Ловля спиннингом на быстром течении


Спиннинг на быстром течении - Охотники.ру

 

Летней порой, с самого открытия спиннингового сезона, ловля на искусственные приманки на речном течении имеет определенную проблематичность. Связано это с тем, что на реках при интенсивном перемешивании воды не бывает ее температурного расслоения, как, например, на водохранилищах. Поэтому, прежде всего, затруднен поиск конкретного хищника.

Летом, в условиях одинаковой температуры воды в реке, тот или иной хищник может в день рыбалки оказаться где угодно и находиться как в активном, так и в пассивном состоянии. А определяется это еще и погодой, и колебаниями уровня и силы течения, и наличием корма на определенном участке, и подъемом растительности, и даже направлением ветра.

Но, как показывает опыт, весь летний период теплой воды многие речные хищники все же тяготеют к прибрежной зоне, причем выбирают те участки, где дно у берега твердое, не заиленное, а течение усиленное. Вероятно, здесь волна не размывает разлагающиеся органические отложения, что не ведет к ухудшению качества воды, а вихревое течение способствует лучшему насыщению водной среды кислородом из воздуха.

Особенно явным стремление к речным быстринам у разной рыбы становится в периоды затяжной жары. Тогда на бурлящем течении в одном месте на спиннинг могут взять и стремительный голавль и жерех, и любитель глубоких ям судак, и жительница береговых зарослей щука, и вездесущий окунь, и даже медлительный сом. И лишь затяжное ненастье с сильными дождями, с подъемом и помутнением воды способно на какое-то время заставить уйти и хищников, а также их потенциальный корм в более спокойные места на реке.

БЛЕСНЫ И ВОБЛЕРЫ

Вид трофея, который рыболов стремится целенаправленно поймать на сильном течении летней реки, в значительной мере определяется как выбором приманки, так и техникой ее проводки, а также дистанцией ловли. Если же в воду бросать любую подвернувшуюся под руку имитацию и «таскать» ее произвольным образом, не задумываясь над тем, что она представляет собой под водой, то это обычно ведет к нулевому результату, а рыба может попасться лишь случайно.

Так, чтобы «достать» жереха или голавля с дальней дистанции, наиболее приемлемы специальные колеблющиеся блесны типа кастмастера или пилькера, а различные «турбины», «девоны» и трубчатые приманки постепенно выходят из употребления, потому что они сильно закручивают применяющуюся теперь самую тонкую плетеную леску. Она не имеет той жесткости, как капроновая мононить, и плохо противостоит скручиванию, от которого не спасают и самые качественные вертлюжки, и даже совмещенные с приманкой противозакручиватели. Однако и утяжеленные вертушки хорошо «ловят» с дальних дистанций, но из них предпочтение надо отдать только тем, которые имеют сердечник со смещенным центром тяжести, что практически исключает закручивание плетенки.

А вот охота на хищника в прибрежных канавах с сильным течением, где обычно кормятся судак, щука и окунь, наиболее добычлива, когда применяются специально подобранные под условия ловли воблеры, которые стабильно играют в неустойчивом потоке. Да и рыбалка тут, как правило, ведется накоротке, без дальних бросков — так проще контролировать ход приманки, за которой порой удается зримо наблюдать в поляризационных очках. Как показывает опыт, на сильном течении лучше прочих имитаций работают плавающие лопастные воблеры «крэнки» с коротким, «толстым» телом и тяжелые безлопастные «раттлины», которые играют за счет скошенной лобовой части и крепления лески на «спине» приманки.

И если «крэнк» подбирают с определенным наклоном лопасти, что определяет заглубление хода, чтобы не было зацепов за дно, то для быстро тонущего «раттлина» это несущественно — тут важны вес приманки и скорость проводки. При этом, когда идущий «головой» вниз «раттлин» ударяется в дно, то он не цепляется за него, но отражается вверх, поднимая облачко мути, что хорошо провоцирует разных хищников на поклевку.

