Physics News Update

Optický Hallův jev

Fyzikové v Japonsku teoreticky ukázali, že existuje optický ekvivalent Hallova jevu a že tuto hypotézu lze ověřit pomocí experimentů s polarizovaným světlem.

V klasickém Hallově jevu elektrickým polem indukovaný elektrický proud ve vodiči se vlivem vnějšího magnetického pole stáčí do stran. Toto magnetické pole je kolmé k elektrickému poli a k rovině vodiče. Pohyb elektrického proudu do stran lze popsat "Hallovým napětím" a "Hallovým odporem".

Pokud jsou experimentální podmínky ještě přísnější, tedy velmi nízká teplota vodiče a silné magnetické pole, objevuje se kvantový Hallův jev. V tomto případě elektrony procházejí kvantovanými dráhami a Hallův odpor nabývá pouze diskrétních hodnot.

K podobnému jevu může dojít, pokud se světelný paprsek pohybuje z jednoho prostředí do jiného. Velikost bočního posunu závisí na změně indexu lomu mezi oběma prostředími.

Masaru Onoda [M1] z Národního institutu pokročilé průmyslové vědy a technologie v Tsukubě v Japonsku a jeho spolupracovníci z Tokijské university jsou přesvědčeni, že se jim podaří objevit topologické vlastnosti lomu světla v materiálech v experimentech s fotonickými krystaly. Také předpovídají určitou úpravu Snellova zákona pro spinově polarizované světlo. (Onoda et al., Physical Review Letters, červenec 2004)

Synchronizované plavání baktérií

Baktérie obvykle neplavou po hladině. Typický organismus je asi o 10 procent hustější než voda a proto gravitace tyto organismy potápí. Aerobní bakterie však často plavou směrem k povrchu bohatému na kyslík, protože potřebují pohltit asi milión molekul kyslíku za sekundu, aby mohly přežít.

Skupina fyziků z University v Arizoně (Raymond Goldstein, [M2], John Kessler, [M3]) studovala koncentrované populace běžné aerobní bakterie [Bacillus subtilis] v několik centimetrů velkých kapénkách. Vědci zjistili, že kombinace plavání vzhůru a potápění dolů v suspenzi vytváří vodní proudy, které silně mísí kapalinu a vytvářejí koncentrace bakterií.

Plovoucí bakterie vytvářejí rotující víry, jejichž velikost je o několik řádů větší než je velikost jednotlivé bakterie. Výtrysky a vlnky kapaliny vytvářené víry se mohou pohybovat rychlostí až 100 mikronů za sekundu a mohou mít velikost až 100 mikronů. Tyto rychlosti a délky výrazně přesahují rychlosti a velikosti samotných organismů, které se mohou pohybovat rychlostí jen několika mikronů za sekundu.

Tyto ojedinělé výsledky poskytují vědcům informaci o tom, jak se mohou koncentrované plovoucí bakterie samy uspořádat. Toto uspořádání má důležité důsledky. Například by mohlo přispět k výrobě biofilmů nebo dokonce mikromixérů pro mísení velmi malých množství kapaliny.

Proudění koncentrovaných bakterií v malých objemech navíc může pomoci objasnit jev, při němž si rozptýlené bakterie rychle předávají chemické signály pro vyvolání nějaké reakce, jako je emise světla bioluminiscentních bakterií. Předávání chemických signálů existuje u mnoha důležitých bakterií včetně těch, které způsobují onemocnění dásní. (Dombrowski et al., Physical Review Letters, červenec 2004)

Obrana sítí proti kaskádnímu selhání

Podobně jako lesníci často zastavují lesní požáry před nekontrolovaným šířením zakládáním menších požárů, lze v síti omezit velikost nebo další šíření závady, která byla způsobena nějakým útokem nebo přetížením. Internet nebo elektrická soustava jsou dvě takové sítě, jimž může nový model Adilsona Mottera [M4] z Ústavu Maxe Plancka v Drážďanech (Dresden) významně pomoci. Několik dřívějších modelů ukázalo, jak útok na klíčové uzly systémů může kaskádně přerůst v katastrofické selhání. Motterův model ukazuje, že důsledky selhání lze výrazně omezit vypnutím vybraných periferních uzlů, které obsluhují pouze malé množství celkové zátěže sítě. Simulované útoky v sítích ukázaly, že vypnutí uzlu v reakci na útok může výrazně omezit celkový dopad. (Physical Review Letters; červenec 2004)

Odkazy a literatura:

[I1] From: physnews@aip.org (AIP listserver) PHYSICS NEWS UPDATE. The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. Number 693. July 22, 2004 by Phillip F. Schewe, Ben Stein.


