В Іспанії створили найточніші у світі ваги

Команда інженерів з Каталонського інституту нанотехнологій в Барселоні створила найточніші в світі ваги. Розроблений ними сенсор здатний вловити масу з точністю до 1,7 йоктограмм (одна септіліонна грама), що приблизно відповідає масі одного протона.

В експерименті, описаному в журналі Nature Nanotechnology, в якості шальок терезів виступила нанотрубка довжиною близько 150 нанометрів, яка коливається на ультрависокій частоти (близько 2 Ггц). Порівнюють резонуючі частоту трубки до і після того, як вимірювана речовина потрапила на її поверхню, вчені і визначали масу.

Ці надчутливі терези діють лише за певних умов. Нанотрубка повинна бути виключно чистою. Для цього її прожарюють електричним струмом. Крім того, сенсор повинен працювати при вкрай низькій температурі (-269 С), в високому вакуумі та в повній ізоляції від механічних вібрацій або електричного шуму. Якщо умови дотримані, то можна приступати до зважування клітин, молекул і навіть атомів, що вчені під керівництвом Едріана Бахтлда і зробили.

Скільки коштують найчутливіші ваги, не повідомляється, але судячи з усього не мало. “Чутливість в один йоктограмм, отримана командою з Каталонії, звичайно, вражає. Однак вченим ще належить придумати дешевий спосіб виготовлення таких ваг”, - коментує доктор Рейчел Маккендрай з Лондонського університетського коледжу. А тим часом компанія  «Тензомир» пропонує тензодатчики Zemic, а також інші високотехнологічні комплектуючі для ваг.

Подібну розробку дещо раніше представили інженери з Массачусетського технологічного інституту (MIT). Вони розробили прилад, здатний вимірювати масу частинок з роздільною здатністю вище, ніж аттограмом - одна мільйонна однієї трильйонної частки грама. Зважуючи з його допомогою, наприклад, компоненти живих клітин, дослідники зможуть краще розуміти їх склад і функції.

Прилад заснований на технології, розробленій в 2007 році тут же, в MIT, професором Скоттом Маналісом і названої ним «підвішений мікроканальних резонатор» (suspended microchannel resonator або SMR). Він являє собою поміщену в вакуумній камері консоль, в якій викарбувано наповнений рідиною мікроканал. Консоль вібрує на зразок трампліна для стрибків у воду, і коли в мікроканал потрапляє мікрочастинка або клітка, кожен раз по одній, частота вібрації трохи змінюється. З цієї зміни і обчислюється маса частинки.

Спочатку SMR міг зважувати живі клітини масою фемтограмм (1000 аттограм). З його допомогою вчені могли стежити, як згодом змінюється маса клітини, вимірювати її щільність і інші фізичні властивості, наприклад, жорсткість.