Войти в аккаунт
Хотите наслаждаться полной версией, а также получить неограниченный доступ ко всем материалам?

Нановесы для одного атома

Нановесы для одного атома

При помощи нанотрубок американские ученые сконструировали самые маленькие весы, они могут измерить массу одного атома. Кроме того, с их помощью можно более эффективно взвешивать и большие биомолекулы — метод их не разрушает.

Группа исследователей из Национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Berkeley National Laboratory) и Калифорнийского университета в Беркли (University of California at Berkeley) под руководством Алекса Цеттля (Alex Zettl) с использованием углеродной нанотрубки создали наноэлектромеханическую систему (NEMS), чувствительную настолько, что она способна измерить массу одного атома.

На протяжении примерно полутора десятилетий ученых и инженеров будоражила мысль о святом Граале наноэлектромеханики — устройстве, которое позволит добиться разрешения массы до уровня отдельной молекулы или даже атома.

«Это было вызовом даже в криогенных условиях, при пониженном уровне температурного шума, а теперь нам удалось сделать это при комнатной температуре», — говорит Цеттль.

Принцип работы наносенсора достаточно прост. Основной элемент прибора — двухслойная нанотрубка. Один конец горизонтально расположенной в вакууме нанотрубки свободен, другой подключен к электрической цепи постоянного тока и используется как катод. При подключении источника электрического тока на свободном конце нанотрубки образуется отрицательный заряд. При приложении внешнего осциллирующего (здесь — колеблющегося с определенной частотой) электромагнитного поля свободный заряженный конец нанотрубки вступает с ним в резонанс. Частота колебаний изменяется при изменении массы свободного конца. Поэтому при должной калибровке и возможности измерить частоту колебаний появляется возможность измерять массы, сопоставимые с массами атомов.На основе кремниевых материалов уже удавалось создать сенсоры для измерения массы, однако они были больше по размерам и не позволяли добиться разрешения весов атомарного порядка. А с помощью разработанного устройства исследователям удалось взвесить отдельный атом золота массой всего 3,25*10−25 кг.

Несмотря на столь высокую точность системы, исследователи в основном хотят применять ее при анализе биомолекул. Потому что весы из нанотрубки в отличие от масс-спектрометрии позволят определять массы без разрушения самого образца. Также в планы исследователей входит внедрение их системы в микрочип.

Группа под руководством Цеттля не первый раз удивляет мир своими разработками из нанотрубок. В 2007 году прибор, действующий почти по такому же принципу, стал самым маленьким радиоприемником: меняя напряжение, можно настроить нанорадио на нужную частоту. Нанотрубка вступает в резонанс с радиоволной, а электроны, устремляющиеся к аноду со свободного конца, служат носителями усиленного радиосигнала.

Результаты работы опубликованы в последнем номере журнала Nature Nanotechnology. 

Источник: www.akado.com

{{ rating.votes_against }} {{ rating.rating }} {{ rating.votes_for }}

Комментировать

осталось 1800 символов
Свернуть комментарии

Все комментарии (0)

×
Заявите о себе всем пользователям Макспарка!

Заказав эту услугу, Вас смогут все увидеть в блоке "Макспаркеры рекомендуют" - тем самым Вы быстро найдете новых друзей, единомышленников, читателей, партнеров.

Оплата данного размещения производится при помощи Ставок. Каждая купленная ставка позволяет на 1 час разместить рекламу в специальном блоке в правой колонке. В блок попадают три объявления с наибольшим количеством неизрасходованных ставок. По истечении периода в 1 час показа объявления, у него списывается 1 ставка.

Сейчас для мгновенного попадания в этот блок нужно купить 1 ставку.

Цена 10.00 MP
Цена 40.00 MP
Цена 70.00 MP
Цена 120.00 MP
Оплата

К оплате 10.00 MP. У вас на счете 0 MP. Пополнить счет

Войти как пользователь
email
{{ err }}
Password
{{ err }}
captcha
{{ err }}
Обычная pегистрация

Зарегистрированы в Newsland или Maxpark? Войти

email
{{ errors.email_error }}
password
{{ errors.password_error }}
password
{{ errors.confirm_password_error }}
{{ errors.first_name_error }}
{{ errors.last_name_error }}
{{ errors.sex_error }}
{{ errors.birth_date_error }}
{{ errors.agree_to_terms_error }}
Восстановление пароля
email
{{ errors.email }}
Восстановление пароля
Выбор аккаунта

Указанные регистрационные данные повторяются на сайтах Newsland.com и Maxpark.com