با استفاده از سیم نانویی؛

صدای این گیتار خودنواز به گوشتان نمی‌رسد

محققان دانشگاهی با کمک فناوری نانو یک سیم گیتار ساخته‌اند که بدون نیاز به نیروی بیرونی خودش ارتعاش می‌کند و می‌نوازد.

کد خبر: ۸۰۰۴۴۴

شنبه - ۰۴ آبان ۱۳۹۸ / October 26, 2019

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان بریتانیایی با کمک یک سیم معلق بسیار ریز و فناوری نانو، سیمی را ساخته‌اند که بسیار شبیه به سیم گیتار عمل می‌کند و با این کار نشان دادند که چگونه یک دستگاه نانوی ساده با عبور جریان الکتریسیته می‌تواند خودش حرکت ایجاد کند. این تحقیق در مجله نیچر فیزیک چاپ شده است.

محققان برای ساخت این دستگاه ساده از یک نانولوله کربنی استفاده کردند و آن را به شکل یک سیم به قطر ۳ نانومتر درآورند که این ضخامت ۱۰۰ هزار برابر نازک‌تر از یک سیم گیتار است. سپس انتهای آن را روی تکیه‌گاه‌های فلزی سوار کردند و دمای آن را به ۲ دهم درجه بالای صفر مطلق رساندند. قسمت مرکزی سیم قابلیت ارتعاش آزاد را در این شرایط داشت. دانشمندان با عبور یک جریان الکتریسیته از آن و اندازه‌گیری تغییر مقاومت الکتریکی این ارتعاش را زیر نظر گرفتند.

در حالی که سیم گیتار فقط در شرایطی شروع به ارتعاش می‌کند که یک نیروی بیرونی به آن ضربه وارد کند، این نانوسیم با تغییر ولتاژ برق، خود به خود شروع به ارتعاش کرد. این چیزی بود که دانشمندان انتظارش را داشتند.

اما چیزی که آن‌ها را شگفت‌زده کرد، زمانی بود که این کار را بدون تغییر ولتاژ انجام دادند. در این شرایط هم سیم خودش شروع به نوسان کرد.

این نانوسیم چه نت‌هایی را می‌نوازد؟
محققان می‌گویند از آنجا که این نانولوله خیلی نازک‌تر از سیم گیتار است، با فرکانس بسیار بالایی ارتعاش می‌کند که در رنج فرکانس سونوگرافی قرار می‌گیرد و در نتیجه انسان قادر به شنیدن آن نیست. با این حال، آن‌ها امیدوارند که با تغییر فرکانس آن نت‌های قابل شنیدن را توسط آن بنوازند.

به گفته محققان فرکانس این نانوسیم ۲۳۱ میلیون هرتز است؛ به این معنا که یک سیم A است که ۲۱ اکتاو بالای صدای استاندارد دارد. در تئوری موسیقی، اُکتاو فاصله دو نت همنام متوالی است. مثلا نت «لا» در اکتاو چهارم یک پیانو (A۴) بسامدی برابر با ۴۴۰ هرتز دارد و نت لای بعدی (A۵) بسامدش ۸۸۰ هرتز است.

محققان می‌گویند: این نوسان‌ساز می‌تواند برای تقویت نیرو‌های ریز مثلا در میکروسکوپ‌ها یا برای اندازه‌گیری ویسکوزیته مایعات کوانتومی عجیب و غریب مورد استفاده قرار گیرد.