На новой наногитаре учёные играют лазерным лучом
Микрометр — это миллионная часть метра. 10 микрометров — 10 миллионных метра и протяженность электрогитары, созданной американскими учёными.
За собственные сверхмалые размеры инструмент стал называться «Наногитара». Но самое поразительное — то, что на ней возможно играться!
Первую в мире и самую мелкую на планете гитару в Корнельском университете (Cornell University) создали для забавы ещё 6 лет назад — летом 1997 года. Протяженность данной гитары — те самые 10 микрометров — размер клетки крови.
Шесть струн с грифом шириной 50 нанометров (миллиардных долей метра) соответствовали сотне атомов.
Сейчас стоп. Для сравнения: диаметр людской волоса — около 200 микрометров либо 200 тысяч нанометров.
Это значит, что первая наногитара (nanoguitar) была в 20 раз меньше волоса. Поразмыслите об этом.
Теоретически первые наноструны возможно было пощипать ядерным микроскопом. Но потому, что они бы резонировали в неслышимых частотах, на первой наногитаре, по всей видимости, решили не бренчать.
В общем, учёные позабавились, а заодно и показали возможности нанотехнологий и потенциал микроэлектромеханических совокупностей (microelectromechanical systems — MEMS). За что и взяли хорошую приз.
Другими словами, вот он — первый нанотехнологический Fender Stratocaster.
На фото справа — доктор наук Гарольд Крейгхэд (Harold Craighead). Он есть создателем первой нанотехнологической шестиструнки (фото Cornell University).
Ну, а новая наногитара по форме повторяет Gibson Flying V — гитары, известной в народе под прозвищем «Ласточка». Она примерно в пять раза больше, чем предшественница, но всё ещё так маленькая, что без микроскопа подметить её нереально.
Струны, сделанные из кремниевых прутиков, звенят на 17 октав выше, чем струны простой гитары, либо на частотах выше в 130 тысяч раз.
Дёргать эти струны возможно лазерным лучом: вибрируя, они вмешиваются в луч, а отражённый свет при помощи электроники возможно преобразовать в слышимые ноты.
Играться возможно и аккордами, в случае если активизировать пара струн одновременно отдельными лазерными лучами. Высота звука нанострун определяется их длиной (от 6 до 12 микрометров), а не силой натяжения, как в обычной гитаре.
Учёные настраивали её при помощи постоянного тока.
На данной странице вы отыщете две коротенькие композиции, сыгранные на наногитаре. Господи, кто бы имел возможность поразмыслить, что мы доживём до этого.
Первая наногитара по форме повторила Fender Stratocaster (изображение Cornell University).
Этот инструмент, по словам его создательницы Лидии Сикарик (Lidija Sekaric), относится не к упомянутым выше MEMS, а вовсе кроме того к NEMS — наноэлектромеханическим совокупностям (nanoelectromechanical systems).
По идее, эти NEMS должны быть вдвое меньше, чем MEMS, другими словами устройства для того чтобы типа смогут измерить массу одной единственной бактерии. Но вот с новой наногитарой вышло напротив — вероятнее, с таковой мелочёвкой легко трудновато трудиться.
Вообще-то, большая часть микроустройств, каковые делают в Корнельском университете, на гитары и другие музыкальные инструменты не похоже.
А это наноарфа (изображение Cornell University).
Но исследователи при изучении резонансов частенько сами приходят к «музыкальным аналогиям», исходя из этого маленькие совокупности смогут напоминать арфы, ксилофоны либо барабаны. Либо электрогитары, как в нашем случае.
Дело ещё в том, что привычная форма наногитары делает её ещё и хорошим образовательным инструментом.
Нанотехнологии становятся привлекательнее и понятнее обучающейся молодёжи. Свойство делать маленькие вещи, вибрирующие на высоких частотах, имеет громадный потенциал в электронике.
К примеру, нанообъекты возможно вынудить вибрировать на радиочастотах до сотен Мегагерц.
Либо же NEMS имели возможность бы заменить кварцевые кристаллы в мобильных телефонах, делая ту же самую работу, но занимая меньше места и потребляя намного меньшее количество энергии.
Помимо этого, наноэлектромеханические совокупности смогут употребляться, дабы найти колебания, и тем самым, оказать помощь идентифицировать объекты либо не сильный звуки, по которым возможно угадать отказ какой-нибудь техники.
Диаметр данной струны 30 миллиардных долей метра (изображение Cornell University).
Как показывает наногитара, NEMS смогут модулировать свет.
Это указывает, что совокупности смогут употребляться в оптико-волоконных коммуникациях.
На данный момент в том месте для двухсторонней связи требуется направлять луч лазера в оба финиша.
Вместо этого замечательный луч возможно было направить в одну сторону, где он бы модулировался и отражался значительно менее дорогим устройством NEMS.
на данный момент вдохновлённые звучанием наногитары учёные определяют, какие конкретно материалы больше всего подходят для NEMS, пробуют совсем разобраться, как эти мелкие совокупности трудятся, и что они смогут делать.
Мы же слушаем, музыку, сыгранную на струнах, каковые в десятки раз уже отечественных волос. Разве не здорово?