Но как для плавающего «крэнка», так и для быстро тонущего «раттлина» очень важно с учетом силы течения подобрать скорость и направление проводки. Это нужно, чтобы первый шел как можно медленнее и как можно ближе ко дну, а второй «бил» по дну, не «втыкаясь» в него, а лишь чиркая по нему с определенными интервалами, имитируя поведение мелкой донной рыбки. Как правило, как с блеснами, так и с воблерами основная ловля на быстрой реке ведется в виде медленной проводки «на снос». При такой технике приманка забрасывается поперек или несколько под углом вниз по течению, а затем, судя по ее «работе», хорошо передающейся на чувствительное удилище, ведется с той или иной скоростью, пока леска не вытянется вдоль берега.

Поклевки могут происходить на всем протяжении проводки, но почему-то самые верные хватки случаются в короткий миг завершения движения на снос, когда приманка как бы зависает на месте, перед тем как двинуться вдоль берега. И тут надо сказать, что хищник, видимо, приманку до этого момента замечает и преследует, может быть, даже издалека, потому что попытки ловить, делая забросы сразу в зону поклевок, никакого результата не давали.

 


Особенно явным стремление к речным быстринам у разной рыбы становится в периоды затяжной жары.

Тогда, чтобы реализовать подобную схему ловли с максимальным эффектом, нужно, кроме использования легкой приманки, применять длинное, до трех метров, жесткое удилище или хотя бы «палку» с классическим, параболическим строем. Такой спиннинг не только хорошо чувствует все касания приманки за дно, но и легкие «тычки» сопровождающей имитацию рыбы, что в последующем позволяет целенаправленно скорректировать скорость и глубину проводки положением вершинки удилища и работой катушки, чтобы вызвать хищника на верную хватку.

А вот рекомендации механически выбирать спиннинг только по весу приманки — в условиях сильного течения практически неоправданны, поскольку давление потока на леску и саму приманку этот вес увеличивает многократно. По этой причине всякие «лайты» и «ультралайты» течение попросту сгибает «в дугу», а сама проводка на снос, особенно на последней ее стадии, становится нечитаемой и неуправляемой, а уж приличного размера рыбу брать такими хилыми «палками» совсем трудно и долго по времени.

ОТВОДНОЙ ПОВОДОК

Также очень интересным и добычливым способом спиннинговой ловли на сильном течении при малой глубине является применение оснастки с отводным поводком — здесь непременно требуется длинное и жесткое «джиговое» удилище с быстрым строем, что диктуется и суммарным весом оснастки, и типом проводки, близкой к ступенчатой. Тут сам монтаж огрузки и приманки выглядит следующим образом. На конце лески с помощью удобной застежки устанавливается сферическое или грушевидное грузило, вес которого обычно находится в диапазоне 10−50 граммов, что задается не только силой течения и дальностью заброса, но и отчасти активностью рыбы, когда «джиговые» шаги огрузки по дну требуется совмещать с элементами ловли «на снос». Если заброс необходим предельно дальний, с тяжелым грузилом, то к основной леске-плетенке вначале привязывается более прочный шок-лидер длиной до трех метров, а на его конец уже ставится огрузка.

Поскольку данная ловля сугубо донная, то в качестве приманок обычно используются довольно компактные твистеры, виброхвосты, пластиковые черви, а также самодельные имитации из поролона, пенополиуретана или известные классические стримеры. Все эти приманки оснащаются двойным или тройным крючком оптимального размера, а также одним или двумя офсетными крючками, если есть угроза частых «мертвых» зацепов. Когда же активна щука, которая в жару часто выходит на самую стремнину, то приманки обязательно дополняются мягким металлическим поводком длиной до 30 сантиметров.

