Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Ученые разработали датчик силы на основе углеродных нанотрубок

22.02.2017 Hi-tech

Несколько исследователей из России, Испании и Беларуси, включая доктора наук МФТИ Юрия Лозовика, создала на базе углеродных нанотрубок микроскопический датчик силы. Устройство обрисовано в статье, которая размещена в издании Computational Materials Science и кроме этого дешева в виде препринта.

Ученые внесли предложение применять две нанотрубки, одна из которых представляла собой долгий цилиндр с двойными стенками толщиной в один атом. Эти трубки размещаются торцами наоборот друг друга и к ним прикладывается электрическое напряжение, по окончании чего по цепи потечет ток около десяти наноампер. Углеродные стены трубок сами по себе являются хорошим проводником, а через промежуток между торцами двух различных нанотрубок ток проходит за счет туннельного результата: квантового явления, сущность которого содержится в переходе электронов через непреодолимый в рамках классической механики барьер.

Иллюстрация к статье исследователей

Таковой ток, именуемый туннельным током, обширно употребляется на практике.Ученые разработали датчик силы на основе углеродных нанотрубок Существуют, к примеру, туннельные диоды: в них ток протекает свозь потенциальный барьер p-n перехода. Второй пример — сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), в котором поверхность примера сканируется очень узкой иглой под напряжением.

Игла скользит на протяжении поверхности и по величине протекающего по ней тока возможно выяснить расстояние до примера с таковой точностью, что при помощи СТМ удается найти выступы высотой в один атом. Зависимость туннельного тока от расстояния между торцами нанотрубок была использована авторами новой публикации чтобы выяснить обоюдное положение углеродных нанотрубок и за счет этого определить величину действующей на эти нанотрубки внешней силы.

Новый датчик разрешает достаточно совершенно верно осуществлять контроль положение коаксиальных цилиндров в двухслойных нанотрубках и за счет этого, к примеру, определять растяжение hанообъекта, к которому прикреплены электроды. Выполненные исследователями расчеты говорят о возможности регистрировать силы в пара десятых наноньютона (10–10 ньютона). Для наглядности укажем, что вес бактерии образовывает около 10–14 ньютона, а вес комара — пара десятков микроньютон (10–5 ньютон); но, предложенное физиками устройство может применяеться вовсе не в микровесах.

Двуслойная коаксиальная нанотрубка возможно уподоблена микроскопическому цилиндру с выдвижным поршнем. Такая совокупность уже рассматривалась рядом вторых экспертов как потенциальная подробность для наномашин разного рода. Подобные нанотрубки предлагаются на роль микроманипуляторов, соединительных «шпилек» для составных механизмов и их, быть может, кроме того удастся применять для хранения данных: положение внутреннего «поршня» будет кодировать один либо пара бит информации.

Помимо этого, расчеты показали возможность создания комбинированного устройства, в котором в двуслойной углеродным нанотрубки находятся магнитные фуллерены. При помещении в магнитное поле появится сила, которую возможно будет измерить за счет трансформации туннельного тока. Это, со своей стороны, перевоплотит датчик силы в датчик магнитного поля.

Пресс-служба МФТИ (ГУ)
Контактная информация:
+7 495 408–64–45
press@mipt.ru

Случайные записи:

Батарейка на основе углеродных нано трубок.


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,