摘要:地铁早高峰,你被挤得怀疑人生。可你知道吗?在实验室里,有一群电子被挤得更惨——30,000倍大气压,相当于把埃菲尔铁塔的重量压在一粒芝麻上。过去,这种环境没人敢放精密仪器,一放就碎。现在,华盛顿大学圣路易斯分校的一群科学家偏要“逆天”,把量子传感器塞进这个“地
地铁早高峰,你被挤得怀疑人生。可你知道吗?在实验室里,有一群电子被挤得更惨——30,000倍大气压,相当于把埃菲尔铁塔的重量压在一粒芝麻上。过去,这种环境没人敢放精密仪器,一放就碎。现在,华盛顿大学圣路易斯分校的一群科学家偏要“逆天”,把量子传感器塞进这个“地狱”,还让它正常工作。
一张“保鲜膜”扛住万吨压力
关键材料不是钻石,而是一张薄得离谱的氮化硼片,厚度不到100纳米,比头发丝细一千倍。研究团队用中子束把硼原子“敲”走,留下空位。空位立刻抓住路过的电子,电子的自旋像小磁针,对周围磁场、应力、温度极其敏感。只要读出这些自旋的“脸色”,就能知道被测样品在高压下到底经历了什么。
钻石只是配角
钻石依旧出场,但身份是“砧板”。两片400微米宽的钻石平面面对面,中间夹着样品和氮化硼传感器。面积小,力量集中,轻松把压力推到30,000个大气压。钻石够硬,氮化硼够薄,这对组合让传感器离样品只有不到1纳米,几乎贴脸测数据,精度直接拉满。
先测二维磁铁,再测地心石头
团队先拿二维磁铁开刀,发现它在高压下磁信号会“变脸”。下一步,他们准备把地幔里的石头放进钻石砧,看它们在极端压力下怎么“变形”。地震波在地球内部传播时,这些石头的反应是关键线索。数据越准,地震预警就能越早。
超导悬案有望翻篇
室温超导一直是物理圈的“都市传说”。有人宣称找到了,有人立刻打假。现在,科学家可以用这套传感器在高压、低温下直接测电阻和磁化率,数据一锤定音。再也不用吵来吵去,实验说话。
学生当主力,半年哈佛交换
论文一作是两位研究生。项目经费来自美国国家科学基金会的培训计划。说白了,这不是大佬单刷,而是学生组团打副本,装备越打越好。
看完这篇,你可能想问:这么强的传感器,哪天能塞进手机,测测口袋里的磁场?或者,你家高压锅能不能也装一个,看看红烧肉在几万个大气压下会不会瞬间入味?留言聊聊你最想让它测什么,脑洞越大越好。觉得有意思,把文章甩给好友,一起涨姿势。
来源:Science科学说一点号