Trojrozměrné neutronové zobrazování v medicíně

Lékaři pro pořizování snímků orgánů lidského těla běžně používají roentgenové záření, magnetická pole (jaderná magnetická resonance) ultrazvuk a v některých případech také radioaktivní isotopy (positronová emisní tomografie). V červenci 2004 na výročním zasedání Americké asociace fyziků v medicíně v Pittsburghu výzkumníci Duke University představili přístroj pro pořizování trojrozměrných snímků (zatím neorganických předmětů), který využívá neutrony. Na rozdíl od jiných částic neutrony dobře pronikají živými tkáněmi a proto jsou vhodné pro zobrazování hluboko uložených tkání, které jinými metodami nelze zobrazit. Navíc neutrony snadno určují většinu přirozeně se vyskytujících chemických prvků v organismu. Neutrony stimulovaná emisní počítačová tomografie (NSECT, Neutron Stimulated Emission Computed Tomography) je metoda, při níž se tkáně ozařují rychlými neutrony s energií od 1 do 10 MeV. Tyto neutrony způsobují, že jádra atomů a molekul v tkáni vyzařují gama fotony s odlišnými energiemi v závislosti na chemické povaze atomů a molekul. Pouze dva chemické prvky nelze touto metodou detekovat. Hélium emituje gama záření až při energii neutronů 25 MeV a vodík nemá žádné excitované jaderné stavy a proto gama fotony nevyzařuje.

Na zasedání Americké asociace fyziků v medicíně Carey Floyd [M1] představil první trojrozměrné snímky, které se podařilo rekonstruovat ze záření charakteristických gama fotonů po jejich stimulaci rychlými neutrony. Snímky železno-měděného vzorku ukázaly, že metoda je schopna dokonale rozlišit železo a měď, z nichž byl vzorek zhotoven. Další vývoj NSECT zřejmě umožní diagnostikovat rakovinu plic sledováním rozdílů koncentrací stopových prvků, které se vyskytují ve zdravé a nemocné tkáni. Neutrony mohou diagnostikovat budoucí vznik rakoviny analýzou změn koncentrací chemických prvků ještě předtím, než se objeví první anatomické a fyziologické změny (jako je vznik hustějších nádorů a mikrokalcifikace), které se odhalují běžnými metodami. Přestože samotný neutron je pro organismus škodlivější než foton roentgenova záření, předběžné výpočty naznačují, že přesný test rakoviny plic způsobí ozáření organismu srovnatelné se současným mamografickým vyšetřením. Nyní výzkumníci plánují vývoj prototypu přístroje pro zobrazování rozložení železa v játrech, které umožňuje detekovat hemochromatosu (nadměrné množství železa v játrech) bez nutnosti použít biopsii. [X1]

Kvantová analýza reprodukce zvuku

Fyzikové z Královské koleje v Londýně (Barbara Forbes, [M2]) navrhli nejpřesnější způsob reprodukce přirozených resonančních frekvencí nebo formantů hlasového ústrojí člověka. Aby tohoto výsledku dosáhli, použili metodu vlnové mechaniky, která souvisí s kvantovou mechanikou, na klasický akustický problém. Jejich výsledky zřejmě povedou k lepším reprodukčním zařízením, která dosud nemohou využívat fyziky hlasového ústrojí a tím dosahovat přirozeného lidského hlasu jako při běžné konverzaci. Ve svém článku výzkumníci analyzovali jednoduchou píšťalu varhan, která se často používá ke studiu základních principů tvorby zvuku v hlasovém ústrojí člověka. Výzkumníci ukázali, že doplněním různých zakřivení, tedy vrcholů nebo prohlubní, na správná místa v rovné píšťale varhan lze dosáhnout různých posuvů přirozených resonančních frekvencí téměř nezávisle na sobě.

