Bir gitarın telleri gibi, Amerikalı fizikçiler de bireysel nanotüpleri rezonans titreşimlerine ayarlayabildiler. Her ne kadar 3 ila 200 megahertz arasındaki frekanslarda herhangi bir sesli ton üretilmese de, bu tür nanoresonatorlar, bin kat daha büyük titreşimli mikrosistemleri gibi, saatler, radyo alıcıları ve son derece hassas ölçüm teknikleri gibi çok sayıda elektronik uygulamaya yol açabilir. Bu ilk tüp rezonatörünün özellikleri "Nature" dergisindeki araştırmacıları açıklar. (Cilt 431, s. 284) Vera Sazonova ve Ithaca'daki Cornell Üniversitesi'ndeki meslektaşları, "Bu nanoelektromekanik (NEMS) osilatörleri, ultrason kütle spektrometresi, radyo frekansı işleme ve markoskopik sistemlerdeki kuantum olayları için önerildi, " dedi. Yüksek mukavemetleri, son derece iyi güç hattı özellikleri ve tek biçimli yapıları nedeniyle, sadece birkaç nanometre kalınlığında olan içi boş gövdeler, bu tür nanorezatörler için ideal adaylar olarak kabul edilir. Ancak birçok yaklaşıma rağmen, bu adım, Paul McEuen başkanlığındaki ünlü nanotüp araştırma grubu tarafından başarıldı.

İki küçük altın elektrot arasında tutulan araştırmacılar, elektrostatik itme kuvvetleri aracılığıyla bir ila iki duvarlı tüpleri harekete geçirebildiler. Bu amaçla, bir yandan borunun içinden, diğer yandan iki volt civarında değişen voltajların altında yatan bir kapı elektrotu ile akmasına izin verirler. Rezonansta, neredeyse iki mikron uzunluğundaki tüplerin sapmalarını yaklaşık yarım nanometreye kadar tahmin ediyorlardı. İşte Femtonewton bölgesindeki kuvvetlerdi. Sazonova, "Bu kuvvet hassasiyetinin nihai sınırı, yalnızca tüpün termal titreşimleriyle belirlenir" diyor.

Bu rezonatörün en iyi prototipleri, sadece 200 titreşimden sonra bile titreşim enerjisinin yarısını kaybettiği için, bu NEMS modüllerini kullanmak düşünülemez. Ancak bu sorunun çözümü tüp yüzeyinin daha az kirlenmesine neden olabilir. McEuen ve meslektaşları daha ileri deneyler yapmayı planlıyor. Böylece, günümüzde zaten transistörlerden diyotlara, lazer bileşenlerine kadar değişen karbon tüplerden yapılan nanoelektronik modüller, önemli nanorestörlerin içerilmesi için genişletilecektir.

Jan Oliver Löfken reklamı

© science.de

Tavsiye Editörün Seçimi