Рекордное вращение

Еще в июле 2018 года исследователи из Университета Пердью создали самый быстро вращающийся объект в мире, который вращался со скоростью 60 миллиардов оборотов в минуту.

Теперь та же команда теперь побила свой собственный рекорд, используя ту же технику, создав новый нано-масштабный ротор, который вращается в пять раз быстрее.

Как и в более ранней версии, рассматриваемый вихревой объект представляет собой наночастицу кремнезема в форме гантели, подвешенную в вакууме. Когда она начинает вращаться, новая модель разгоняется до 300 миллиардов оборотов в минуту.

Для сравнения, известно, что стоматологическая бормашина разгоняется до 500 000 оборотов в минуту, а самый быстрый пульсар — самый быстро вращающийся естественный объект — вращается со скоростью 43 000 оборотов в минуту.

Для установления этого рекорда необходимо направить на наночастицу два лазера. Один держит ее на месте, а другой начинает вращать. Когда фотоны, составляющие свет, ударяются об объект, они оказывают на него небольшое воздействие, известное как радиационное давление.

Обычно эта сила слишком слаба, чтобы иметь какой-либо заметный эффект, но в вакууме, где очень мало трения, можно достичь рекордных скоростей. Именно так обстоит дело здесь, и это также относится к концепции легких парусов, которые могли бы в один прекрасный день двигать космические корабли.

«В 1600-х годах Иоганн Кеплер увидел, что хвосты комет всегда указывали в сторону от солнца из-за радиационного давления», — говорит Тонгкан Ли, автор исследования. «Мы используем то же самое, но с концентрированными лазерами, чтобы левитировать и вращать наночастицы».

Помимо установления мировых рекордов, исследователи говорят, что этот тип устройства может быть использован для измерения квантовых эффектов, таких как вакуумное трение и наноразмерный магнетизм.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.