نانو گیتاری که خود را می‌نوازد!

دانشمندان "دانشگاه لنکستر" (Lancaster University) و "دانشگاه آکسفورد" (University of Oxford)، یک مدار نانوالکترونیک ابداع کرده‌اند که لرزش آن، بدون کمک هرگونه نیروی خارجی صورت می‌گیرد.

دانشمندان در این گیتار، از یک سیم معلق باریک استفاده کرده‌اند که شبیه به سیم در حال لرزش گیتار است. آزمایش آن‌ها نشان می‌دهد که چگونه یک نانوابزار ساده می‌تواند حرکت را مستقیما از جریان الکتریکی تولید کند.

در ابداع این ابزار، از یک نانولوله کربنی استفاده شده که به شکل سیمی به قطر سه نانومتر و تقریبا ۱۰۰ هزار برابر باریک‌تر از سیم گیتار است. دانشمندان هر دو پایانه سیم را روی یک تکیه‌گاه فلزی سوار کردند و سپس، آن را تا دمای ۰.۰۲ درجه بالای صفر گرم کردند. قسمت مرکزی سیم، برای لرزش آزاد بود؛ در نتیجه پژوهشگران توانستند عبور جریان را تشخیص دهند و تغییر در مقاومت الکتریکی را اندازه‌گیری کنند.

همان گونه که سیم گیتار هنگام کشیده شدن می‌لرزد، این سیم نیز هنگامی که با ولتاژ نوسان‌دار مجبور به حرکت می‌شود، می‌لرزد؛ بدین ترتیب، نانوگیتار، نواختن را آغاز می‌کند.

دکتر "ادوارد لیرد" (Edward Laird)، پژوهشگر دانشگاه لنکستر گفت: ما در پژوهش خود مجبور شدیم زمان زیادی را به کشف عامل لرزش‌ها اختصاص دهیم، اما نهایتا موفق شدیم آن را درک کنیم. در چنین ابزار کوچکی، مهم است که جریان الکتریکی، الکترون‌های جداگانه‌ای را در بر داشته باشد. الکترون‌ها به صورت جداگانه روی سیم، در حال حرکت هستند و هر یک فشار کوچکی را ایجاد می‌کنند. این فشار‌ها معمولا تصادفی هستند، اما ما در بررسی خود دریافتیم هنگامی که پارامتر‌ها به درستی کنترل شوند، تولید فشار و نهایتا نوسان پیش می‌آید.

وی افزود: نانولوله به کار رفته در این گیتار، باریک‌تر از سیم گیتار است؛ در نتیجه نوسان آن در فرکانس بالاتری صورت می‌گیرد، به طوری که هیچ انسانی قادر به شنیدن آن نیست. با این حال، ما می‌توانیم نواختن یک نت را به آن محول کنیم.

این پژوهش، در مجله "Nature Physics" به چاپ رسید.