Инженеры из Делфтского технологического университета (TU Delft) и Университета Брауна разработали наноструны с самыми высокими механическими показателями качества в нормальных условиях окружающей среды. Резонаторы сохраняют энергию в течение 100 лет, совершая 100 тыс. колебаний в секунду, пишут исследователи. Подобного ранее удавалось достичь только в экстремальных условиях, близких к абсолютному нулю.
Свойства устройства подойдут для создания чувствительных датчиков. Наноструны прикреплены к крошечному чипу и могут интегрироваться с существующими платформами микроэлектроники. Устройства разработаны для улавливания вибраций и предотвращения утечки энергии в процессе колебаний.
Инженеры разработали резонаторы длиной 3 см и толщиной 70 нм, которые в уменьшенном масштабе напоминают обычные струны для гитары. Но именно размер играет значение для сохранения энергии. «Подобные экстремальные структуры возможны только на наномасштабах, где эффекты гравитации и веса действуют по-разному», — говорит Андреа Купертино, соавтор исследования из Делфтского технического университета.
Производство крошечных структур требует исключительной точности, добавляют ученые. Чтобы добиться нужного качества, они использовали алгоритмы машинного обучения для моделирования конструкции и проведения виртуальных экспериментов без необходимости тестировать все прототипы в реальности.
По словам инженеров, исключительная способность струн сохранять энергию затрудняет вмешательство шума окружающей среды. Поэтому устройства будут работать, как наиболее эффективные датчики окружающей среды при комнатной температуре. Это достижение имеет важное значение для совершенствования сенсорных технологий в различных приложениях. , даже при значительно менее строгие температурные и вакуумные условия.
Читать далее:
Спутниковая связь Starlink теперь работает и на обычных смартфонах
Спутниковые наблюдения подсказали, как египтяне могли построить пирамиды
Ледник «Судного дня» оказался более уязвимым, чем считали ученые
Иллюстрация на обложке: Изображение от freepik, сведения о лицензии