Fizycy stworzyli najmniejsze skrzypce świata. Mają mniej niż ludzki włos
Można je zmieścić w źrenicy oka, a ich wykonanie trwa trzy godziny. Nie zagrają Bacha, ale mogą zrewolucjonizować technologię jutra. Fizycy z Uniwersytetu Loughborough stworzyli najmniejsze skrzypce świata, przy których maleńki niesporczak to prawdziwy gigant.
Czy można zbudować skrzypce tak małe, że zmieszczą się wewnątrz ludzkiego włosa? Fizyczkom i fizykom z Loughborough University właśnie się to udało. Efekt? Instrument wielkości roztocza (a nawet mniejszy).
Najmniejsze skrzypce świata? Fizyczny żart z wielkim potencjałem
Miniaturowe skrzypce mierzą zaledwie 35 mikrometrów długości i 13 mikrometrów szerokości. Dla porównania ludzki włos ma grubość od 17 do 180 mikrometrów, a popularne w świecie mikroskopowym niesporczaki osiągają 50-1200 mikrometrów. Skrzypce wykonano z platyny, wykorzystując nowoczesny system nanolitografii, czyli technologii rzeźbienia struktur w skali nano.
Choć stworzenie najmniejszych skrzypiec świata może wyglądać jak zabawa, wiele z tego, czego się nauczyliśmy w trakcie, stanowi dziś fundament naszych badań.
Pomysł nie wziął się znikąd. To puszczenie oka w stronę popkultury i znanego w krajach anglojęzycznych powiedzenia: "Słyszysz najmniejsze skrzypce świata grające tylko dla ciebie?" (ang. "Can you hear the world's smallest violin playing just for you?"), którym zwykle kwituje się cudze użalanie się nad sobą. Popularność zyskało w latach 70. dzięki serialowi M*A*S*H*, a później przypomniał o nim m.in. SpongeBob Kanciastoporty czy znany zagraniczy serwis ClassicFM.
Jak powstały nano-skrzypce?
Sercem projektu jest NanoFrazor - nowoczesna maszyna do nanoskalowego "rzeźbienia", sprowadzona prosto z Niemiec. Jej igłowa końcówka, rozgrzana do odpowiedniej temperatury, wypala precyzyjny wzór w żelowej powłoce. Proces trwa trzy godziny, ale osiągnięcie idealnego kształtu skrzypiec zajęło zespołowi kilka miesięcy testów i prób.
Chip z wzorem skrzypiec pokryto warstwą platyny, a następnie wytrawiono pozostałości materiału w acetonie. Efekt? Struktura mniejsza niż ziarenko kurzu, widoczna tylko pod mikroskopem, ale imponująca jako demonstracja możliwości nowego systemu badawczego.
Co ważne, system nanolitografii pracuje w zamkniętym urządzeniu, a dokładnie specjalnym laboratorium chronionym przed kurzem i wilgocią. Każdy etap wymaga precyzyjnego przenoszenia chipów metalowymi ramionami obsługiwanymi z zewnątrz.
Nie tylko dla żartu. Fizycy tworzą przyszłość w skali nano
Nowy system już teraz napędza dwa ambitne projekty. Pierwszy, prowadzony przez dr Naëmi Leo, bada jak kontrolowane gradienty temperatury mogą wspomagać przechowywanie i przetwarzanie danych. Drugi, realizowany przez dr. Fasila Dejene'a, dotyczy alternatywnych, kwantowych materiałów do magnetycznej pamięci komputerowej.
- Ekscytuje mnie poziom kontroli i możliwości, jakie mamy dzięki temu systemowi - mówi prof. Morrison. - Nie mogę się doczekać, co osiągnę i co osiągną inni - dodaje.
Źródło: Loughborough University
