Gli scienziati della Lancaster University e dell'Università di Oxford hanno creato un circuito nanoelettronico che vibra senza alcuna forza esterna.

Usando un minuscolo filo sospeso, simile a una corda di chitarra vibrante, il loro esperimento mostra come un semplice nano-dispositivo può generare movimento direttamente da una corrente elettrica. La ricerca è stata pubblicata in Fisica della natura .

Per creare il dispositivo, i ricercatori hanno preso un nanotubo di carbonio, che è un filo con un diametro di circa 3 nanometri, circa 100, 000 volte più sottile di una corda di chitarra. Lo montarono su supporti metallici a ciascuna estremità, e poi lo ha raffreddato ad una temperatura di 0,02 gradi sopra lo zero assoluto. La parte centrale del filo era libera di vibrare, che i ricercatori hanno potuto rilevare facendo passare una corrente attraverso di essa e misurando un cambiamento nella resistenza elettrica.

Proprio come una corda di chitarra vibra quando viene pizzicata, il filo vibra quando è forzato in movimento da una tensione oscillante. Questo era esattamente come si aspettavano i ricercatori.

La sorpresa è arrivata quando hanno ripetuto l'esperimento senza forzare la tensione. Nelle giuste condizioni, il filo oscillava da solo.

La corda della nano-chitarra suonava da sola.

Il ricercatore capo, il dott. Edward Laird della Lancaster University, ha dichiarato:"Ci è voluto un po' di tempo per capire cosa causasse le vibrazioni, ma alla fine abbiamo capito. In un dispositivo così piccolo, è importante che una corrente elettrica sia costituita da singoli elettroni. Gli elettroni saltano uno ad uno sul filo, ciascuno dandogli una piccola spinta. Di solito queste spinte sono casuali, ma ci siamo resi conto che quando controlli i parametri nel modo giusto, si sincronizzeranno e genereranno un'oscillazione."

Quindi che nota suona la nano-chitarra?

"Il nanotubo è molto più sottile di una corda di chitarra, quindi oscilla a una frequenza molto più alta, ben nella gamma degli ultrasuoni, quindi nessun essere umano sarebbe in grado di sentirlo.

"Però, possiamo ancora assegnargli una nota. La sua frequenza è di 231 milioni di hertz, il che significa che è una stringa di LA, intonazione 21 ottave sopra l'accordatura standard."

Il nano-oscillatore potrebbe essere usato per amplificare piccole forze, come nei nuovi microscopi, o per misurare la viscosità di fluidi quantistici esotici. Questi esperimenti saranno portati avanti in un nuovo laboratorio che il Dr. Laird sta allestendo nel Dipartimento di Fisica di Lancaster, sostenuto da una sovvenzione di 2,7 milioni di euro dall'Unione europea.