【ナノテク】毎分600億回転するナノローターを開発、真空の謎解明に利用

**野良ハムスター ★** · 2018/07/31(火) 19:31:23.60

パデュー大学、北京大学、清華大学、量子物質科学共同イノベーションセンター(北京)などの研究チームは、ナノ粒子を毎分600億回という超高速で回転させる技術を開発したと発表した。人工物としてはこれまでで最も高速で回転するナノスケールのローターであるとしている。量子力学における真空の性質などを調べるための実験ツールとして利用できるという。研究論文は「Physical Review Letters」に掲載された。

レーザーによる光ピンセットの技術を用いて、170nm径サイズのシリカからなるダンベル型ナノ粒子を真空中に浮かべ、これを振動または回転させた。直線偏光しているレーザー光を用いるとナノ粒子は振動し、円偏光のレーザー光を用いるとナノ粒子を回転させることができる。

空中で振動するダンベル型ナノ粒子は、一種のトーションバランス(ねじり秤)として機能する。トーションバランスは微小なモーメントの測定に適しており、1798年に英国の科学者ヘンリー・キャヴェンディッシュが行った万有引力定数と地球の密度を測定する実験で使われたことでも知られる。

キャヴェンディッシュのトーションバランスは、両端に鉛球のついた天秤棒を細いワイヤーで吊り下げてバランスさせた装置であった。天秤棒の両端の鉛球に別の大きな鉛球を近づけると、鉛球の間に働く万有引力の作用で天秤棒が振動する。振動時の天秤棒の変位角とワイヤーのトルクから万有引力定数を求めることができる。今回開発されたデバイスは、キャヴェンディッシュのトーションバランスに似た仕組みをナノスケールで実現するものであり、真空中で働く微弱な力の測定に使えるという。

量子力学によれば、真空とは何もない空っぽの空間ではなく、無数の粒子と反粒子のペア(仮想粒子)が生成消滅を繰り返している動的な場であると考えられている。振動するナノ粒子を超高感度のトーションバランスとして利用することによって、カシミール効果によるトルク、または量子重力など、真空中で働く量子力学的な作用を測定できるようになると研究チームは説明している。

高速回転するナノローターは「真空の摩擦(vacuum friction)」を調べるためにも利用できるという。真空中で回転する粒子には通常の意味での摩擦抵抗はかからないはずだが、あたかも真空中でも摩擦があるかのように回転速度が次第に落ちていく現象があるとされ、vacuum frictionと呼ばれている。これは真空から飛び出してきた仮想粒子(光子)が回転粒子にぶつかり、物質と光の相互作用によって回転のエネルギーが一部失われるためであると考えられている。

パデュー大学研究チームのTongcang Li氏とJonghoon Ahn氏 (出所:パデュー大学、写真：Vincent Walter)
https://news.mynavi.jp/article/20180731-672019/images/001l.jpg

(左)直線偏光のレーザー光によってダンベル型ナノ粒子が変位角θで振動。
(右)円偏光のレーザー光によってダンベル型ナノ粒子が回転 (出所:パデュー大学)
https://news.mynavi.jp/article/20180731-672019/images/002l.jpg

https://news.mynavi.jp/article/20180731-672019/

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 13:00:40.41

ミジンコ　「イクイク～?」

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 14:17:27.26

>>2
そんなナノレベルのブツで満足する女がいるのかよw

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 15:31:03.08

>>82
ラプラスみたいな悪魔っていうとラプラスさんが悪魔みたいだろ
可哀想だ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 18:51:15.07

ここまで「バナナ」の記述無し

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 18:57:34.97

原爆並みの爆発起きたりして

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 19:29:17.13

カシミール効果
カモミールティー

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 19:33:32.93

>>56
尿道に突っ込むとか恐ろしいこと言うな。
キュンってなったわ。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 20:57:35.07

(;´Д｀)ﾉθﾞﾞｳﾞｲｨｨｨｨﾝ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 22:16:43.23

>>82
エネルギーをマイナスし、質量プラスになっているんだから、辻褄はあってるだろ。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 22:27:50.87

わざわざ分単位にして話を大げさにするなよ、
毎秒１０億回転と考えたら大した事無い

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 22:35:21.13

真空とはいったい・・・うごごご！

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 22:39:42.99

>>93
大したことが無い根拠は？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 22:46:19.01