 


ДЛЯ БЫСТРОЙ РЕКИ. Набор спиннинговых приманок для рыбалки на сильном течении обычно очень широк. Это в значительной мере зависит как от условий ловли на конкретном участке реки, так и от вида рыбы, и от текущего сезона. Например, в жару активны такие «белые» хищники, как голавль и жерех, которые в теплой воде лучше клюют на вращающиеся блесны, но на фоне остывания воды осенью их чаще удается соблазнить на поклевку вяло играющим «кастмастером», утяжеленным стримером или воблером типа пузатого увальня «крэнка». При тех же обстоятельствах донный хищник судак, любящий промышлять на течении в местах с каменистым дном, отлично берет оптимально огруженные джиговые приманки — поролоновые рыбки, твистеры, виброхвосты — при их донной проводке на снос удлиненной «ступенькой».

Далее самый ответственный момент, от которого зависит, будет ли данная оснастка «ловить». Это характеристики основного поводка и его положения относительно огрузки. Как показала многолетняя практика, не стоит увлекаться тонкими поводками, а также делать их из плетенки — она слишком мягкая. Лучше для этой цели использовать самую жесткую капроновую леску толщиной не менее 0,25 мм — она тогда будет предсказуемо вести себя в потоке, а не скручиваться сама по себе и не обкручиваться произвольно вокруг основной лески, от чего не спасают и вертлюжки. Практика рыбалки дополняет — длина поводка должна быть никак не менее метра, а лучше — 1,20−1,40 метра. Поводок через тройной вертлюжок или просто способом «петля в петлю» устанавливается примерно в 20−30 см выше огрузки, однако нет никаких противопоказаний, чтобы не привязывать его прямо за ушко грузила или крепить сюда с помощью застежки, что позволит его быстро заменять. И в данном случае оснастка на течении работает эффективно, в отличие от ловли в стоячей воде, когда все же поводок лучше ставить на определенном удалении от грузила.

Техника ловли с отводным поводком, прежде всего, начинается с заброса, который выполнить не так уж и просто, учитывая «свис» оснастки длиной около 1,5 м под кончиком спиннинга. И для этого также требуется длинное жесткое удилище, а к тому же достаточное свободное пространство за спиной. Оснастка хлестко посылается на нужное расстояние поперек потока или под некоторым углом к нему. Когда кончик спиннинга «отработает» касание грузилом дна, делается скоростная подмотка лески на величину до трех метров, затем следует пауза, примерно равная времени, за которое поводок с приманкой, вытянувшийся при подмотке вдоль основной лески, полностью развернется по течению. После этого цикл повторяется, причем тяжелое грузило уже может не «отрабатывать» дно, а лишь волочиться по нему.

Хватка хищника в виде чувствительного «тычка» чаще происходит на паузе, когда поводок движется по короткой дуге «на снос», а приманка активно играет. Но нередко рыба ощущается на крючке в виде внезапно возникшей тяжести в начале очередной подмотки, тогда обязательно нужно сделать подсечку, чтобы трофей, едва зацепившись, не сошел. Следует добавить, что с отводным поводком на сильном течении удавалось ловить не только «записных» донных хищников, таких как судак, берш, щука и окунь, но также жереха, голавля, язя и даже чехонь, леща, густеру и красноперку. Тут многое зависело от размера и вида приманки, а также от подобранного способа ее анимации. При этом «нехищная» рыба клевала наиболее настойчиво, когда удавалось попасть в ее плотную стаю.

Анатолий Маилков 17 марта 2016 в 01:00

Вращение в быстром потоке

Иногда годы, с открытия сезона, ловля спиннингом на искусственные приманки на речном потоке вызывает определенные трудности. Это связано с тем, что на реках при интенсивном перемешивании воды отсутствует термическая стратификация, как, например, в водоемах. Итак, в первую очередь, непростой поиск конкретного хищника.

Летом при одинаковой температуре воды в реке хищник может в день рыбалки находиться где угодно и находиться как в активном, так и в пассивном состоянии.Но это еще и погода, и колебания уровня и силы течений, и наличие пищи в той или иной местности, и подъем растительности, и даже направление ветра.

