世界上最快的旋轉物體,達到每分鐘3000億轉

世界上最快的旋轉物體,達到每分鐘3000億轉

普渡大學的研究人員使用大功率激光使顯微“啞鈴”成為有史以來最快的旋轉物體 普渡大學/Vincent Walter

早在2018年7月,普渡大學的研究人員就創造了世界上旋轉速度最快的物體,該物體以600億轉/分鐘(RPM)的速度旋轉 - 這速度現在看來就像是旋轉木馬。現在相同的團隊使用相同的技術打破了自己的記錄,團隊創建了一個新的納米級轉子,其旋轉速度提高了五倍。

與早期版本一樣,旋轉對象是懸浮在真空中的啞鈴形二氧化硅納米顆粒。當它開始旋轉時,這種新模型達到了超過3000億RPM的超快速度。為了進行比較,已知牙醫鑽頭的轉速最高可達50萬RPM,而最快的脈衝星(旋轉速度最快的自然物體)以43000 RPM的轉速轉動。

世界上最快的旋轉物體,達到每分鐘3000億轉

旋轉速度最快的物體是啞鈴形納米粒子,旋轉速度達到驚人的3000億RPM 普渡大學/ Jaehoon Bang

達成此記錄需要在納米粒子上照射兩束激光。一束將其固定在適當的位置,而另一束則將其旋轉。當光子撞擊物體時,它們會在物體上施加很小的力,即輻射壓力。通常,此力太弱而無法產生任何明顯的效果,但是在真空中,摩擦幾乎沒有,因此能達到闖記錄的速度。原理也適用於太陽帆的概念,這種概念有一天可能會高速推進航天器。

該研究的作者李統藏(Tongcang Li)說:“在1600年代,約翰內斯·開普勒(Johannes Kepler)觀察到,由於輻射壓力,彗星的尾巴總是指向太陽之外。我們使用相同的東西,用激光來懸浮和旋轉納米粒子。”

研究人員說,除了打破世界紀錄之外,這種設備還可以用來測量諸如真空摩擦和納米級磁性等量子效應。

該研究發表在《自然納米技術》雜誌上。

世界上最快的旋轉物體,達到每分鐘3000億轉

世界上最快的旋轉物體,達到每分鐘3000億轉

如果激光是線性偏振的,它將使懸浮的粒子產生振動,而使用圓偏振則使它們旋轉 普渡大學/李統藏


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