让我们回忆一下在公园荡秋千的记忆。如果不采取任何行动，秋千的摆动会随着时间的推移而减弱并最终停止。但如果有一个秋千在被推一次之后就能继续摆动 100 年呢？代尔夫特理工大学和布朗大学的研究人员在微观层面上实现了这一目标。

来自代尔夫特理工大学和布朗大学的研究小组开发了一种新型弦形谐振器，它可以在室温下保持振动的时间比以前开发的任何固体物体都长。

“想象一下一个秋千，一旦被推动，它会持续摆动近 100 年，几乎没有能量通过绳子损失。我们的纳米弦会做类似的事情，但不像秋千那样每秒振动一次。他们每秒振动 100,000 次。代尔夫特理工大学副教授理查德·诺尔特 (Richard Nolte) 表示：“低能量泄漏使它们不受环境噪声的影响，成为室温环境中最好的传感器之一。”

纳米弦旨在捕获振动并最大限度地减少能量损失，使其非常适合与现有微芯片平台集成。

为了制造超振荡纳米线，Norte 和代尔夫特理工大学的同事以及布朗大学的研究人员将高弹性氮化硅 (Si 3 N 4 ) 线制造成仅 70 纳米的长度，并将其拉伸至 3 纳米。厘米，同时保持1米的厚度。研究人员在论文中写道，这“相当于将 1 毫米厚的陶瓷结构可靠地悬挂了近半公里”。

“这种极端结构只能在纳米尺度上实现，其中重力和重量的影响是不同的，“这对于测量磁场等物理量的小型设备（我们称之为 MEMS 传感）特别有用，”合作者解释道。代尔夫特理工大学研究员 Andrea Cupertino。 “我们的制造工艺将我们引向了与当今纳米技术不同的方向。”

纳米线制造出来后，就被固定在微芯片上。结果发现，纳米线在室温下每秒振动 100,000 次，动量几乎没有损失。这是一种特殊情况，迄今为止仅在接近绝对零的材料中见过。

“新开发的纳米线具有有史以来在室温下夹紧物体的最高机械品质因数，”诺尔特说。机械品质因数衡量振动物体保留能量的效率，而纳米弦擅长保留振动能量而不会出现明显泄漏。

通过将纳米制造、设计优化与机器学习和精密工程相结合，研究人员相信固态器件可以在室温下实现高质量的性能，并在千赫兹频率下达到高达 100 亿的品质因数，并指出这是可能的。

他还表示，这一发现可能会催生下一代麦克风和其他纳米级声学设备，或者可用于创建先进的导航加速计。

“这项创新对于研究室温下的宏观量子现象至关重要。量子力学的奇怪定律通常只能在单个原子内看到，但纳米弦由于能够将自身与基于热的振动噪声隔离，因此可以打开观察由数十亿个原子组成的字符串的量子特征的窗口“它将在基础传感方面有有趣的应用，”诺尔特说。

研究人员表示，与他们创造的具有相似特性的纳米弦也可用于寻找暗物质、研究熵和时间以及理解被称为卡西米尔效应的量子现象。