Но, как показывает практика, все лето теплая речная вода, многие хищники все же тяготеют к прибрежной зоне и выбирают те участки, где дно у берега твердое, а не мутное, а сток увеличен. Вероятно, здесь волна не смывает разлагающиеся органические отложения, которые не приводят к ухудшению качества воды, а вихревое течение способствует лучшему насыщению водной среды кислородом из воздуха.

Особенно явная приверженность речным порогам у разных рыб становится в периоды продолжительной жары. Тогда выкипевшие на одном месте спиннингом могут взять и голавля, и голавля, и любителя глубоких нор на окуня, и жителя прибрежных зарослей щуки, и вездесущего окуня, и даже медлительного сома. И только продолжительная непогода с проливными дождями, возвышенностью и мутностью воды может дать время и хищникам, и их потенциальной пропитании, уйти в более спокойные места на реке.

СПИННЕРЫ И ВОБЛЕРЫ

Вид рыбы, на которую рыболов целенаправленно стремится поймать в сильном течении летней реки, во многом определяется как выбор наживки и техника ее ловли, так и дистанционная ловля. Если в воду бросить какую-нибудь имитацию под руку и «перетянуть» ее произвольно, без учета того, что она находится под водой, это обычно приводит к нулевому результату, но поймать рыбу можно только случайно.

Итак, чтобы «поймать» голавля или голавля с большого расстояния, наиболее подходящими были специальные блесны типа кастмастер или пилчер, а также различные «турбины», «девон» и трубчатые приманки постепенно вышли из употребления, потому что они стали очень популярными в настоящее время. тончайшая плетеная леска.Она не обладает такой жесткостью, как нейлоновая мононить, и плохо сопротивляется скручиванию, что не спасает и лучшее качество бородавчатой, и даже в сочетании с противосоковой приманкой. Впрочем, и утяжеленные вертушки хорошо «ловят» на расстоянии, но предпочтение следует отдавать только тем, у кого сердечник со смещенным центром тяжести, практически исключающий скручивание кос.

Но охота на хищника в прибрежном русле с сильным течением, которым обычно питаются судак, щука и окунь, наиболее успешна при применении в специально подобранных условиях рыболовных приманок, которые стабильно играют в неустойчивом течении.Причем ловля здесь, как правило, короткозамкнутая, без выстрелов - легче контролировать течение приманки, что иногда заметно в поляризационных очках. Как показывает опыт, сильное течение лучше, чем другие имитации, имеют плавающие лопаточные кривошипы «кривошип» с коротким, толстым корпусом и тяжелые без лопастей «ratline», проходящие через скошенную переднюю часть и фиксирующие леску на «спине» приманка.

И если кирка «KranK» с определенным наклоном лезвия, который определяет глубину хода, чтобы избежать крючков на дне, то быстрое опускание «ratline» не имеет значения - все дело в весе приманки и скорости транзакции.Таким образом, при достижении «головой» вниз «раттлин» ударяется о дно, то они не цепляются за него, а отражаются вверх, поднимая облако мути, ну что провоцирует на захват разных хищников.

Но что касается плавающего «кранке» и быстро тонущего «раттлина», это очень важно, учитывая силу потока, чтобы улавливать скорость и направление транзакции. Нужно, чтобы первый шел как можно медленнее и как можно ближе ко дну, а второй «ударялся» о дно, а не «утишился» в него, а лишь ударял его через определенные промежутки времени, имитируя поведение мелких придонных рыбок.Обычно, как с блеснами, так и с блеснами, массовая ловля на быстрой реке идет медленным проводом «снос». При этой технике приманка перебрасывается поперек или под некоторым углом вниз по течению, а затем, судя по ее «работе», хорошо переданная чувствительная удочка проводится с определенной скоростью, пока леска не растягивается вдоль берега.

Укусы могут происходить на протяжении всей транзакции, но по какой-то причине наиболее точный захват происходит в короткий момент полного движения для сноса, когда приманка фиксируется на месте перед перемещением вдоль берега.И тут надо сказать, что хищник, видимо, приманка, пока он не заметит и не гонится, может быть, даже издалека, потому что попытки поймать, забросы прямо в зону поклевки никакого результата не дали.

