Már létezik önjátszó gitár, csak épp nem hallani a hangját

Pengetés vagy bármilyen egyéb külső hatás nélkül rezgő húrt alkottak az Oxfordi és a Lancasteri Egyetem fizikusai és anyagtudósai. Egy ilyen (elektro)mechanikai nanooszcillátorral elsősorban a fizikai világ kvantummechanikai működésének alapelveit lehet vizsgálni. Az eredményüket a Nature Physics-ben publikáló brit kutatók vezetője, Edward Laird épp erre készül egy 2,7 millió eurós uniós támogatásból épülő brit laboratóriumban.

Alapkutatásukhoz a brit fizikusok a valódi gitárhúrnál 100 ezerszer vékonyabb, 3 nanométer átmérőjű szén nanocsövekből álló húrt feszítettek ki. Mindkét végét fémbe ágyazták, majd az abszolút nulla fok közelébe (annál pontosan 0,02 fokkal magasabb hőmérsékletűre) hűtötték le. Az ultravékony húron elektromos áramot engedtek át, majd az elektromos ellenállás mérésével vizsgálták, hogy megmozdul-e. Megmozdult. 

A kutatók épp arra számítottak, ami történt: a nanocső-huzal éppúgy rezgett az elektromos áram hatására, mint a gitárhúr, amikor pengetik. Meglepetésszámba az ment, ami utána történt, a nanohúr ugyanis akkor is tovább rezgett, amikor lekapcsolták az áramot.

Mint azt Laird a Phys.org-nak elmondta, a húr ritmikus mozgásának második, tisztán mechanikus fázisát az tartja fenn, hogy a korábban árammal generált mozgás során az elektronoknak egyesével kell áthaladniuk a rendkívül vékony nanocsövön. Minden egyes elektron apró lökést ad a húrnak, majd a szinkronizálódó mozgás önmagát fenntartó oszcillációt eredményez.

A gitárhúrnál lényegesen vékonyabb nanocső jóval magasabb frekvenciájú, bőven az ultrahang tartományában érzékelhető rezgést produkál, így az emberi fül számára érzékelhetetlen. Műszerekkel azonban megmérték: a frekvenciája 231 millió hertz, ami a zenei A hangnak meg, csak épp 21 oktávval magasabban.