代尔夫特理工大学（TU Delft）研究团队设计出一种纳米弦结构：在外部刺激下，其能量并非迅速散失到环境中，而是先在弦体内部“泄漏”并向更高阶振动模式转移，从而引发多种振动模式的连续激发。研究人员表示，他们首次直接观测到这一能量级联过程从第一振动模式一路延伸至第五振动模式。相关成果已发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）。

团队副教授Farbod Alijani以拨动吉他弦作类比称，常见弦振动的能量会逐步向周围环境耗散，振幅随时间衰减；而在该团队构建的纳米尺度弦中，当持续驱动第一振动模式时，能量会在弦内部传递并依次激活更高阶模式，最终使第二至第五振动模式同时出现于同一根纳米弦上。

研究人员介绍，物体振动通常对应多个“振动模式”，每种模式具有不同频率与形态。第一模式最为简单，弦整体呈平滑弧线式上下运动；在更高阶模式中会出现节点，即弦上保持静止的点，而其他部分继续振动，模式阶数越高，形态越复杂。博士后Zichao Li表示，实现如此多模态的级联相互作用是团队有意通过结构设计促成的结果。

在实验实现上，研究团队使用的纳米弦极为细薄，约为人类头发直径的百分之一。研究人员将多根纳米弦集成在芯片上，并连接至以特定频率振动的执行器，使振动输入弦体以激发其振动模式。与传统刚性固定两端的方式不同，团队采用“软夹持”结构，使弦能够更自由地弯曲，从而为振动模式之间的级联传递创造条件。

研究团队认为，该现象的意义不仅在于展示新的动力学行为，也可能对传感应用产生影响。Zichao Li称，每激活一种振动模式，就相当于打开一个新的传感通道，这使得该结构有望用于开发更高灵敏度的传感器；原则上，单根纳米弦可实现以往可能需要多个独立器件才能完成的功能。

该研究由代尔夫特理工大学精密与微系统工程系相关人员合作完成，参与者包括Mingxing Xu、Richard Norte、Peter Steeneken和Alejandro Aragón。团队表示，后续将继续推进相关工作，探索如何在未来纳米机械器件设计中利用这种级联相互作用。