Особенно явная приверженность речным порогам у разных рыб становится в периоды продолжительной жары.

Тогда для реализации такой схемы ловли с максимальным эффектом необходимо, помимо использования легких приманок, применять длинное, до трех метров, жесткое удилище или хотя бы «палку» с классическими параболическими системами.Спиннинг не только приятен всем касанием приманки на дне, но и легким «пинает» сопутствующую имитацию рыбы, которая впоследствии может сознательно регулировать скорость и глубину проводки, положение кончика удочки и работать катушкой. чтобы заставить хищника поправить хват.

А вот рекомендации по выбору механического спиннинга только веса приманки при сильных течениях практически не нужны, так как при давлении потока на леску и приманку этот вес резко возрастает.По этой причине все «фары» и «сверхлегкие» просто гнутся «по дуге», а проводка при сносе, особенно на последнем этапе, становится нечитаемой и неуправляемой, и даже рыбу приличных размеров брать более слабую » прилипает »очень сильно и надолго.

БАЙПАСНЫЙ ПОВОДК

Также очень интересным и прибыльным способом ловли рыбы на сильном течении на небольшой глубине является использование выдвижного поводка с защелкой - здесь определенно требуется длинная и жесткая удочка с быстрым ходом, определяющим общий вес оснастки, и тип транзакции, близкий к скорости.Здесь установка сплит-шота и приманки осуществляется следующим образом. На конце лески с помощью удобных застежек установите сферическое или грушевидное грузило, вес которого обычно находится в диапазоне 10-50 грамм, которое может иметь поток мощности и дальность заброса, но также частично за счет активности рыбу, когда «джиговые» шаги дробилки на дно требуется совмещать с элементами ловли «на снос». Если требуемый бросок очень длинный, с тяжелым грузилом, к основной леске плетеная леска изначально привязывает более сильный ударный поводок до трех метров, и его конец является поводком.

Поскольку это чисто донная ловля, приманки обычно представляют собой довольно компактные твистеры, шейды, пластмассовые червяки, а также импровизированные имитации из поролона, пенополиуретана или знаменитых классических стримеров. Все эти приманки оснащены двойным или тройным накидом оптимального размера, а также одним или двумя смещенными крючками, если есть угроза частого попадания «мертвых» камней. Когда активная щука в жару часто выходит на пороги, приманку обязательно дополняет мягкий металлический поводок длиной 30 сантиметров.

ДЛЯ БЫСТРЫХ РЕК.

Набор спиннинговых приманок для ловли на сильном течении обычно очень широк. Это во многом зависит от условий ловли на конкретном участке реки и от вида рыб, а также от текущего сезона. Например, в жару таких активных «белых» хищников Голавля и АСП, у которых теплая вода лучше клюет блесны, но на фоне остывания воды осенью часто удается заманить вялой игрой «кастмастер» , утяжеленная коса или приманка пузатая Bumpkin «кранке».В тех же условиях донный хищник судак, любящий думать на ходу в местах с каменистым дном, берет отличную оптимально погружаемую джиг-приманку - поролоновую рыбу, твистеры, шэды, если донная проводка для сноса вытянутой «ступеньки» ,

Затем наступает ответственный момент, определяющий, сможет ли эта оснастка «зацепиться». Он имеет основной поводок и его положение относительного баланса. Как показывает многолетняя практика, не стоит связываться с тонкими поводками, а делать их плетеными - она ​​уж слишком мягкая.Для этого лучше использовать жесткую нейлоновую леску минимальной толщиной 0,25 мм - тогда она будет вести себя предсказуемо, не закручиваться сама по себе и не обкручиваться беспорядочно вокруг основной лески, не может останавливаться и бородавчато. Практика ловли дополняет - длина поводка должна быть не менее метра, а лучше - 1,20−1,40 метра. Поводок через тройной ствол или просто способ «сделать петлю» монтируется примерно на 20-30 см выше груза, однако нет никаких противопоказаний, чтобы не защелкнуть его прямо за ухом или закрепленными здесь грузилами с помощью застежка, которая позволит быстро его заменить.И в этом случае оснастка работает эффективно, в отличие от ловли на стоячей воде, когда поводок лучше ставить на некотором расстоянии от грузил.

