ساخت کوچکترین سیم پیانوی جهان

محققان دانشگاه دلف و فوم فاندیشن هلند موفق به تولید کوچکترین سیم پیانوی تنظیم شده جهان شدند. این سیم‌ها از نانولوله‌های کربنی با قطر تقریبی ۲ نانومتر ساخته شده‌اند.

محققان دانشگاه دلف و فوم فاندیشن هلند با استفاده از نانولوله‌های
کربنی با قطر تقریبی دو نانومتر موفق به تولید کوچک‌ترین سیم پیانوی تنظیم‌شده جهان
شدند. این محققان سیم‌های کوچکی از نانولوله‌های کربنی با طول تقریبی یک میکرون و
قطری حدود دو نانومتر، تولید کردند. در مرحله اول نانولوله‌ها به الکترودهایی متصل،
سپس روی لایه‌ای از اکسید سیلیکون قرار می‌گیرند. بعد از این مرحله لایه اکسیدی به‌صورت
جزئی توسط اسید اچ (خورده) شده و همین امر سبب جدا شدن نانولوله‌ها به شکل معلق و
آویزان می‌گردد. در زیر لایه اکسید سیلیکون، لایه‌ای از سیلیکون قرار دارد. اعمال
یک جریان متناوب متغییر و قوی به این لایه باعث لرزش این نانولوله‌ها می‌شود.
نانولوله‌های آویزان متناوباً جذب و دفع می‌شوند. بزرگ‌ترین انحراف اندازه‌گیری شده
برای یک نانولوله تقریباً هشت نانومتر بود. فاصله نانولوله‌ها با لایه سیلیکونی،
ظرفیت الکتریکی این لایه را تحت تأثیر قرار می‌دهد و حرکت این نانوسیم‌ها نیز ناشی
از همین تغییر ظرفیت است. هنگامی که فرکانس جریان اعمال شده، به فرکانس مشخصه
نانولوله‌های آویزان نزدیک شود، نوسان و حرکت این نانولوله‌ها با شدت بیشتری انجام
می‌گیرد. مرتبه بزرگی این فرکانس‌ها در حدود چند MHZ (مگاهرتز) است. این محققان با
تغییر قدرت و فرکانس جریان اعمال شده موفق شدند این سیم‌ها را بین حالت آزاد و
آویزان و حالت گره‌خورده و لرزان (در حال نوسان)، مرتباً تغییر وضعیت دهند. یکی از
این محققان می‌گوید:” این امر شبیه سفت کردن یک سیم پیانو یا گیتار است. شما می‌توانید
نوسان این سیم‌ها را تنظیم کنید”. این محققان مدلی برای پیش‌بینی رفتار نوسانی
نانولوله‌ها ارائه کردند. نوسان نانولوله‌ها فقط از نقطه نظر علمی جالب نیست بلکه
از آن در آینده نیز می‌توان برای کاربردهای ویژه‌ای استفاده شود. طبق گفته این
محققان یکی از کاربردهای احتمالی این نانولوله‌ها، ساخت حسگرهای جرمی فوق حساس است،
زیرا نانولوله‌ها فوق‌العاده سبک هستند و اگر جرم بسیار سبکی مثل ویروس به آنها
متصل شود، تغییر جرم ایجاد شده می‌تواند مدل‌های نوسانی را تغییر دهد. بدین ترتیب
شما می‌توانید اندازه جرم اضافی را مشخص کنید. همچنین ممکن است این نانولوله‌های
نوسان‌کننده برای کاربردهای مرتبط با GSMها نیز مورد توجه قرار گیرند (GSMها دارای
تشدیدکننده‌هایی با آهنگ لرزشی حدود GHZ می‌باشند). این محققان نتایج کار خود را در
مجله Nano Letter منتشر کرده‌اند.