Piepkleine rotor verplettert ‘draairecord’

Karlijn Klei

2020-01-18 13:00:56

rotor

Met een bizarre 300 miljard omwentelingen per minuut laat deze nieuwe nano-rotor de vorige recordhouder mijlenver achter zich.

In 2018 sloegen onderzoekers aan de Perdue-universiteit erin ’s werelds snelst tollende man-made object te maken. Het microscopische rotortje draaide met een razend tempo van maar liefst 60 miljard omwentelingen per minuut om zijn as. In vakblad Nature Nanotechnology beschrijven de onderzoekers hoe hun laatste iteratie dat record verplettert. Met een ongelofelijke 300 miljard (!) omwentelingen per minuut tolt de nieuwste nano-rotor vijfmaal zo snel in het rond als zijn voorganger.

Lees ook:

Stralingsdruk

Net als de eerdere versie bestaat het tollende object in kwestie uit twee, microscopisch kleine, aan elkaar geplakte ‘nano-bolletjes’ siliciumoxide. Met lasers (licht) gaven de onderzoekers de microscopische dumbbell zijn razende snelheid. Als lichtdeeltjes (fotonen) een object raken, oefenen ze er namelijk een piepkleine, maar waarneembare kracht op uit. Meestal die zogenaamde radiatie- of stralingsdruk te laag om een significant effect te hebben. In vacuüm, zonder weerstand van buitenaf, is dat echter een ander verhaal.

Hierom beschoten de onderzoekers de piepkleine ‘siliciumrotor’ in vacuüm met twee laserstralen. De een houdt het object op zijn plaats, terwijl de fotonen uit de andere straal energie overdraagt. Het resultaat: het object draait.

© Purdue University photo/Jaehoon Bang

Snel, sneller, snelst

En dat doet hij dus razendsnel, met maar liefst 300 miljard omwentelingen per minuut (rpm, rotations per minute). Even ter vergelijking: een goede tandartsboor tikt net de 500.000 rpm aan. En de tot nu toe snelst draaiende pulsar – vooralsnog het snel tollende, natuurlijke object – doet dat met een respectievelijk slakkengangetje van 43.000 omwentelingen per minuut.

Een record verbreken is natuurlijk leuk, maar daar blijft het voor de onderzoekers niet bij. Zo hoopt het team dat hun werk in de toekomst gebruikt kan worden in de wereld van kwantummechanica om effecten zoals vacuümwrijving en magnetisme op nanoschaal verder te onderzoeken.

Een foto, gemaakt onder een elektronenmicroscoop, van het snelst draaiende, man-made object tot nu. De schaal is 200 nanometer (gele staaf, rechtsonderin). © Purdue University photo/Jaehoon Bang

Bronnen: Nature Nanotechnology, Perdue University, New Atlas

Beeld: Purdue University photo/Jaehoon Bang










Meer Nieuws

tijdelijk Gratis verzending

We begrijpen dat je niet staat te springen om nu naar de supermarkt te gaan om een exemplaar van KIJK uit de schappen te grissen. Bestel onze edities online en met kortingscode GRATIS betaal je géén verzendkosten.