Tongcang Li et Jonghoon Ahn ont fait léviter une nanoparticule dans le vide et l'ont entraînée à tourner à grande vitesse, qui, espèrent-ils, les aideront à étudier les propriétés du vide et de la mécanique quantique. Crédit :Université Purdue/Vincent Walter
Les chercheurs ont créé le rotor artificiel le plus rapide au monde, qui, selon eux, les aidera à étudier la mécanique quantique.
A plus de 60 milliards de tours par minute, cette machine est plus de 100, 000 fois plus rapide qu'une fraise dentaire à grande vitesse.
« Cette étude a de nombreuses applications, y compris la science des matériaux, " dit Tongcang Li, professeur assistant de physique et d'astronomie, et génie électrique et informatique, à l'Université Purdue. "Nous pouvons étudier les conditions extrêmes dans lesquelles différents matériaux peuvent survivre."
L'équipe de Li a synthétisé un minuscule haltère à partir de silice et l'a fait léviter dans un vide poussé à l'aide d'un laser. Le laser peut fonctionner en ligne droite ou en cercle, lorsqu'il est linéaire, l'haltère vibre, et quand c'est circulaire, l'haltère tourne.
Un haltère en rotation fonctionne comme un rotor, et un haltère vibrant fonctionne comme un instrument pour mesurer de minuscules forces et couples, connu sous le nom d'équilibre de torsion. Ces appareils ont été utilisés pour découvrir des choses comme la constante gravitationnelle et la densité de la Terre, mais Li espère qu'à mesure qu'ils deviendront plus avancés, ils pourront étudier des choses comme la mécanique quantique et les propriétés du vide.
Des chercheurs ont créé le rotor artificiel le plus rapide au monde en faisant tourner un nanohaltère avec un laser à polarisation circulaire. Crédit :Université Purdue/Janghoon Ahn
"Les gens disent qu'il n'y a rien dans le vide, mais en physique, nous savons que ce n'est pas vraiment vide, " dit Li. " Il y a beaucoup de particules virtuelles qui peuvent rester pendant une courte période puis disparaître. Nous voulons comprendre ce qui se passe vraiment là-bas, et c'est pourquoi nous voulons créer l'équilibre de torsion le plus sensible."
En observant ce petit haltère tourner plus vite que tout ce qui l'a précédé, L'équipe de Li pourrait également apprendre des choses sur la friction du vide et la gravité. Comprendre ces mécanismes est un objectif essentiel pour la génération moderne de la physique, dit Li.
Un nanohaltère soulevé par une pince à épiler optique sous vide peut vibrer ou tourner, en fonction de la polarisation du laser entrant. Crédit :Purdue University photo/Tongcang Li