Tato analýza významně rozšířila výsledky z roku 1878, jichž dosáhl anglický fyzik lord Rayleigh. Použitím nástrojů klasické fyziky Rayleigh dospěl k závěru, že prohnutím píšťaly varhan v místě s největším tlakem lze resonanční frekvenci píšťaly zvýšit a naopak rozšířením píšťaly v tomto místě lze frekvenci snížit. Pro zjednodušení své analýzy Rayleigh předpokládal, že prohnutí nebo rozšíření píšťaly nezmění dvě klíčové veličiny pro popis vzduchu uvnitř píšťaly: hustotu kinetické energie (která souvisí s průměrnou rychlostí částic vzduchu) a hustotu potenciální energie (úměrné druhé mocnině tlaku vzduchu). Avšak kvůli těmto předpokladům Rayleigh nemohl vzít v úvahu disperzi vln, při níž zvukový impuls (obvykle složený z několika sinusoid s různou frekvencí) změní svůj tvar průchodem oblastí píšťaly, kde byla její stěna prohnuta nebo rozšířena.

V této nové kvantově mechanické analýze reprodukce zvuku výzkumníci navrhli model vlnové disperze. Zkoumali, jak změna účinného průřezu píšťaly mění hustotu potenciální energie v okolí prohnutí píšťaly. Akustická soustava je samozřejmě makroskopický fyzikální systém a vlnové funkce uvnitř píšťaly jsou reálnými a měřitelnými veličinami. Proto kvantové jevy, v nichž vystupuje neurčitost a pravděpodobnost, se v akustice neuplatňují. Přesto výzkumníci dospěli k velkému překvapení, když zjistili, že stlačení píšťaly přesně v místě s největším tlakem vzduchu nijak neovlivňuje posuv resonanční frekvence. Tento posuv způsobují vlnové jevy v okolí tohoto místa. Proto samohlásky v lidské řeči lze rozlišovat relativními polohami dvou až tří nejnižších resonančních frekvencí (formantů) těchto samohlásek. Tento objev zřejmě umožní hlubší pochopení fyzikálních jevů, které vytvářejí charakteristické soubory frekvencí všech fonetických zvuků.

Přesnější znalosti nastavování, která mohou měnit resonanční frekvence píšťaly, zřejmě také povedou k programování počítačů pro rozeznávání přirozených fonetických zvuků, což je jedním z cílů současného výzkumu a vývoje. Zkoumaná metoda také umožní přesnější aproximace fyziologických podmínek v hlasovém ústrojí člověka. (Forbes and Pike, Physical Review Letters, 30. července 2004)

Odkazy a literatura:

[I1] From: physnews@aip.org (AIP listserver) PHYSICS NEWS UPDATE. The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. Number 694. July 29, 2004 by Phillip F. Schewe, Ben Stein.


Zlato a diamanty

Zlato a diamanty kromě tradiční zlatnické a šperkařské výroby jsou také předmětem zájmu fyziků. Zlato a diamanty mají téměř stejnou akustickou impedanci. Tuto vlastnost objevili dva fyzikové ve snaze získat nanočástice v krystalické síti, která dobře povede zvuk. Akustická impedance je analogií optického indexu lomu materiálu. Je definována jako hustota látky násobená rychlostí zvuku v materiálu. Zlato má sice vyšší hustotu, avšak zvuk se v něm šíří rychlostí 3330 m/s. Diamant má nižší hustotu, avšak zvuk se v něm šíří rychlostí 18190 m/s, tedy dvakrát rychleji, než se pohybuje americký raketoplán na oběžné dráze kolem Země.

Přestože zlato a diamanty mají značně odlišné fyzikální vlastnosti, jejich akustická impedance je téměř stejná a proto zvuková energie se v těchto materiálech šíří nebo rozptyluje téměř stejným způsobem. Očekávalo se, že zvuk se bude velmi snadno šířit z jednoho prostředí do druhého. V optické analogii je kousek skla ve vodě téměř neviditelný, protože indexy lomu skla a vody jsou téměř stejné. Avšak výzkumníci postavili toto očekávání na hlavu. Nanočástice zlata umístěné v diamantové matici zvukové vibrace zadržují. Jinými slovy, zvuková energie nanočástic zlata se nerozptyluje do okolního krystalu. Podle Luciena Saviota z francouzské Université de Bourgogne v Dijonu a Daniela Murraye z Okanagan University College v Kelowna v Britské Kolumbii v Kanadě tento zjevný paradox pramení z chybné definice akustické impedance. Správný vztah je podle jejich názoru složitější. Není pouze součinem hustoty materiálu a rychlosti zvuku v tomto materiálu, ale obsahuje také poloměr křivosti rozhraní a frekvenci zvuku.