>>15
これほど頭の悪いレスをみたのは何年ぶりだろうか…

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 23:10:15.21

>>92
そのエネルギーは一時借りても良いけど返さなきゃいけない
返せないじゃん

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 23:14:24.81

>>96
え？
あるわけないってのが世の中の常識だぞ？
実験で確かめられたことなんか一度もないんだから、この記事があるんだから。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 23:30:11.29

>>97
それは真空のエネルギーの場合。
回転運動のエネルギーの場合は、既にそこにエネルギーが存在する。

ブラックホールの蒸発よりはマシな話だと思うけど。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 23:36:06.60

>>99
粒子を回転させるのってどうやってやってるの？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/01(水) 23:37:43.23

>>99
＞回転運動のエネルギーの場合は、既にそこにエネルギーが存在する。

どこから、なんの、エネルギー？
で、それは1の記事のどれ？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 00:14:48.75

ダイヤに置くと穴あきそう

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 01:37:17.28

左回転と右回転で質量の差が弟るんじゃなかったっけ？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 02:49:34.94

毎分600億回のローターで超高感度に？？
さらにワイヤーで吊り下げて・・・
しかもダンベル型とは・・・
けしからんな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 03:07:56.30

ナノ…(;´Д｀)ﾉoﾞﾞｳﾞｲｨｨｨｨﾝ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 09:11:52.51

校門吹っ飛ぶ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 17:12:26.66

いつもより余計に回っておりま～す

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 19:18:32.41

磁石として回転すれば１00MHz相当の電磁波が発生するな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 19:21:33.86

600億回転というと目も眩む数値だけど、
60GHzなんだよな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 19:23:13.28

>>109
ああこれ毎分か間違った
1GHzだわ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 19:23:53.27

まちがい１GHｚだった一桁ずれた。
６０GHｚとか言っているアホに習って俺も１００MHｚとか馬鹿なこと発言してしまったｗ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 19:48:27.03

ゴォォォォルドッ！　フィンガァァァァァァァッ！！

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/02(木) 21:50:44.37

ＪＯ↑ＪＯ↓

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/03(金) 12:20:50.42

重力なんて無かった！

ただのえんしんりょくだった！

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/03(金) 14:18:14.74

>>56
それ結石の治療に応用できるな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/04(土) 14:33:31.24

こんなに振動したら俺の暴れん棒は、完全に勃起する前に精液を垂れ流してしまうよ。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/05(日) 09:42:21.68

(;´Д｀)ﾉθﾞﾞｳﾞｲｨｨｨｨﾝ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/08(水) 10:06:11.19

どんな女でも一瞬でイカせるローター

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/08(水) 12:30:35.39

イクには段階とプロセスが必要だからどんな高速なローターだろうと一瞬でイカすことはできない

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/08(水) 13:01:23.20

高速で往くな！？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/08(水) 15:18:29.32

>>76
てゆうか、回転が落ちていくなら最終的には静止しなくちゃいけないんだが
そもそも静止した真空ってあんの？
エーテルの亡霊が蘇るんじゃ・・・

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/08(水) 15:19:02.92

>>81
ポア（転生）したほうがいい

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/08(水) 15:32:10.77

ナノとか全然感じないだろ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/08(水) 19:20:24.13

何で毎分なの？どうやって測定したんだろ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/09(木) 02:54:42.40

(;´Д｀)ﾉθﾞﾞｳﾞｲｨｨｨｨﾝ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/09(木) 12:12:09.18

回転数の工学での常用単位はRPM　（rotation per minute=分毎の回転数）
なぜそれを使うかというと、なるべく小数点以下を使わずに3－4桁の
整数で（それなりの精度で）表したかったから。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/15(水) 09:56:11.34

頭悪くてごめんなさいだが、俺には真空というもの(状態)が理解できないこの宇宙には物質しか無い(はず)なのに、その物質が無いとはどういうことなのよ？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/15(水) 14:12:09.35

>>127
あまねく物質はあるんだよ
何も無いところから物質は現れ対消滅を繰り返している

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/17(金) 01:22:45.13

光子の衝突レベルの抵抗なんて分かるの？
その測定にもレーザー使うんでしょ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/17(金) 05:41:41.03

>>1
最大出力何馬力超回転だからすごく出そうだな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/17(金) 05:56:37.32

外周が物質として存在すると言っても過言ではないんじゃないか？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/17(金) 06:05:58.06

量子の世界は夢があってわくわくするな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/17(金) 06:40:11.20

物が1GHzで回ってるとして重力にさらされるとブレーキがかかって0.99GHzになることを観測できたら微細重力観測成功ってことかな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/08/17(金) 10:33:31.18

ボーグのナノプローブはまだか?