All Optical Zepto-Newton-Meter Nanoscale Silk Sensor

纳米尺度 丝绸 材料科学 光电子学 光学 纳米技术 物理 复合材料 量子力学
作者
Shivali Sokhi,Kamal P. Singh
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:133 (8)
标识
DOI:10.1103/physrevlett.133.083801
摘要

We show a new class of optical silk torsion pendulum (TOP) with zepto-Newton-meter (zNm) sensitivity achieved by exploiting hitherto unknown ultrasoft twist response of tough silk fibers in ultrahigh vacuum. We demonstrate several macroscopic microgram TOPs using three different silk types showing 6 orders of magnitude wide range of sensitivity calibrated using up to zNm optical torques. Remarkably, a nanoscale diameter capture silk exhibits about 20 fNm/rad torsion constant with low damping and responds to sub-400 zNm impulses over many oscillation cycles. We have isolated sub-3.0±0.2 zNm/s torque velocity sensitivity with an integration time of the order of hours. We show systematic measurements of optical torsional damping induced by well-timed subcycle impulses as well as periodic on-off torquing down to 470 zNm amplitude, in quantitative agreement with model simulations. Our calculation suggests that a 100 nm diameter silk nanofibril can open a route to sub-yocto-Nm sensitive macroscopic TOP thereby making silk sensors attractive for real-world ultrasensitive metrology applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
安静的叫兽完成签到,获得积分10
刚刚
研究生完成签到,获得积分20
1秒前
啥也不会完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
皮老师完成签到,获得积分10
2秒前
Zzzzzzz完成签到,获得积分10
2秒前
orixero应助王锋采纳,获得10
2秒前
Lucas应助hushidi采纳,获得30
2秒前
dove发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
wanci应助碧蓝的往事采纳,获得10
4秒前
栗子发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
天真元冬完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
kht关注了科研通微信公众号
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
xiaoze发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
徐木木完成签到,获得积分10
9秒前
蕊蕊发布了新的文献求助10
9秒前
鲤鱼摩托完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
dava给优美飞薇的求助进行了留言
11秒前
11秒前
11秒前
sandra发布了新的文献求助10
11秒前
碎碎寒完成签到,获得积分10
11秒前
Cwx2020发布了新的文献求助10
12秒前
xiaoze完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Musculoskeletal Pain - Market Insight, Epidemiology And Market Forecast - 2034 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Munson, Young, and Okiishi’s Fundamentals of Fluid Mechanics 9 edition problem solution manual (metric) 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3748570
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3291631
关于积分的说明 10073772
捐赠科研通 3007459
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1651612
邀请新用户注册赠送积分活动 786566
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 751765