03.09.2012 Группа физиков из Калифорнийского технологического института под руководством Майкла Роукса создала универсальные весы, позволяющие взвешивать с минимальными погрешностями отдельные молекулы. Сами весы состоят из четырех электродов и вибрирующей пластинки.

Точное взвешивание микроскопических тел – сверхсложная инженерная и физическая задача. На этом уровне измерительные приборы «попадают под влияние» физики микромира – броуновского движения, силы Ван-дер-Ваальса и т. п. факторов, способных значительно искажать их показания. Ключевой элемент устройства калифорнийских физиков – микропластинка, которую они сами называют «мостом» – создана ими в 2009 году. Колебания этой тонкой металлической полоски считывают несколько микроэлектродов. Когда к конструкции приближается молекула, «мост» вибрирует, электроды считывают колебания. Их сила и частота зависят от массы молекулы, что и позволяет «взвесить» даже одну частицу, проходящую по «мосту».

Первые прототипы весов имели существенный недостаток – измерения сильно искажалась, если частицы проходили по краям «моста». Для минимизации погрешностей приходилось измерять не менее 500 молекул. Сейчас группа Роукса научилась определять положения молекул по различиям гармонических составляющих вибраций «моста», что изрядно повысило скорость и точность взвешивания.

Физики сообщили, что их нановесы можно делать с помощью промышленных технологий, которые используются для сборки кремниевых микросхем. Таким образом, они создали своего рода «промышленные весы», только очень маленькие. Применение промышленных технологий значительно удешевило себестоимость девайса, теперь его смогут позволить себе даже относительно небольшие лаборатории.