Anasayfa / Bilim / 300 Milyar Rpm ile Dünyanın En Hızlı Dönen Nesnesi, Rekor Kırdı

300 Milyar Rpm ile Dünyanın En Hızlı Dönen Nesnesi, Rekor Kırdı

Purdue Üniversitesi’nden bilim insanları 2018’de, Dünya’nın 60 milyar rpm(dakikadaki dönüş sayısı) ile en hızlı dönen nesnesini üretmişti. İşte yine aynı bilim insanları, yeni bir nano rotor yaratarak hızı 300 milyar rpm’e çıkararak, yeni bir Dünya Rekoru kırdılar.

Eski versiyonun benzeri, dambıl şeklinde bir silika nanoparçacık vakumda hava asılı duruyor. Fakat dönmeye başladığında 300 milyar rpm hıza ulaşıyor ki, bu gerçekten astronomik denecek bir hız. Düşünün ki, arabaların motorları genelde 6-10 bin rpm arası dönüyor. Dişçilerin matkapları 500 bin rpm ile dönerken, dönen en hızlı doğal nesne 43 bin rpm ile uzayda dönen bir pulsar.

Araştırmacılar kendi rekorlarını kırmak için, nano parçacığa iki lazer ışını yönlendirdiler. Lazerin biri nanoparçacığı havada tutarken, diğeri de onu döndürüyor. Fotonlar nesneye ışık olarak çarpıyor. Radyasyon basıncı olarak bilinen bu kuvvet, normalde çok zayıf ama vakum altında çok düşük sürtünme olduğundan nanoparçacığı rekor hıza çıkarıyor. Ayrıca aynı konseptle uzayda yüksek hızla giden ışık yelkenlileri yapılıyor. Japon uzay ajansının, gücünü radyasyon basıncından alan böyle bir uzay aracı bile var.

“1600’lerde Johannes Kepler kuyruklu yıldızların kuyruğunun, her zaman güneşe doğru olduğunu belirtmişti. İşte bunun nedeni radyasyon basıncıdır. Aynı prensibi kullanarak, yoğun lazerlerle nanoparçacığı kaldırdık ve döndürdük, “diyor araştırmanın yazarı Tongcang Li.

Dünya rekoru kırmanın yanı sıra , araştırmacılar bu şekilde bir cihaz yapılarak vakum sürtünmesi ve nano manyetizma gibi kuantum etkileri ölçülebileceğini söylüyor.

Araştırma Nature Nanotechnology dergisinde yayınlandı.

Kaynak: Purdue University

Abstrakt :

ABSTRACT

Ultrasensitive torque detection with an optically levitated nanorotor

Jonghoon Ahn, Zhujing Xu, Jaehoon Bang, Peng Ju, Xingyu Gao, Tongcang Li

Torque sensors such as the torsion balance enabled the first determination of the gravitational constant by Henri Cavendish1 and the discovery of Coulomb’s law. Torque sensors are also widely used in studying small-scale magnetism2,3, the Casimir effect4 and other applications5. Great effort has been made to improve the torque detection sensitivity by nanofabrication and cryogenic cooling. Until now, the most sensitive torque sensor has achieved a remarkable sensitivity of 2.9 × 10−24 N m Hz−1/2 at millikelvin temperatures in a dilution refrigerator6. Here, we show a torque sensor reaching sensitivity of (4.2 ± 1.2) × 10−27 N m Hz−1/2 at room temperature. It is created by an optically levitated nanoparticle in vacuum. Our system does not require complex nanofabrication. Moreover, we drive a nanoparticle to rotate at a record high speed beyond 5 GHz (300 billion rpm.). Our calculations show that this system will be able to detect the long sought after vacuum friction7,8,9,10 near a surface under realistic conditions. The optically levitated nanorotor will also have applications in studying nanoscale magnetism2,3 and the quantum geometric phase11.

Facebook Yorumları

Bu haber 36452 kez görüntülendi.

Hakkında Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012'de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve geliştiriyorum. Gerçek Bilim'deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR

Bilim İnsanları Okyanusları Daha İyi İncelemek İçin, Sayborg Denizanası Yaptı

Stanford Üniversitesi ve Caltech’den bilim insanları canlı denizanasına, mikroelektronik implant yerleştirerek yüzme hızlarını 3 katına …

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.