поиск по сайту

Ученые создали самый маленький микрофон, в роли которого выступает единственная молекула PDF Печать E-mail
Оценка пользователей: / 0
ПлохоОтлично 
11.10.14 11:20

mi2Известно, что микрофоны, устройства, превращающие звуковые волны в электрические сигналы, бывают разных типов и разных размеров, начиная от громоздких студийных микрофонов и заканчивая крошечными микрофонами, впаиваемыми на платы мобильных телефонов. Но то, что удалось сделать группе исследователей из Лундского университета, Швеция, по праву можно назвать самым маленьким микрофоном в мире.

 

Ведь в качестве чувствительного элемента этого микрофона выступает одна единственная молекула, которая колеблется под воздействием звуковых волн.

Когда мы говорим о звуке, мы подразумеваем колебания, передающиеся через воздух, через газ другого типа, через воду или через другую среду. Эти колебания воздуха, коснувшиеся барабанных перепонок, заставляют их вибрировать и раздражать окончания слухового нерва, что позволяет нам с вами воспринимать звуки, слышать. В новом молекулярном микрофоне роль барабанной перепонки выполняет одна единственная молекула дибензотерилена (dibenzoterrylene, DBT), колебания которой вызывают изменения в спектре света ее флуоресценции.


Для того, чтобы заставить молекулу работать в качестве микрофона, научной группе, возглавляемой профессором Юкси Тиэн (Yuxi Tian), пришлось поймать несколько таких молекул в ловушки, находящиеся внутри кристалла антрацена. Звуковые колебания заставляют колебаться кристалл, а молекулы DBT при этом перекатываются внутри полостей ловушек.

Такие перемещения молекул влияют на взаимодействие электронных облаков, окружающих молекулы, с электронами кристаллической решетки антрацена и это влияние приводит к спектральным изменениям. Отслеживая эти спектральные изменения света флуоресценции при помощи лазера, к примеру, можно определить частоту и амплитуду звука, воздействующего на этот молекулярный микрофон.

Естественно, что столь миниатюрный акустический датчик вряд ли станет полезен в нашей повседневной жизни. Кроме этого, структура молекулярного микрофона для минимизации тепловых шумов от молекул воздуха должна быть охлаждена до достаточно низкой температуры. Но такой молекулярный микрофон может найти применение в оборудовании для физических лабораторий и там, где исследователи занимаются изучением квантовых эффектов при помощи крошечных колебательных систем, ведь при помощи одной единственной молекулы можно уловить даже самые слабые акустические колебания.

dailytechinfo

 

новости из сети


все материалы взяты из интернета

При копировании материалов гиперссылка на сайт обязательна