Autoři této studie ve skutečnosti nepoužili nanočástice zlata rozptýlené v diamantech. Studovali však zvuk částic zlata v křemíku a safíru. Překvapivým výsledkem bylo, že tyto částice udržovaly zvuk. Částice byly do pohybu uvedeny impulsem laseru a jejich vibrace byly sledovány dalším laserovým paprskem. (Saviot and Murray, Physical Review Letters, 30. července 2004; [M1], [M2])

Zvukem poháněný elektrický generátor ve vesmíru

Vesmír je dnes novou výzkumnou laboratoří a observatoří. Pro budoucí vesmírné mise k vnějším planetám a za hranice Sluneční soustavy vesmírné agentury musí své sondy vybavit lehčími, menšími a výkonnějšími zdroji elektrické energie. Společný výzkumný tým americké Národní laboratoře v Los Alamos a Northrop Gruman (Scott Backhaus, [M3]) vyvinul zařízení, které používá zvukové vlny pro výrobu elektrické energie o výkonu 60 wattů. Jádrem celého zařízení je "thermoakustický Stirlingův tepelný stroj" (TASHE, thermoacoustic Stirling heat machine). Původní tepelný stroj objevil v 19. století skotský ministr Robert Stirling. Jeho akustická verze se skládá z trubek a z tepelných výměníků. Intenzivní samovolně generované zvukové vlny (v původní verzi mechanické písty) procházejí nádobami s plynným héliem mezi horkým a chladným koncem. Teplo je vytvářeno tepelným zdrojem o vysoké teplotě a ochlazování se provádí v tepelných výměnících. Teplotně řízené rozpínání a stlačování plynu souvisí s tlakovými oscilacemi, které jsou vyvolány teplotním rozdílem. Tlakové oscilace zesilují zvukové vlny, které jsou dostatečně silné, aby uvedly do pohybu píst. Vibrace pístu uvádějí do pohybu cívku z měděného vlákna, která vytváří elektrickou energii pohybem v magnetickém poli permanentního magnetu. Akustické zařízení má účinnost 18 procent na rozdíl od pouze 7 procentní účinnosti thermoelektrických článků, které se dnes používají na kosmických lodích a průzkumných sondách. V obou případech zdrojem tepla je malé množství radioaktivního materiálu. Nové zařízení produkuje 8,1 wattu elektrické energie na kilogram. Thermoelektrické články produkují 5,2 wattu na kilogram. Tato skutečnost umožňuje, aby budoucí sondy nesly více užitečné zátěže v podobě vědeckých přístrojů. Přístroj TASHE však má také průmyslové využití pro zkapalňování zemního plynu, který lze ekonomičtěji dopravovat zákazníkům. (Backhaus, Tward, and Petach, Applied Physics Letters, 9. srpna 2004)

Odkazy a literatura:

[I1] From: physnews@aip.org (AIP listserver) PHYSICS NEWS UPDATE. The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. Number 695. August 5, 2004 by Phillip F. Schewe, Ben Stein.


Rozsáhlý výpadek elektřiny na americkém severovýchodě

Rozsáhlý výpadek elektrické energie 14. srpna 2003 na severovýchodě území Spojených států amerických a Kanady postihl 50 miliónů lidí. Současně však přerušil znečišťování ovzduší z turbogenerátorů elektřiny na fosilní paliva v údolí Ohio Valley. Důsledkem mohutného výpadku elektřiny tedy byl neúmyslný experiment pro studium reakce atmosféry na náhlé přerušení zdroje emisí nečistost do ovzduší. Výsledek byl překvapivý. Již 15. srpna 2003, pouhých 24 hodin po výpadku zdrojů emisí, se emise oxidu siřičitého SO2 snížily o 90 procent, ozónu o 50 procent a světlo rozptylujících částic o 70 procent v porovnání s "běžnými" podmínkami v této oblasti. Výzkumníci z University v Marylandu toto výrazné omezení zjistili pomocí odběru vzorků z atmosféry přístroji na palubě lehkého letadla. Pozorované snížení nečistot překonalo všechna očekávání. Autoři studie tvrdí, že toto rychlé a výrazné snížení nečistost v ovzduší v rozporu s očekáváním je zřejmě důsledkem podhodnocení významu tepelných elektráren a chemických procesů v atmosféře. (Marufu et al., Geophysical Research Letters, vol 31, L13106, 2004.)