Техника ловли на выдвижной поводок, прежде всего, начинается с заброса, что не так-то просто, учитывая длину оснастки «Suisse» примерно на 1,5 м ниже кончика спиннинга. И для этого требуется длинная жесткая удочка, а также достаточно свободного пространства позади вас. Снап-хлесток отправляется на нужное расстояние поперек ручья или под некоторым углом к ​​нему.Когда кончик спиннинга «отрабатывает» грузило касанием дна, происходит скоростной подъем лески на расстояние до трех метров с последующей паузой, примерно равной времени, в течение которого поводок с приманкой наружу, когда PREROLL по основной линии полностью раскроется. После этого цикл повторяется, при этом тяжелое грузило может не «отработать» дно и просто затянуть его.

Захват хищника в виде чувствительного «джеба» часто наступает на паузе, если рычаг стеклоочистителя движется по короткой дуге «на снос» и приманка активно играет.Но часто рыба ощущала крючок в виде внезапной силы тяжести в начале следующей намотки, тогда обязательно отправляйтесь к трофею, едва нацепившись, это не так. Стоит добавить, что на поводке-убирании на сильном течении можно было ловить не только «записных» донных хищников, таких как судак, бурщ, щука и окунь, но и ASP, голавля, IDE и даже саблезуба, леща, подлещика и Радд. Здесь многое зависело от размера и типа приманки, а также от выбранного метода анимации. Наиболее агрессивно клюет «нехищная» рыба, когда мне удалось попасть в ее плотную стаю.

,

Свет приводит в действие самый быстро вращающийся объект в мире

Наночастица, левитирующая светом, вращается со скоростью 300 миллиардов оборотов в минуту

WEST LAFAYETTE, IND. - Наночастица в форме гантели, приводимая в действие только силой и крутящим моментом света, стала самым быстро вращающимся объектом в мире.

Ученые из Университета Пердью создали самый быстро вращающийся искусственный объект в мире и самый чувствительный детектор крутящего момента, подвесив наночастицу в вакууме с помощью лазера, а затем используя второй лазер для проверки ее чувствительности к крутящему моменту.(Изображение Университета Пердью / Джонхун Ан) Скачать изображение

Ученые из Университета Пердью создали объект, который вращается со скоростью 300 миллиардов оборотов в минуту. Или, другими словами, в полмиллиона раз быстрее, чем стоматологическое сверло.

Кроме того, наночастица кремнезема может служить самым чувствительным детектором крутящего момента в мире, который, как надеются исследователи, будет использоваться для измерения трения, создаваемого квантовыми эффектами.

Исследование было опубликовано на этой неделе в журнале Nature Nanotechnology.

Исследователи левитировали объект в вакууме, используя свет в виде лазера, а затем использовали второй лазер с поляризационной пластиной для изменения оптического крутящего момента на объекте, чтобы проверить его чувствительность обнаружения крутящего момента.

«Всегда интересно устанавливать мировой рекорд», - сказал Тонгкан Ли, доцент кафедры физики и астрономии и доцент кафедры электротехники и вычислительной техники.

Самый быстро вращающийся объект из когда-либо созданных - это наноразмерный ротор из диоксида кремния в Университете Пердью. Это изображение неподвижного ротора было создано с помощью сканирующего электронного микроскопа. Для масштаба желтая полоса на изображении составляет 200 нанометров. (Фотография Университета Пердью / Джэхун Банг) Скачать изображение

В 2018 году Ли и его коллеги установили предыдущий мировой рекорд скорости вращения объекта с помощью аналогичного устройства, которое было в пять раз быстрее.

