_ Dezvoltarea rezonatoarelor nanomecanice glisante

Într-un studiu recent publicat în Nature Communications, o echipă de cercetare condusă de prof. Guo Guangcan de la Universitatea de Știință și Tehnologie din China (USTC) a Academiei Chineze de Științe a dezvoltat rezonatoare nanomecanice bazate pe un substrat de grafen, și a făcut ca nanorezonatorii să alunece peste punctele de prindere.

Condițiile de fixare determină mișcarea unui obiect care vibra. Acest principiu inspiră nu numai inventarea instrumentelor muzicale, ci și crearea diferitelor tipuri de rezonatoare mecanice la scară nanometrică. Printre acestea, rezonatoarele nanomecanice, cu avantaje de greutate redusă, frecvență înaltă și reglabilitate, sunt de obicei fixate pe un substrat suport. Cu toate acestea, rămâne o provocare modularea dinamicii rezonatoarelor nanomecanice prin alte metode de fixare.

În lucrările anterioare, echipa de cercetare a dezvoltat rezonatoare nanomecanice prin prefabricarea substratului, pregătirea electrozilor și transferul unei membrane subțiri de grafen cu câteva straturi (FLG). Pe rezonatoare, grafenul ar putea aluneca pe electrozii de susținere.

Echipa a descoperit că frecvența de rezonanță a dispozitivului depindea de mărimea tensiunii porții aplicate, precum și de modul în care a fost aplicată.

Pentru a elucida rezultatul noului experiment, echipa de cercetare a propus un model de oscilator nanomecanic glisant. Ei au descoperit că creșterea tensiunii porții ar promova stresul grafenului, care a mărit frecvența de rezonanță. În plus, forța de tragere cvasi-statică produsă de o tensiune de poartă a scăzut frecvența de rezonanță. Competiția dintre cele două mecanisme a indus apariția unei bucle de frecvență. Rezultatele experimentale au fost reproduse cu acuratețe de către echipa de cercetare folosind calcule teoretice.

Echipa de cercetare a descoperit că aria buclei de frecvență a fost proporțională cu cantitatea de pierdere de energie din cauza frecării în timpul alunecării.

Această lucrare oferă noi perspective în investigarea frecării la scară nanometrică și deschide posibilități pentru realizarea de noi metode de fixare la scară nanometrică.

(Fluierul)

Inapoi