Composé d'une seule feuille d'atomes de carbone, le graphène peut être tourné à la vitesse la plus rapide de tout objet macroscopique connu. Crédit image :Wikimedia Commons.
(PhysOrg.com) -- À 60 millions de rotations par minute, une feuille de graphène bidimensionnelle est devenue l'objet macroscopique piégé à rotation la plus rapide jamais réalisée. Le graphène est connu pour sa grande force, et c'est cette résistance qui permet au matériau de ne pas se séparer en morceaux lorsqu'il est filé à une vitesse aussi élevée.
Le physicien Bruce Kane de l'Université du Maryland à College Park a publié son étude sur le graphène en rotation dans un récent numéro de Examen physique B . Son ambition principale était de mesurer et de modifier le graphène en suspendant des flocons micrométriques du matériau dans un piège à ions. Alors que les champs électriques piégeaient et suspendaient les flocons de graphène chargés, Kane a mis en place un faisceau lumineux à polarisation circulaire pour transférer une grande quantité de moment angulaire aux flocons, les faisant tourner à une fréquence de rotation très élevée.
« Cette fréquence de rotation élevée, facilitée par la capacité du graphène à résister à la tension centrifuge lors de la rotation, est, à la connaissance de l'auteur, le plus grand jamais mesuré pour un objet piégé macroscopique, " Kane a écrit dans un article publié sur arXiv.org.
Kane a également expliqué que les flocons de graphène ne tournent qu'à un millième de leur vitesse maximale théorique, qui est calculé en fonction de la force estimée du graphène. La modification de la configuration expérimentale pourrait permettre au graphène d'être filé encore plus rapidement.
Comme Kane l'a expliqué dans son étude, graphène, découvert en 2004, est le premier système véritablement bidimensionnel, ce qui signifie que c'est électronique, mécanique, et les propriétés thermodynamiques sont toutes déterminées par la structure d'une seule feuille d'atomes de carbone. Puisque placer du graphène sur un substrat peut interférer avec la mesure de ses propriétés, cette nouvelle méthode de lévitation et de rotation du graphène pourrait permettre aux chercheurs d'étudier, grandir, et manipuler des feuilles de graphène avec une plus grande facilité.
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