Исследователи из Делфтского технического университета и Университета Брауна разработали струнообразные резонаторы, способные вибрировать при температуре окружающей среды дольше, чем любой ранее известный твердотельный объект. Струны способны вибрировать по времени близко к тому, что в настоящее время достижимо только при температурах, близких к абсолютному нулю. Это расширяет возможности нанотехнологий и машинного обучения для создания одних из самых чувствительных в мире механических датчиков.

Недавно разработанные наноструны обладают самыми высокими механическими показателями качества, когда-либо зарегистрированными для любого зажимаемого объекта при комнатной температуре; в их случае закреплены на микрочипе. Это делает технологию интересной для интеграции с существующими платформами микрочипов.

Механические показатели качества показывают, насколько хорошо энергия излучается из вибрирующего объекта. Эти струны специально разработаны для улавливания вибраций и предотвращения утечки их энергии.

Наноструны создаются с использованием передовых нанотехнологических методов, разработанных в Делфтском техническом университете, что расширяет границы возможностей создания тонких и длинных подвешенных наноструктур. Ключом к сотрудничеству является то, что эти наноструктуры могут быть настолько идеально изготовлены на микрочипе, что между симуляциями и экспериментами существует удивительное соответствие, а это означает, что симуляции могут выступать в качестве данных для алгоритмов машинного обучения, а не дорогостоящих экспериментов.

Чтобы еще больше повысить эффективность проектирования этих больших детализированных структур, алгоритмы машинного обучения разумно использовали результаты более простых экспериментов с более короткими струнами для уточнения конструкции более длинных струн, что сделало процесс разработки экономичным и эффективным.

Значение этих нанострун выходит за рамки фундаментальной науки. Они предлагают новые многообещающие пути интеграции высокочувствительных датчиков со стандартной технологией микрочипов, что приводит к новым подходам к вибрационному зондированию.

Источник: Nature Communications