Услышав, что наночастица питается от света, можно ошибочно подумать, что частица обладает какой-то способностью к солнечной энергии. Фактически, сам свет оказывает крошечное, но измеримое количество силы практически на любой объект.

Возможно, вы не сможете почувствовать это физически (возможно, только эмоционально), но свет от тех флуоресцентных ламп в вашем офисе буквально и постоянно давит на вас из-за того, что известно как давление светового излучения.Это сила, которая действует на вас в миллионы раз слабее, чем сила тяжести, но она все еще присутствует. В космосе свет может даже двигать спутники с помощью легких парусов.

«В 1600-х годах Иоганн Кеплер увидел, что хвосты комет всегда направлены от Солнца из-за давления излучения», - говорит Ли. «Мы используем то же самое, но с концентрированными лазерами, чтобы левитировать и вращать наночастицы».

Помимо нового рекорда по скорости вращения, наночастицы могут измерять крутящий момент на уровнях, в 600–700 раз более чувствительных, чем любое другое устройство.

Ли говорит, что этот нано-детектор крутящего момента будет использоваться для измерения и исследования квантовых эффектов, таких как вакуумное трение.

Предполагается, что даже объекты в вакууме, левитирующие светом, испытывают очень незначительный уровень сопротивления, вызванного виртуальными фотонами, квантовыми колебаниями в вакууме, которые ограничиваются принципом неопределенности. Детектор нано-крутящего момента также можно использовать для измерения связанных эффектов, включая эффект Казмира и наноразмерный магнетизм, что в конечном итоге может позволить инженерам разрабатывать наноэлектронные устройства и управлять ими.

Исследование финансировалось Управлением военно-морских исследований (номер гранта N00014-18-2371), Национальным научным фондом (номер гранта PHY-1555035) и Агентством оборонных исследовательских проектов (DARPA).

Сценарист : Стив Талли. 765-494-9809, [email protected], @sciencewriter

Источник : Tongcang Li, 765-496-0072, [email protected]


РЕФЕРАТ

Сверхчувствительное определение крутящего момента с оптически левитирующим наноротором

Jonghoon Ahn, Zhujing Xu, Jaehoon Bang, Peng Ju, Xingyu Gao, Tongcang Li

Датчики крутящего момента, такие как крутильные весы, позволили Генри Кавендишу впервые определить гравитационную постоянную. 1 и открыть закон Кулона.Датчики крутящего момента также широко используются при исследовании мелкомасштабного магнетизма 2,3 , эффекта Казимира 4 и других приложений 5 . Были предприняты большие усилия для повышения чувствительности определения крутящего момента с помощью нанотехнологий и криогенного охлаждения. До сих пор самый чувствительный датчик крутящего момента достигал замечательной чувствительности 2,9 × 10 −24 Н · м Гц −1/2 при милликельвиновых температурах в холодильнике разбавления 6 . Здесь мы показываем датчик крутящего момента, достигающий чувствительности (4.2 ± 1,2) × 10 −27 Н · м Гц −1/2 при комнатной температуре. Он создается оптически левитирующей наночастицей в вакууме. Наша система не требует сложного нано-изготовления. Более того, мы заставляем наночастицу вращаться с рекордно высокой скоростью, превышающей 5 ГГц (300 миллиардов оборотов в минуту). Наши расчеты показывают, что эта система сможет обнаруживать давно искавшееся вакуумное трение 7,8,9,10 у поверхности в реальных условиях. Оптически левитирующий наноротор также найдет применение в изучении наноразмерного магнетизма 2,3 и квантово-геометрической фазы 11 .

,

Lab демонстрирует энергетические свойства коллоидов во вращающемся магнитном поле - ScienceDaily

Достаточно быстро крутите карусель, и гонщики разлетаются во все стороны. Но вращающиеся частицы в лаборатории Университета Райса делают прямо противоположное.

