ابداع سریع‌ترین شیء چرخان ساخت بشر

[ERF@N]

ابداع سریع‌ترین شیء چرخان ساخت بشر

محققان دانشگاه سنت‌ اندروز سریع‌ترین شیء چرخان ساخت دست بشر را ابداع کردند.

 تیم تحقیقاتی حاضر در این پروژه موفق شدند یک کره میکروسکوپی را فقط با استفاده از نور لیزر در خلا شناور کنند و بچرخانند. آن‌ها این شیء را بیش از 600 میلیون RPM چرخاندند.

 

این سرعت نیم‌میلیون بار سریع‌تر از سرعت چرخش یک ماشین‌لباسشویی خانگی و بیش از هزار بار سریع‌تر از دریل دندانپزشکی است.

 

تیم دانشگاه سنت‌اندروز در نظر داشت آنچه را که برای اشیای بزرگتر حاوی یک میلیون میلیون اتم یا بیشتر، رخ می‌دهد، درک کند.

 

به منظور تحقق این هدف، آن‌ها کره میکروسکوپی را از کربنات کلسیم خلق کردند که قطر آن فقط چهار میلیونم متر بود.

 

این تیم سپس از نیروهای بسیار کوچک نور لیزر برای نگه‌داشتن کره با فشار تشعشی نور استفاده کردند.

 

آن‌ها از ویژگی پلاریزاسیون (قطبی‌شدن) نور لیزر استفاده کردند و این مشخصه هنگامی که نور از خلال کره شناور عبور کرد، گشتاور کوچکی را اعمال می‌کرد.

 

قراردادن کره در خلا تا حد قابل‌توجهی کشش (اصطکاک) ناشی از هر نوع محیط گازی را از بین برد و به محققان امکان دستیابی به نرخ‌های سرعت بسیار بالا را داد.

 

افزون بر چرخش، تیم تحقیقاتی "فشردگی" حرکت ذره را در تمامی سه بعد مشاهده کردند.
اساسا ذره مزبور مانند کوچک‌ترین ژیروسکوپ جهان رفتار و حرکتش را حول محور چرخش تثبیت کرد.

 

با استفاده از این شیوه، دانشمندان حتی ممکن است قادر باشند حوزه اصطکاک کوانتومی را شفاف‌سازی کنند.

 

مکانیک کوانتومی می‌تواند ترمزی در حرکت یا چرخش ذره ایجاد کند.

 

نرخ چرخش در این آزمایش به حدی سریع بود که شتاب‌ زاویه‌ای در سطح کره یک میلیارد برابر گرانش سطح زمین بود و همچنین نیروهای گریز از مرکز منجر به متلاشی‌شدن کره نشدند.

 

دستاورد جدید امکان کاوش ماهیت اصطکاک در هر سیستم کوچکی را داده و می‌تواند منجر به طراحی نسل آینده ابزار میکروسکوپی شود.

جزئیات این دستاورد علمی در مجله بین‌المللی Nature Communications منتشر شد.