Tongcang Li y Jonghoon Ahn han levitado una nanopartícula en el vacío y la han impulsado a rotar a gran velocidad, lo que les ayudará a estudiar las propiedades del vacío y la mecánica cuántica. / Universidad de Purdue / Vincent Walter
Un grupo de científicos ha logrado construir un rotor que puede rotar a velocidades de 60 mil millones de revoluciones (o vueltas) por minuto. Este número lo convierte inmediatamente en el rotor más rápido hecho por el hombre en la historia. Los detalles fueron publicados en Physical Review Letters.
Este nuevo invento no solo significa un record roto más, sino que empuja los límites de la física y da pistas sobre algunos intrincados problemas de la mecánica cuántica y el comportamiento de algunos objetos en el vacío.
"Este estudio tiene muchas aplicaciones, incluida la ciencia de materiales", dijo Tongcang Li, profesor asistente de física y astronomía, e ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Purdue. "Podemos estudiar las condiciones extremas en que diferentes materiales pueden sobrevivir".
¿Qué hicieron realmente?
Este pequeño rotor está formado por una nanopartícula de sílice, una combinación de silicio con oxígeno, en forma de mancuerna. Luego, esta nano-mancuerna se levita en alto vacío usando un láser.
Cuando el láser se polariza de forma lineal, la mancuerna gira y funciona como un rotor. Pero si se usa de forma circular, la mancuerna vibra y funciona como un instrumento para medir fuerzas.
El nano-rotor levitado por una pinza óptica en el vacío puede vibrar o girar, dependiendo de la polarización del láser entrante. /Tongcang Li
De esta manera se logró medir cosas como la constante gravitacional o la densidad de la Tierra. Sin embargo, Li, quien espera que este instrumento se vuelva más avanzado, cree que en el futuro se podrá estudiar la mecánica cuántica y las propiedades del vacío.
Es realmente diminuto
La nanopartícula en realidad mide alrededor de 170 nanómetros de ancho y 320 nanómetros de largo. Esto hace imposible que el rotor pueda ser visto a simple vista. Sin embargo, así se ve el instrumento que hace posible su desempeño.
Universidad de Purdue / Vincent Walter
"La gente dice que no hay nada en el vacío, pero en física, sabemos que no está realmente vacío", explica Li en el comunicado de prensa de su universidad. "Hay muchas partículas virtuales que pueden permanecer por un corto tiempo y luego desaparecer. Queremos descubrir qué está pasando realmente allí, y es por eso que queremos hacer el balance de torsión más sensible”.
Contar con una velocidad de giro tan grande trae muchas ventajas. Se puede aprender nuevas cosas sobre la fricción en el vacío y la gravedad. Y además, se pueden realizar mediciones bastante precisas que normalmente se verían afectadas por variaciones en el flujo de aire y la temperatura.