Dlouhodobá dynamika elektrické sítě

Ben Carreras a jeho kolegové z americké Národní laboratoře v Oak Ridge, University ve Wisconsinu a University na Aljašce se zabývali dlouhodobou dynamikou elektrické sítě. Inženýři elektrických rozvodných sítí samozřejmě hledají způsoby, jak své rozvodné systémy vylepšit a zabránit rozsáhlým výpadkům, jako byla událost 14. srpna 2003. Tyto "posmrtné" studie obvykle odhalí příčiny výpadku a doporučí opravná opatření, která mají zabránit opakování tohoto druhu výpadku, obvykle posílením spolehlivosti stanovených komponent rozvodné sítě. Carreras však tvrdí, že účinnějším přístupem pro omezení elektrických výpadků by bylo zabudování určitých redundancí do celého systému. Proto je však třeba studovat, jak se elektrická rozvodná síť jako dynamický systém pod vlivem mnoha sil chová v delším časovém období. Je třeba sestavit model sociálních a obchodních vlivů ve spojení s fyzikálními vlivy, které ovlivňují chování dynamické elektrické sítě.

Model z Oak Ridge proto řeší nejen rovnice (založené na Kirchhoffových zákonech), které určují, jaké množství energie (elektrické proudy) procházejí určitým vedením v simulovaném obvodu. Obsahuje také podmínky ovlivňující chování systému v čase, které jsou způsobeny vzrůstem spotřeby elektřiny, přidáním nových generátorů a přenosových vedení, krátkodobé změny spotřeby způsobené například ochlazením a oteplením, přerušení vedení pádem stromů a podobně.

Model tedy sleduje chování a vývoj systému v čase a pro každý "den" vypočítává možná řešení ve formě možných kombinací výroby elektrické energie, jejího přenosu vedeními a spotřeby. Model je schopen odvodit křivku pravděpodobnosti výpadku v čase, která je překvapivě dobře v souladu s pozorovanými výpadky v Severní Americe. Vědci z Oak Ridge věří, že jejich model by mohly elektrické rozvodné společnosti použít pro testování chování elektrické rozvodné sítě pro různé scénáře, zejména takové, jejichž důsledkem mohou být rozsáhlé výpadky sítě kvůli náhlému vzrůstu spotřeby a přetížení sítě. (Carreras et al., Chaos, srpen 2004; [M1])

Proteinový nanomotor

Proteinový nano-pohon lze nyní řídit rychlými a vratnými thermoelektrickými signály. V živých organismech se stahování a uvolňování svalové tkáně uskutečňuje "proteinovým motorem" actomyosinem. Vědci vyrábějící nanozařízení by rádi emulovali účinnost a kompaktnost proteinových molekul, které způsobují pohyb svalů. Klíčovým tématem je rychlá aktivace proteinových motorů nějakým jednoduchým způsobem. Právě k tomuto výsledku dospěli výzkumníci z Floridské státní university. Vytvořili umělou buňku, v níž svalové molekuly (které lze udržet živé po dobu několika dní, pokud jsou zmrazeny) lze tepelně aktivovat k pohybu kontrolovatelným a vratným způsobem použitím vstupních vláken, která přivádějí nastavitelné množství tepla. Důležitým cílem této práce podle Gorana Mihajloviče [M2] je použití těchto "proteinových motorů" pro lineární pohyb nanovláken. Pokud jsou tato nanovlákna (jako je nikl) magnetická, lze jejich pohyb řídit elektricky a provádět biologickým pohonem. Možnou aplikací tohoto řešení jsou bioanalytické čipy a přeprava genů. (Mihajlovic et al., Applied Physics Letters, 9. srpna 2004)

Odkazy a literatura:

[I1] From: physnews@aip.org (AIP listserver) PHYSICS NEWS UPDATE. The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. Number 696. August 12, 2004 by Phillip F. Schewe, Ben Stein.


Opět atomy antivodíku

Umělé vytvářené atomy antivodíku se podařilo zpomalit. Ve viditelném vesmíru je naprostý nadbytek hmoty nad antihmotou. Každá částice antihmoty se brzy setká s nějakou částicí hmoty a obě částice vzájemně anihilují za vzniku fotonu o velmi vysoké energii. Jediným místem, kde anti-atomy na Zemi mohou existovat déle než mikrosekundu je komora antiprotonového zpomalovače (AD, Antiproton Decelerator) v laboratoři CERN nedaleko Ženevy.

Antiprotony vznikající při srážkách protonů o vysoké energii a positrony z radioaktivního zdroje, jsou ochlazeny a navzájem sloučeny v malé komoře vyplněné elektrodami s různým napětím. Antiprotony je nutné předtím velmi zpomalit z energie 5 MeV na energii jen 0,3 meV. V komoře pak vznikají atomy antivodíku. Dosud se nepodařilo atomy antivodíku zastavit někde v prostoru nebo vytvořit jejich základní kvantový stav (který je nezbytný pro laserovou spektroskopii).

