Jak až k neuvěření, jak hluboce mohou extravagantní videa na sociálních sítích ovlivnit zcela seriózní vědecký výzkumu a vést k ryze praktickým a užitečným aplikacím. Přes téměř šesti lety jsme na OSLU psali o fascinujícím případu bobulí hroznového vína explodujících v mikrovlnce (Fyzici vysvětlili exploze plazmatu půlek bobulí vína v mikrovlnce). Hamza Khattak z kanadské Trent University a jeho kolegové tehdy odhalili mechanismus záhadných explozí koulí plazmatu, které vznikají v důsledku působení mikrovln.
Už tehdy to stálo za to. Jak se ale ukazuje, bobule hroznového vína ještě zdaleka neřekly poslední slovo. Tentokrát učarovaly týmu, který vedl kvantový fyzik Ali Fawaz z australské Macquarie University. S kolegy prokázali, že úplně obyčejné bobule vína ze supermarketu mohou vylepšit výkon kvantových senzorů, což by mohlo vést k novým kvantovým technologiím a ekonomicky úsporným senzorům.
Předešlý výzkumu bobulí vína v mikrovlnce se zaměřoval na elektrické pole, tentokrát jde ale o magnetické pole. Fawaz a spol. potvrdili, že dvojice bobulí vína, kterým rozmarně říkají hroznové dimery, v originále grape dimers, mohou vytvářet místa koncentrace mikrovln lokalizovaného magnetického pole (strong localized magnetic field hotspots of microwaves), která se mohou uplatnit ve kvantových senzorech.
Badatelé ve svých experimentech použili nanodiamanty s defekty v podobě NV (nitrogen-vacancy) center. Již nějakou dobu víme, že tyto defekty se chovají jako zcela nepatrné magnety a mohou detekovat magnetická pole. Fawaz s kolegy vzali takový nanodiamant s defekty, umístili na konec skleněného vlákna a vložili ho do hroznového dimeru.
Poté svítili zeleným laserem do skleněného vlákna a defekty v nanodiamantu v důsledku toho zářily červeně, přičemž jas této červené záře prozrazuje intenzitu mikrovln v bezprostředním okolí bobulí vína. Jak vítězoslavně uvádí Fawaz, zjistili, že magnetické pole mikrovlnného záření se v přítomnosti hroznového dimeru více než zdvojnásobilo. Klíčová přitom byla velikost bobulí. Nejlépe fungují dvojice bobulí, z nichž každá měří cca 27 milimetrů. Koncentrují mikrovlnnou energii ve zhruba správné frekvenci pro kvantový senzor.
##seznam_reklama##
Kvantové senzory obvykle k tomuto účelu využívají safíry. Jak se ale zdá, bobule vína jsou lepší než safíry v koncentrování energie mikrovln, i když za tu cenu, že celý proces je méně stabilní a ztrácí se v něm více energie. Fawaz a spol. na tom teď chtějí intenzivně pracovat.
Video: Why Microwaved Grapes Explode! | ScienceTake
Literatura