Физики из США сконструировали сверхточные весы – они могут взвесить отдельный атом золота. Это стало возможным благодаря последним достижениям в области нанотехнологий – наномеханическим осцилляторам.

Устройство работает по принципу обычных весов, в роли «коромысла» которых выступает многослойная углеродная нанотрубка, закрепленная с одной стороны.

Работают весы по принципу осциллятора – изменение массы системы при попадании на нанотрубку-кантилевер весов отдельных атомов приводит к изменению резонансной частоты колебаний.

Сконструировали осциллятор ученые из Университета Калифорнии в Беркли (University of California at Berkeley) под руководством известного нанотехнолога Алекса Зеттла (Alex Zettl).

Сам Зеттл называет устройство не весами, а иначе – наномеханическим масс-спектрометром.

Рис. 1. Кантилевер-нанотрубка с атомами золота на поверхности

Кантилевер-нанотрубка длиной 200 нанометров и диаметром всего 2 нм присоединен к отрицательно заряженному электроду. Второй конец нанотрубки может свободно вибрировать с различной резонансной частотой, в зависимости от веса помещенного на него «груза».

Положительно заряженный электрод расположен недалеко от свободного конца кантилевера. Между ним и нанотрубкой протекает ток, по которому можно установить изменения частоты колебаний нанотрубки.

Благодаря высокой точности прибора ученые смогли установить массу атома золота – оан составила 0.29 ± 0.05 зептограмм (один зептограмм – 10^-24 кг). Это значение точнее, полученного с помощью традиционного масс-спектрометра – 0.327 зг.

Как оказалось, точность прибора – 0,13 зг, это лучший показатель для всех сделанных ранее наномеханических взвешивающих устройств.

Теперь Алекс и его коллеги думают о интегрировании масс-спектрометра в состав микроэлектронного чипа.

Свидиненко Юрий