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Nano-Gitarrensaite spielt von selbst

22.10.2019

Wissenschaftler der Lancaster University und der Oxford University (UK) haben eine „Nano-Saite“ geschaffen, die ohne äußere Einwirkung schwingt. Ein winziger Draht, der einer Gitarrensaite ähnelt, kann direkt durch elektrischen Strom angetrieben werden.

Um das Gerät herzustellen, nahmen die Forscher eine Kohlenstoffnanoröhre, einen Draht mit einem Durchmesser von etwa drei Nanometern, etwa 100 Mal dünner als eine Gitarrensaite. Sie befestigten die „Schnur“ an jedem Ende an Metallträgern und kühlten sie dann auf 000 Grad über dem absoluten Nullpunkt herunter, was -0,02 °C entspricht. Der zentrale Teil des Drahtes konnte frei vibrieren, was die Forscher feststellen konnten, indem sie einen Strom durch den Draht fließen ließen und die Änderung des elektrischen Widerstands maßen.

So wie eine Gitarrensaite beim Zupfen vibriert, vibriert ein Draht, wenn eine elektrische Spannung daran angelegt wird. Als sie das Experiment ohne äußere Kräfte wiederholten, begann sich überraschenderweise auch der Draht zu bewegen. Die "Nano-Gitarren"-Saite, die von selbst gespielt wird.

Welchen Ton spielt die Nano-Gitarre? Eine Nanoröhre ist viel dünner als eine Gitarrensaite, daher schwingt sie mit einer viel höheren Frequenz – im Ultraschallbereich. So kann es niemand hören. Sie können diesem Sound aber trotzdem eine „Note“ zuweisen. Seine Frequenz beträgt 231 Millionen Hertz, was bedeutet, dass es sich um eine A (A)-Saite handelt, die 21 Oktaven über der Standardstimmung liegt.

Ein solcher Nanofaden könnte verwendet werden, um winzige Kräfte zu verstärken, etwa in neuen Mikroskopen, oder um die Viskosität exotischer Quantenflüssigkeiten zu messen.

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