作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2020/1/23 9:58:43
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每分钟3000亿转!迄今旋转最快设备问世
可用于测量量子力学中的特殊效应

 

科技日报讯 (记者刘霞)据美国《新闻周刊》网站近日报道,美国科学家研制出一种微型设备,能以每分钟3000亿转的惊人速度旋转,刷新了旋转速度最快物体新纪录。不仅如此,该设备还是迄今已知最灵敏的扭矩检测器,可用于测量研究和量子力学中的特殊效应。

该设备是一个极微小的二氧化硅纳米颗粒,由普渡大学科学家研制而成,用电子显微镜观察时,就像两个球体连接在一起。

研究人员在《自然·纳米技术》杂志上撰文称,为让该设备快速旋转,他们首先用一束激光将其悬浮在真空中,接着用另一束激光使其加速。

普渡大学物理与天文学助理教授李统藏解释说,他们之所以能做到这一点,是因为光粒子(光子)会在接触物体时向其施加微小但可测量的力——光的辐射压力。

李统藏说:“17世纪时,约翰内斯·开普勒看到彗星的尾巴因为辐射压力而总是指向远离太阳的方向。现在,我们如法炮制,借助聚焦的激光,使纳米颗粒悬浮并旋转。”

研究人员表示,这一纳米颗粒不仅是迄今世界上旋转速度最快的物体,还可用作迄今最灵敏的扭矩检测仪,灵敏度比以往最好的扭矩测量设备提高了600—700倍,从而可测量和研究量子力学中的特殊效应。

2018年,该团队使用类似设备创下当时世界上旋转速度最快物体的记录——每分钟旋转600亿转,现在,他们又把这个记录提高了5倍。

尽管光辐射压力极其微弱,强度仅为引力的百万分之一,但科学家正测试用其推动航天器前进的新方法。去年,美国行星学会发射了名为“光帆2”的航天器,正是利用来自太阳光子的轻柔推力前行,与普通船帆利用风力推动帆船前行类似。

 
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