Логин:   Пароль:  

Соцсети



Ещё в разделе
Опрос

Как вам наш ресурс ?

Отлично
Хорошо
Удов.
Плохо


Результаты
Все опросы

Партнёры

Прошел лабораторные испытания наноразмерный детектор звука

Немецкие физики Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана представили нано размерный детектор звука, который по своей чувствительности намного превосходит человеческое ухо.
Автор: Роман Галиброда
Написал: Amro Дата: 2012-01-17 20:52
Немецкие физики Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана представили наноразмерный детектор звука, который по своей чувствительности намного превосходит человеческое ухо.

За основу детектора была взята золотая частица размером 60 нанометров, захваченная в ловушку, изготовленную по принципу оптического пинцета. В таких ловушках нано частицы удерживаются при помощи пучка лазера, что дает возможность создать трехмерную яму, которая ограничивает перемещение частиц фокусным объемом пучка.
Оптические пинцеты уже давно используются как инструмент управления сверхмелкими частицами. Метод позволяет прикладывать к нано объектам силы пиконьютонового диапазона, а также измерять величины этих сил.

В эксперименте, который провели немецкие ученые, ловушка, создаваемая при помощи 808-нанометрового лазера, выполняла другие функции - она давала возможность длительного наблюдения за перемещением мелких частиц в водной среде, где накладывался отпечаток звуковых волн. В опыте также были задействованы специальный микроскоп и камера, способная осуществлять съемку со скоростью 50 кадров в секунду.

Первоначально ученые пытались обнаружить звуковые волны от более крупного объекта - иглы из вольфрама, которая соединялась с динамиком, имеющим частоту сигнала 300 Гц. Движение частиц записывали на камеру в течение 30 секунд, после чего положение объекта анализировалось на каждом кадре в отдельности. На снимках, которые получили ученые, было четко видно, что в момент включения звука распределение позиций нано частиц вытягивалось в направлении источника звука.

Во втором опыте был использован более "слабый" источник. Здесь в качестве компонентов эксперимента выступали золотые нано частицы, нагретые лазером и генерирующие звуковые волны с частотой 20 Гц при содействии оптоакустического эффекта. В этом опыте простое распределение частиц уже не давало возможности зафиксировать звук, однако во время перехода в частотную область методом преобразования Фурье в обычном спектре броуновского движения наблюдался отлично заметный пик звука с частотой 20 Гц.

Согласно расчетам ученых, проведенный эксперимент показывает, что испытанная система стабильно обнаруживает источники звука, которые обеспечивают уровень звуковой мощности в пределах -60 дБ. Как известно, предел возможностей человеческого уха находится на границе отметки в 0 дБ. Таким образом, микроскопический детектор звука по своей чувствительности превосходит органы слуха человека в 60 раз.

Устройства на основе нано детекторов звука могут быть востребованы при изучении мелких биологических объектов (отдельных клеток, бактерий и вирусов) и искусственно созданных микроскопических тел, которые традиционными способами исследовать невозможно из-за их высокого уровня поглощения или рассеивания света. Кроме того, открытие немецких ученых позволит в дальнейшем разрабатывать уникальные методы акустической микроскопии с возможностью оптического считывания результатов.

Роман Галиброда


Рейтинг:
Комментарии: (0)

Пока комментариев нет
2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.035 секунды