Кажется, это первое полноценное наноразмерное устройство: радио на основе одной углеродной нанотрубки. Уже в эфире!

Трубка настоящего нанорадио (волны, конечно, пририсованы)
Компьютерная модель показывает электромагнитное поле вокруг нанотрубки во время работы. Обратите внимание, что пик поля приходится на кончик нанотрубки, и оно меняется при вибрации нанотрубки. Этот эффект и позволяет использовать ее для демодуляции радиосигналов

Мы уже рассказывали о создании первой радиодетали из нанотрубок — демодулятора («Нанорадио»). Однако теперь речь идет о вполне полноценном радиоприемнике, созданном из одной-единственной углеродной нанотрубки диаметром в 10 тыс. раз меньше человеческого волоса. Достаточно подключить к нему источник питания и наушники — и можно настраиваться на любимую радиостанцию! Ученые уже протестировали свое детище, передав в FM-диапазоне песни «Лейла» Эрика Клэптона и «Хорошие вибрации» Beach Boys, и поймав их в другой части комнаты с помощью своего радио. Глава команды разработчиков Алекс Зеттль (Alex Zettl) поделился: «Когда все заработало, мы просто пришли в экстаз!» Вот что ученые видели при этом под микроскопом:

По его словам, нанорадио можно использовать не только для приема, но и в качестве передатчика При высокой энергетической экономичности и размерах его в 100 млрд. раз меньше существующих аналогов, нанотрубка может найти применение в целой куче микроскопических устройств — например, в медицинских нанороботах, которые будут действовать в нашем кровотоке, на ходу устраняя все болячки. (Об одном таком проекте читайте: «ДНК-наноробот».)

Главное достижение авторов — в том, что, использовав всего одну нанотрубку (свернутую в полый цилиндр слой атомов углерода) диаметром около 10 нм, они смогли использовать ее в качестве одновременно антенны, селектора, усилителя и демодулятора волн в AM- и FM-диапазонах. В основе нанорадио — механизм, отличный от того, который реализован в обычных радиоприемниках. Если в обычном случае радиоволны вызывают слабые токи в антенне, а с помощью селектора можно выбрать частоту, с которой будет работать усилитель, то нанотрубка сама вибрирует с частотой от тысяч от миллионов Гц. Она «механически» настраивается на определенную волну, причем частота колебаний зависит от внутренних напряжений в трубке (примерно как натяжение струны меняет резонансную частоту, на которой она звучит), давая возможность настраиваться на разные станции.

Сама нанотрубка помещена в вакуум и соединена с батареей, которая создает вокруг кончика трубки слой отрицательно заряженных электронов. Меняя напряжение, можно «натягивать» трубку, притягивая ее отрицательно заряженный кончик к положительному электроду, или «ослаблять» ее, настраивая нанорадио на нужную частоту. Анод служит и как компонент усилителя: напряжение между ним и кончиком нанотрубки достаточно для того, чтобы электроны отрывались от нее и устремлялись к аноду, создавая ток, являющийся усиленным радиосигналом. Этого тока, по отзывам ученых, вполне достаточно, чтобы услышать звук в достаточно чувствительных наушниках.

О нашем нанобудущем читайте также: «Атомное Lego».

По информации UC Berkeley News