Междисциплинарная команда теоретических и экспериментальных физиков в Швейцарской высшей технической школе Цюриха теперь преуспела в этом самом вычислении. Исследователи были в состоянии описать впервые, как параметрическое колебание (собственный двигатель ребенка) может использоваться, чтобы измерить внешнюю силу (толчок родителя). У их открытия есть заявления на датчики, и ученые представили заявку на патент для основного принципа.
Преимущества для маленьких датчиков«Многие сегодняшние датчики уже основаны на колебаниях», говорит, Отравился большой дозой наркотика Цильберберг, преподаватель в Институте Теоретической Физики. «С маленькими резонаторами Вы можете измерить, например, силу, давление, массу, звук или температуру. Атомные микроскопы силы также основаны на этом принципе».
Но эти заявления – часто находимый в области микротехнологии – в настоящее время используют меньше запутанных колебаний, известных как гармонические колебания.Для этих измерений, чтобы использовать запутанные колебания, как Zilberberg и его коллеги предполагают, изменение парадигмы необходимо: датчики должны были бы быть разработаны по-другому.
Новый принцип приносит конкретные преимущества для очень маленьких датчиков, говорит физик. Это позволило бы построить чрезвычайно маленькие все же точные датчики, поскольку имеющий размеры сигнал в новом принципе выделяется лучше против фонового шума, чем с текущими методами.Эксперименты с атомами и струнами гитарыУченые обнаружили новый принцип, анализируя параметрические колебания в квантовом эксперименте физики с пойманными в ловушку лазером атомами рубидия.
Поняв фундаментальное взаимодействие между параметрическими и выдвинутыми колебаниями, исследователи тогда непосредственно продемонстрировали эффект, используя параметрически колеблющуюся струну гитары. Ученые проявили пульсирующую силу на последовательности, непрерывно изменяя частоту пульса. Исследователи заметили, что сила вибрации последовательности (амплитуда) не изменилась полностью непрерывный, но был скорее острый скачок в амплитуде на особой частоте.
Когда они обнаружили, эта ‘частота скачка’ зависит непосредственно на основании приложенной силы и может поэтому использоваться в качестве метра силы.Zilberberg и его коллеги теперь ищут промышленных партнеров, чтобы помочь разработать датчики с высоким разрешением. Новый принцип мог даже быть применен в компьютерной технологии.
Zilberberg: «На очень ранних стадиях века компьютеров была память компьютера, которая была основана на генераторах, известных как parametrons. Компьютерная отрасль позже потеряла интерес к ним, но наше открытие могло вдохнуть новую жизнь в эту область исследования».