки времени. Лазер был циркулярно поляризован: то есть электромагнитные волны света вращались с течением времени и придавали ускорение вращению наночастицы. Исследователи оценили величину крутящего момента, измерив, как скорость частицы изменялась при включении и выключении второго лазера.
При работе в течение 100 секунд датчик может измерять крутящий момент всего около 0,4 триллионных долей квадриллионной доли ньютон-метра. Для сравнения, один ньютон-метр - это приблизительный крутящий момент, необходимый для откручивания крышки от бутылки с газировкой. Устройство примерно в 700 раз чувствительнее, чем предыдущий лучший датчик крутящего момента.
Датчик настолько чувствителен, что его можно использовать для
наблюдения незначительного воздействия вакуумного трения -
парадоксального квантового эффекта, при котором объект, быстро
вращающийся в пустом пространстве, чувствует сопротивление, хотя
он ничем не окружен. Предсказывается, что ранее невиданный эффект
возникал в результате взаимодействия вращающегося объекта с
электромагнитными полями, которые, согласно квантовой механике,
появляются и исчезают постоянно, даже в пустом пространстве.
[Фото: sciencenews.org]
