Невероятно, но факт. Ученые смогли улучшить квантовые датчики с помощью винограда
Странное физическое свойство винограда может помочь ученым создать более эффективные квантовые датчики, подтвердило новое исследование.
Если две слегка надрезанные и соединенные виноградинки отправить в микроволновку, можно будет наблюдать, как из них выходят искры и шлейфы ионизированного газа (плазмы). Этому эффекту посвящено немало видео и сети, но кроме интересного зрелища из него можно извлечь и неожиданную пользу.
Как группа исследователей описала в статье в журнале Physical Review Applied, образование плазмы в этом случае объясняется тем, что виноград настолько мал, что микроволны становятся высококонцентрированными в его ткани и разрывают некоторые молекулы на части для генерации заряженных ионов. Электромагнитное поле, которое образуется, заставляет ионы перетекать из одной половинки винограда в другую через соединяющую их кожуру. Именно тогда можно увидеть искры. Впоследствии ионы также начинают проходить через окружающий воздух, ионизируя его и образуя горячий шлейф плазмы.
Эксперименты показали, что трюк также работает с крыжовником, крупной ежевикой, перепелиными яйцами и гидрогелевыми бусинами. Размер и форма оказались решающими факторами: эти объекты должны иметь длину около 27 миллиметров, чтобы можно было получить концентрированную микроволновую энергию на правильной частоте. Исследователи признаются, что повредили много микроволновых печей в попытках это выяснить, так что не советуем экспериментировать с этим дома.
В рамках опытов ученые поместили наноалмаз на тонкое стекловолокно между двумя виноградинами. Затем они засветили зеленый лазерный свет через волокно, заставляя центры дефектов светиться красным. Измерение яркости показало им силу магнитного поля вокруг винограда, которое оказалось вдвое более сильным с виноградом, чем без него.
Все это может помочь в разработке более компактных и экономически эффективных квантовых устройств. Сейчас в устройствах квантового зондирования для этих целей обычно используется сапфир. Самая большая загвоздка пока заключается в том, что использование винограда оказалось хоть и более эффективным, но менее стабильным, и сопровождалось большей потерей энергии. Будущие исследования могут быть направлены на поиск более надежных материалов с похожими свойствами.
