Группа испанских исследователей лаборатории CIN2 под руководством Адриана Бэчтолд (Adrian Bachtold) разработала ультра чувствительный датчик массы, который может измерить ничтожные значения масс на атомарном уровне с невероятной на сегодняшний день точностью.

Основа прибора - углеродная нанотрубка диаметром 1 нанометр с электродами на обоих её концах. Датчик работает как электромеханический резонатор, характеризуемый механической резонансной частотой, наподобие гитарной струны. Атомы ударяются о стенки нанотрубки и оседают на ней. Масса нанотрубки увеличивается и как следствие происходит уменьшение резонансной частоты - это замедление вибрации используется для определения массы атомов.

При комнатной температуре нано резонатор способен определить массу с точностью до 25 зептограмм (зг, 10-21г), но при охлаждении нанотрубки до 5 К (-268,15 градусов Цельсия) точность повышается до 1,4 зг.

Такой датчик позволил бы определить, например, массу какого-либо белка или другой молекулы с мельчайшей точностью. Также это дает возможность следить за ядерными реакциями в отдельных атомах или биологическими молекулами в химических реакциях.

Исследователи проводили испытания прибора, измеряя массу атомов хрома, результаты, по мнению журнала Nanoletters, превзошли все ожидания. CIN2 (Исследовательский центр науки о материалах нанометровых размеров и нанотехнологий) – это совместный научно-исследовательский центр, принадлежащий испанскому Национальному совету по научным исследованиям (CSIC) и Институту нанотехнологий в Каталонии (ICN). Другие члены исследовательской группы: Бенджамин Лазан (Benjamin Lassagne) и Даниэль Гарсия (Daniel Garcia), члены лаборатории CIN2, и Альберт Агуаска (Albert Aguasca), ученый Политехнического университета в Каталонии.

The image is a scanning electron microscope image of the device. A suspended nanotube is attached to two large gold electrodes. (Credit: Image courtesy of CSIC - Consejo Superior de Investigaciones Cientificas)