Gitar terkecil di dunia hanya 2 micron

Gitar terkecil di dunia hanya 2 micron

Gitar terkecil di dunia adalah 10 mikrometer panjang - tentang ukuran sebuah sel tunggal - dengan enam senar masing-masing sekitar 50 nanometer, atau 100 atom, lebar. Dibuat oleh para peneliti Cornell University dari silikon kristal, hal ini menunjukkan sebuah teknologi baru untuk generasi baru devices.Photo elektromekanis oleh D. Carr dan H. Craighead, gambar di atas Cornell.The (508 x 327 piksel) adalah gambar digital yang dibuat oleh mikroskop elektron, dan merupakan versi resolusi tertinggi yang tersedia.

Ithaca, NY - Gitar terkecil di dunia - diukir dari silikon kristal dan tidak lebih besar dari sel tunggal - telah dibuat di Cornell University untuk menunjukkan sebuah teknologi baru yang bisa memiliki berbagai kegunaan dalam serat optik, display, sensor dan elektronik.

The "nanoguitar" - dibuat untuk menyenangkan untuk menggambarkan teknologi - hanyalah salah satu dari beberapa bangunan yang Cornell peneliti percaya adalah perangkat silikon terkecil mekanik dunia. Para peneliti membuat perangkat ini di Nanofabrication Fasilitas Cornell, membawa perangkat microelectromechanical, atau MEMS, untuk skala, baru bahkan lebih kecil - dunia berukuran nano.

"Kami memiliki teknologi baru untuk membangun perangkat mekanik terkecil," kata Harold G. Craighead, Cornell profesor fisika terapan dan rekayasa yang memiliki mengarahkan pekerjaan yang dilakukan oleh mahasiswa doktoral, Dustin W. Carr.

Gitar memiliki enam senar, setiap string sekitar 50 nanometer lebar, lebar sekitar 100 atom. Jika dipetik - oleh mikroskop atom, misalnya - string akan beresonansi, tetapi pada frekuensi terdengar. Keseluruhan struktur adalah sekitar 10 mikrometer panjang, tentang ukuran sebuah sel tunggal.

Sebuah elektron mikroskop foto gitar (lihat di atas) memenangkan penghargaan untuk terbaik pemindaian mikrograf elektron pada Electron 41, Ion, dan Foton Teknologi Beam dan Konferensi Nanofabrication di Dana Point, California, pada bulan Mei. Carr dan Craighead mempresentasikan penelitian mereka di konferensi dan menyerahkan kertas ke Journal of Science Vacuum dan Teknologi.

Sementara gitar mengakibatkan mikrograf elektron pemenang penghargaan, itu adalah struktur dan perangkat lainnya yang akan menjadi utilitas nyata, Craighead kata. Aplikasi yang membutuhkan skala kecil probe mekanik, tinggi kecepatan respon atau pengukuran kekuatan yang sangat kecil bisa mendapatkan keuntungan dari teknologi ini. Misalnya, probe kekuatan mekanik bisa dibuat jauh lebih kecil dari satu sel, dan kekuatan yang berhubungan dengan molekul biologis tunggal dapat diukur.

Sebuah metode yang efisien dan relatif non-invasif untuk mengukur gerakan kecil dari struktur mekanik dilakukan dengan menggunakan gangguan sinar sinar laser. Para peneliti Cornell telah membuat interferometer Fabry-Perot menggunakan teknologi ini. Ini interferometer menggunakan cermin paralel, salah satunya bergerak relatif terhadap lainnya. Mosi terdeteksi oleh variasi dalam cahaya yang dipantulkan. Perangkat saat ini sedang belajar di laboratorium Craighead yang digerakkan oleh kekuatan listrik. Perangkat ini digerakkan oleh tenaga listrik dapat digunakan untuk memodulasi intensitas cahaya yang dipantulkan.


Nanometer adalah satu miliar meter. Sebagai perbandingan, diameter rambut manusia adalah sekitar 200 mikrometer, atau 200.000 nanometer - positif besar dibandingkan dengan struktur terbaru, di mana kawat adalah sekitar 50 sampai 100 nanometer dengan diameter.

"Aku tahu kita bisa pergi lebih kecil dari pertanyaan ini adalah betapa kecilnya kita bisa pergi dan masih memiliki sifat mekanik diandalkan dan terukur.. Itulah salah satu hal yang kami ingin tahu," kata Craighead. "Kami telah mendekati batas teknologi di mana semakin sulit untuk mendapatkan lebih kecil dari ini."

Menggunakan tegangan tinggi litografi sinar elektron di Nanofabrication Fasilitas Cornell, salah satu dari hanya dua mesin serupa di negara ini, Carr dan Craighead diukir struktur mereka keluar dari silikon kristal tunggal pada substrat oksida. Sebuah menolak digunakan untuk pola lapisan silikon atas. Oksida yang bawah lapisan ini dapat selektif dihapus menggunakan bahan kimia basah etch. Hasilnya: struktur berdiri bebas di silikon kristal.

"Nano-mekanis perangkat juga akan memungkinkan eksplorasi lebih lanjut ke pertanyaan penting tentang gerak fisik dan disipasi energi mekanik," tulis para peneliti dalam laporan mereka.

The Nanofabrication Cornell Facility (CNF) di Cornell University, sebagian didukung oleh National Science Foundation. Ini adalah bagian dari Jaringan Pengguna Nanofabrication Nasional, kemitraan pusat nanoteknologi di seluruh bangsa. Selain itu, penelitian ini didanai sebagian oleh Departemen Pertahanan AS dan Departemen Pendidikan.