Lze však měřit rychlosti pohybu těchto anti-atomů sledováním, kolik anti-atomů uniká z oblasti oscilujících elektrických polí aniž by byly ionizovány. Společný tým ATRAP zjistil, že tyto anti-atomy se pohybují rychlostí s průměrnou energií 200 mEV, která odpovídá rychlosti asi 20 krát vyšší, než je tepelná rychlost ekvivalentního vzorku atomů při teplotě 4,2 Kelvinů. Tato rychlost je ještě příliš vysoká k tomu, aby bylo možno anti-atomy zachytit v atomové pasti. Výzkumníci jsou přesvědčeni, že jejich produkce anti-atomů také obsahuje anti-atomy s nižší rychlostí a že existuje způsob, jak tyto rychlosti ještě více snížit. (Gabrielse et al., Physical Review Letters, 13. srpna 2004; [M1])

Proč je mořské pobřeží fraktální?

Ve své známé práci napsané před několika desetiletími si Benoit Mandelbrot položil otázku, jak je dlouhé pobřeží Velké Británie ve skutečnosti. Odpověď na tuto otázku závisí na tom, jak přesné měřítko použijeme. Čím menší měřítko použijeme a přesněji provádíme měření, tím větší délku pobřeží zjistíme. Geometrie pobřeží má totiž fraktální charakter, což znamená, že je nejen značně členité, ale navíc tato členitost je samopodobná. Tvar pobřeží vypadá ve statistickém smyslu stejný na všech úrovních zvětšení.

Fyzikové ve Francii se zabývali fyzikálními procesy, které tuto členitost pobřeží způsobují. Jejich simulace vývoje skalnatého pobřeží závisí na iteraci působení vodní eroze. Nejprve vodní vlny erodují nejslabší místa hladkého pobřeží. Tím se pobřeží stává nepravidelné a delší. Eroze pak napadá nová slabá místa, avšak současně se oslabuje síla moře tříštěním vln o pobřeží. Tyto kroky se neustále opakují a prolínají. Výsledné pobřeží je efektivní fraktální s dimenzí 4/3. Bernard Sapoval a A. Baldassari z École Polytechnique v Palaiseau ve Francii a jejich kolega A. Gabrielli ze Střediska Enrica Fermiho v Římě tvrdí, že jejich studie poprvé vysvětluje, jak fraktální pobřeží mohlo vzniknout. (Sapoval et al., Physical Review Letters, 27. srpna 2004, [M2])

Nanotrubičková dynama

Dva indičtí výzkumníci vyrobili slabé napětí v malém elektrickém obvodu, když nechali proudit plyn chomáčem uhlíkových nanotrubiček a vzorkem dopovaným polovodiči.

Tento výsledek pochází ze dvou fyzikálních jevů. Prvním je Bernoulliho jev. Plyn, který prochází nad povrchem, vytváří rozdílné tlaky podél svých proudnic, které mohou vyvolávat teplotní gradient podél vzorku. Druhým je Seebeckův jev. Teplotní gradient (kdy vzdálené konce vzorku mají rozdílnou teplotu) může vyvolávat rozdíl elektrického napětí ve vzorku.

Profesor Ajay K. Sood a jeho postgraduální student Shankar Ghosh z Indického ústavu vědy v Bangalore nechali proudit plyn nad chomáčem uhlíkových nanotrubiček a nad vzorkem dopovaným křemíkem a germaniem. Rozdíl napětí byl 650 mikrovoltů a výkon byl 43 nanowattů. Tento výsledek není nijak impozantní a výzkumníci zatím neurčili, zda lze tento jev nějak zesílit (nepohyblivé části uhlíkových nanotrubiček a dopovaný polovodičový generátor elektrické energie). Avšak již nyní lze tento jev využít pro přesné měření rychlosti proudění plynu při řešení problémů turbulence nebo aerodynamiky. V experimentu byl použit stlačený vzduch. Zřejmě však také lidské plíce mohou vytvářet měřitelné napětí několika mikrovoltů. (Physical Review Letters, 20. srpna 2004; [M3], [M4])

Odkazy a literatura:

[I1] From: physnews@aip.org (AIP listserver) PHYSICS NEWS UPDATE. The American Institute of Physics Bulletin of Physics News. Number 697. August 19, 2004 by Phillip F. Schewe, Ben Stein.