Эксперименты в рисовой лаборатории инженера-химика Сибани Лизы Бисвал показывают, что сферы микронного размера объединяются под действием быстро вращающегося магнитного поля. Это неудивительно, потому что сами частицы намагничены.

Но то, как они объединяются, представляет интерес, поскольку частицы сначала собираются в неорганизованный агрегированный кластер, а затем в кристаллический режим, когда магнитное поле становится сильнее.

Результаты работы, проведенной Бисвалом и аспирантом Элаа Хилоу, представлены в Physical Review Materials . Исследователи надеются, что это вдохновит на поиск, моделирование и создание новых двумерных материалов, таких как настраиваемые катализаторы или коллоиды, которые могут изменять площадь своей поверхности по запросу.

Эксперименты выявили границы, формы, фазовые переходы, а также возникновение и разрешение кристаллических дефектов, когда от 300 до 1500 намагниченных сфер следовали своим энергетическим импульсам под действием движущегося поля.

«Я представлял это как миниатюрную версию прядильщика непоседы, где мы используем магнитное поле для создания изотропного взаимодействия вокруг частиц», - сказал Бисвал. «Мы можем создавать ансамбли частиц, которые могут быть плотно или слабо упакованы силой этого взаимодействия.«

Это заинтересовало Бисвала и Хилоу, но не так сильно, как то, что они видели по краям, где линейное натяжение, образованное самыми удаленными частицами, определяло окончательную форму массивов.

«Подумайте о мыльном пузыре», - сказал Бисвал. «Он всегда образует сферу, даже когда вы пытаетесь его деформировать. Это потому, что поверхностное натяжение стремится минимизировать площадь его поверхности. То же самое для нашей системы, но в двух измерениях. Взаимодействия всегда пытаются минимизировать то, что мы называем линией. натяжение.

«Elaa находит границу Гиббса и измеряет энергию на этой границе, где она переходит от многих частиц толщиной (при низкой напряженности магнитного поля) до почти одной частицы толщиной, изменяя силу взаимодействия», - сказала она. «Она провела большой анализ натяжения линии и того, как это соотносится с энергетикой системы».

Следующим шагом будет создание физических подвижных моделей реальных систем, чтобы увидеть, как составляющие реагируют на возмущение. «Есть большой интерес к попыткам создать модели атомных и молекулярных систем», - сказал Бисвал.«Большая часть этого была сделана с помощью компьютерного моделирования, но здесь у нас есть экспериментальная система, которая может реализовать структуру и процессы, такие как слияние».

«Например, в катализе, если вы хотите увеличить площадь поверхности, вам нужно больше пустот, чтобы облегчить контакт между катализатором и реакцией», - сказал Хилоу. «Увеличивая концентрацию и контролируя поле, мы можем начать видеть пустоты и контролировать границу раздела по сравнению с массой».

Эта техника может моделировать эмульсии, сказала она.«Допустим, у вас есть масло и вода, и вы хотите разделить их по фазе», - сказал Хилоу. «В случае косметики и пищевой промышленности вы хотите, чтобы эмульсии были стабильными. Мы хотим иметь возможность имитировать их динамику, контролируя размер частиц и напряженность поля».

Бисвал сказал, что эту технику можно также использовать для моделирования систем, в которых движущей силой является температура, а не электромагнетизм. В таких областях, как металлургия, дефекты устраняются "повышением температуры, чтобы дать молекулам больше свободы для перемещения границ зерен и пустот", - сказала она.«Затем они снижают температуру, чтобы зафиксировать конструкции.

«У нас есть циферблат, который не только имитирует влияние температуры с магнитным полем, но также дает возможность наблюдать через микроскоп, что происходит в реальной системе», - сказал Бисвал.

Выпускник Райс Ди Ду, в настоящее время аналитик-статистик в Онкологическом центре им. М. Д. Андерсона Техасского университета, и аспирант Стив Куэи являются соавторами статьи. Национальный научный фонд поддержал исследование.

История Источник:

Материалы предоставлены Университетом Райса . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

,

Смотрите также