نانوذره سیلیکا با سرعت ۳۰۰ میلیارد دور در دقیقه به چرخش درآمد

دانشمندان در یک دستاورد شگفت‌انگیز فیزیکی، موفق شدند یک نانوذره سیلیکا را با استفاده از تکنولوژی لیزر به چنان سرعتی برسانند که رکورد جدیدی در دنیای چرخش‌های میکروسکوپی ثبت شود. این جسم کوچک که در خلأ معلق شده است، با سرعتی باورنکردنی به چرخش درآمده که مرزهای توانایی مهندسی بشر را جابه‌جا می‌کند.

چگونگی دستیابی به سرعت ۳۰۰ میلیارد دور در دقیقه

تیم پژوهشی دانشگاه پردو به سرپرستی تونگ‌کانگ لی، با طراحی یک نانوذره سیلیکایی به شکل دمبل، توانستند از پدیده فشار تابشی بهره بگیرند. در این آزمایش، فوتون‌های برخوردکننده با ماده، تکانه‌ای را به ذره منتقل می‌کنند که منجر به چرخش آن می‌شود.

این فرآیند با دقت بسیار بالایی انجام شده است؛ به طوری که پرتو لیزر همزمان دو وظیفه زیر را بر عهده دارد:

• معلق‌سازی: نگه داشتن ذره در مرکز محفظه خلأ بدون تماس فیزیکی.
• انتقال انرژی: اعمال گشتاور دقیق برای رسیدن به فرکانس بیش از ۵ گیگاهرتز.

کاربرد نانوذره در بررسی پدیده‌های کوانتومی

هدف از این آزمایش فراتر از ثبت یک رکورد ساده است. این نانوذره سیلیکا در واقع یک حسگر فوق‌حساس برای اندازه‌گیری نیروهای بسیار ضعیف عمل می‌کند. پژوهشگران معتقدند این فناوری می‌تواند ابزاری بی‌نظیر برای مطالعه دنیای زیراتمی باشد.

با استفاده از این تکنولوژی، دانشمندان می‌توانند اثرات ظریفی مانند اصطکاک در خلأ را که ناشی از نوسانات کوانتومی است، با دقت بسیار بالا بررسی کنند. این دستاورد که در نشریه نیچر نانوتکنولوژی منتشر شده، مسیر جدیدی را برای مطالعه مغناطیس در مقیاس نانو باز می‌کند.

نتیجه‌گیری

دستیابی به سرعت ۳۰۰ میلیارد دور در دقیقه توسط یک نانوذره، تنها یک نمایش قدرت فیزیکی نیست، بلکه گامی بزرگ برای درک دقیق‌تر نیروهای کوانتومی و توسعه حسگرهای نسل جدید در مقیاس نانومتری محسوب می‌شود.