İki Atom Boyutunda Yapı Taşlarına Sahip Dünya’nın En Küçük Radyo Alıcısı
Harvard Üniversitesi John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu’ndan araştırmacılar, Pembe elmaslardaki atomik ölçekli kusurların birleşiminden üretilen, dünyanın en küçük radyo alıcısını ürettiler.
Yapı taşları iki atom boyutunda olan bu küçük radyo, fazlasıyla sert çevreye ve bu çevrenin biyouyumlu materyallerine karşı koyabilir. Bu da, Venüs’teki bir sondadan, kalp piline kadar her ortamda çalışabildiği anlamına gelir.
Araştırma, Marko Loncar’ın önderliğinde, SEAS Elektrik Mühendisliği’nden Profesör Tiantsai Lin ve yüksek lisans öğrencisi Linbo Shao tarafından yürütüldü ve Physical Review Applied’da yayınlandı.
Bu radyo, ‘’Azot-boşluklu merkez’’ (nitrogen-vacancy centers (NV)) olarak adlandırılan küçük kusurları kullanır. Araştırmacılar, azot boşluklu merkezlerini yapmak için, elmas kristalindeki bir karbon atomunu, azot atomuyla yerini değiştirirler ve komşu atomu ortadan kaldırırlar, yani bir azot atomu ve yanında bir boşluk olacak şekilde bir sistem oluştururlar. Azot boşluklu merkezleri, tekil fotonları yaymak veya çok zayıf manyetik alanları belirlemekte kullanılırlar. Fotolüminesans (Işık yayılma) özellikleri vardır, bu da bilgiyi ışığa dönüştürebilmeleri, güçlü kılmaları ve kuantum hesaplamaları, foton bilimi ve algılama sistemlerinde kullanılmasına umut vermesi demektir.
Radyoların beş basit bileşenleri vardır; güç kaynağı, reseptör, havadaki yüksek frekanslı elektromanyetik sinyalini düşük frekanslı akıma dönüştüren bir transformatör, hoparlör veya akımı sese dönüştüren kulaklıklar ve radyo alıcısı.
Bu Harvard yapımı aygıtta, elmasın azot-boşluklu merkezli elektronları güçlenmiştir, veya lazerden yayılmış yeşil ışıkla pompalanmıştır. Bu elektronlar FM radyolarda kullanılan dalgalar da dahil olmak üzere, elektromanyetik alanlara karşı hassastır. Azot-boşluklu merkezler radyo dalgalarını algıladığında onları dönüştürür ve kırmızı ışık halinde bir ses sinyali yayınlar. Yaygın bir fotoiyodür, bu ışığı bir akıma dönüştürür ve daha sonra kullanılmak üzere basit bir telsiz veya kulaklık sayesinde de sese dönüştürür.
Bir elektromıknatıs, radyo istasyonunu değiştirmek için kullanılan elmas etrafında güçlü bir manyetik alan oluşturur.
Shao ve Loncar, sinyali desteklemek için trilyonlarca azot-boşluğu kullandılar, fakat radyo tekli azot-boşluğu merkeziyle çalıştı, bir dizi ışık yerine bir foton yaydı.
Radyo elmasın bünyesel dayanımı sayesinde fazlasıyla elastiktir. Bu takım 350 santigrad derecede (yaklaşık 660 fahrenheit) başarıyla müzik çalmıştır.
Loncar: ‘’Elmaslar kendine has özelliklere sahiptir’’ diyor. ‘’Bu radyo uzayda iş görebilecek, sert çevreye ve insan vücuduna rağmen, elmaslar kadar biyouyumludur.’’
Bu araştırma Mian Zhang, Matthew Markham ve Andrew M. Edmonds katkılarıyla yürütülmüştür. Kısmi olarak STC Center for Integrated Quantum Materials tarafından da desteklenmiştir.
Kaynak : sciencedaily.com
Haberi Çeviren : Derya İnceli
Üniversite : Gazi Üniversitesi (Lisans Öğrencisi)
Bölüm : Kimya Bölümü
Mail : firstname.lastname@example.org
Not : Haberlerin dergi yönetimi ile çevirene haber verilmeksizin yayınlanması, kopyalanması, kendi web sitenize eklenmesi kesinlikle yasaktır. Bir yerde yayınlamayı düşünenler email@example.com adresine ve de haberi çeviren arkadaşımıza mail atarak durumu belirtmeleri gerekmektedir.