Zastanawialiście się kiedyś, jak mały może być zegar? Yuan-Yu Jau i jego koledzy z Sandia mają na to odpowiedź. Chcą stworzyć atomowy zegar mniejszy niż kostka cukru, który będzie mierzył czas z niezrównaną precyzją.
Wielkie rzeczy w małym opakowaniu
Wspomniany naukowiec nie jest sam w tej rywalizacji. Rok temu Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Departamentu Obrony (DARPA) przed wieloma badaczami to samo wyzwanie: zrobić jeszcze mniejsze i dokładniejsze zegary. Celem były te o objętości zaledwie 1 cm³. Nasz bohater jest na czele zespołu, który chce to osiągnąć. Jednak to nie wszystko, gdyż Yuan-Yu zamierza stworzyć coś jeszcze mniejszego, niż to założono. Jego główny projekt ma tylko około 1 cm długości i zaledwie 2 mm szerokości i wysokości, co daje łączną objętość 0,04 cm³.
Warto wspomnieć, że nie jest to pierwszy raz, kiedy amerykański instytut naukowo-badawczy próbuje zrobić tak małe urządzenie. Lata temu stworzyli już Chip Scale Atomic Clock – atomowy zegar nieco większy niż pudełko zapałek. Na tamten moment, był on najmniejszy na świecie i miał objętość około 17 cm³.
Zastosowanie miniaturowych zegarów
Atomowy zegar wynaleziono w 1948 roku w amerykańskim Narodowym Biurze Standardów. Zamiast mierzenia czasu na podstawie zdarzeń astronomicznych, takich jak rotacja Ziemi, lub mechanicznych środków, takich jak koła zębate, sprężyny czy wahadła, czas mierzono za pomocą sygnałów elektromagnetycznych emitowanych przez elektrony orbitujące wokół atomu. Dzięki temu urządzenia te są niezwykle precyzyjne.
Warto wspomnieć, że te wynalazki otworzyły drogę dla systemów GPS. Paradoksalnie, teraz DARPA bada małe, dokładne urządzenia, które pomogą w nawigacji pojazdów w sytuacjach, gdy GPS nie działa.
Warto wspomnieć, że jednym z głównych wyzwań w konstrukcji tak małych przedmiotów jest wsparcie sprzętowe, które często zajmuje większość przestrzeni. Naukowcu są jednak przekonani, że dzięki nowoczesnym narzędziom i dostępnym technologiom będą mogli znacząco zmniejszyć rozmiar swoich urządzeń.
