Las nanocuerdas afinadas con precisión funcionan a temperatura ambiente
(NC&T) El trabajo, llevado a cabo en la Universidad de Cornell, es otro paso hacia el "laboratorio en un chip", aplicación en la que las cuerdas vibrantes pueden usarse para detectar e identificar moléculas biológicas. Los dispositivos también pueden ser empleados como osciladores ajustados con muy alta precisión en los circuitos de radiofrecuencia, reemplazando a los cristales de cuarzo, relativamente voluminosos.
Cuando usted golpea una campana o toca la guitarra, el metal de la primera o la cuerda accionada en la segunda, vibrarán dentro de un rango pequeño de frecuencias, centrado en lo que se llama la frecuencia de resonancia. El factor de calidad, o Q, se refiere a cuán estrecho será ese rango. Se define como la proporción de la frecuencia resonante con respecto al rango de frecuencias. Un receptor de radio con alta Q, por ejemplo, será más selectivo al separar una emisora de otra.
Los investigadores de la Universidad de Cornell ya han usado las cuerdas vibrantes para detectar masas tan pequeñas como la de una bacteria o virus individuales. La frecuencia de resonancia depende de la masa del objeto vibrante (una cuerda de guitarra gruesa tiene un tono más bajo que una fina). Si un resonador de tamaño nanométrico es cubierto con anticuerpos que hacen que un virus o alguna otra molécula se adhiera a él, el cambio producido por el incremento de la masa genera un cambio medible en la frecuencia. En una nanocuerda de alta Q, un pequeño cambio en su masa conllevará una alteración mucho más perceptible en su frecuencia de oscilación.
Las nuevas nanocuerdas, hechas por Scott Verbridge y sus colegas de los laboratorios de Harold Craighead y Jeevak Parpia, profesores de física en la Universidad de Cornell, están hechas de nitruro de silicio bajo tensión. Controlando la temperatura, la presión y otros factores a medida que se deposita la película, los experimentadores pueden hacer que el nitruro de silicio se estire.
 | | Nanocuerdas hechas en la universidad de Cornell. (Foto: Craighead Lab/Cornell University) |
La cuerda más larga fabricada por los investigadores fue de 200 nanómetros de ancho, 105 nanómetros de espesor y 60 micras de largo, y tenía una frecuencia de resonancia de 4,5 megahercios, con un factor de calidad de 207.000. Comparando estos resultados con los que han dado a conocer otros investigadores en este campo, Verbridge destaca que, si bien otros han logrado similares factores Q en muestras enfriadas a temperaturas cercanas al cero absoluto, en la nueva investigación se ha conseguido, según cree, la Q más alta lograda a temperatura ambiente.
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