Ученые из Университета Тафтса построили самый маленький из созданных на настоящий момент наномоторов. Статья ученых появилась в журнале Nature Nanotechnology, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте университета.
Новый мотор также является первым работающим электронаномотором (предыдущие образцы наномоторов использовали для работы свет или химические реакции).
Мотор представляет собой молекулу, расположенную на медной подложке. Та состоит из атома серы, от которого отходит две "руки", составленные из атомов углерода и водорода соответственно. Над молекулой располагается игла сканирующего туннельного микроскопа, которая и играет роль отрицательного полюса питания для мотора. Температура системы, размеры которой составляют порядка одного нанометра (размер предыдущего мотора-рекордсмена составлял 200 нанометров), при этом достигает 5 кельвинов.
Под воздействием электронов, попадавших на молекулу с иглы микроскопа, мотор начинал вращаться вокруг вертикальной оси. Это, в свою очередь, приводило к поступательному движению молекулы. При рабочей температуре количество оборотов составляло порядка 50 в секунду.
По словам ученых, благодаря такой небольшой частоте (обусловленной, в том числе, и низкой температурой), им удалось отслеживать движение молекулы в реальном времени, а также показать, что движение обусловлено не случайными процессами, а воздействием электронов с иглы микроскопа. Для сравнения, при температуре в 100 кельвинов из-за случайных тепловых колебаний молекула будет вращаться с частотой около миллионов оборотов в секунду - такую частоту современная аппаратура отслеживать не в состоянии.
Сами ученые надеются, что подобные моторы в будущем могут найти применение при создании наносистем. Так, например, подобными молекулами могут быть покрыты внутренности нанососудов. Движение моторов будет способствовать движению жидкости. Кроме этого, моторы могут пригодиться для создания миниатюрных сенсоров. |
