4/9/11

Η μικρότερη ηλεκτρική μηχανή αποτελείται από ένα μόριο

Κατασκευάστηκε ένας ηλεκτρικός μοριακός κινητήρας μήκους ενός νανομέτρου, ενώ το παγκόσμιο ρεκόρ μέχρι τώρα ήταν μοριακοί κινητήρες έως  200 νανόμετρα. Για να συνειδητοποιήσουμε τα μεγέθη αυτά, υπενθυμίζεται ότι το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας είναι 60000 νανόμετρα.
Ενώ έχει σημειωθεί αρκετή πρόοδος όσον αφορά την κατασκευή μοριακών μηχανών που τροφοδοτούνται με φως, είναι η πρώτη φορά που κατασκευάζονται ηλεκτροκίνητοι μοριακοί κινητήρες.
Επιστήμονες του πανεπιστημίου Tufts κατάφεραν να τροφοδοτήσουν ηλεκτρική ενέργεια σε ένα μόνο μόριο, ώστε το μόριο αυτό να κινηθεί με συγκεκριμένο τρόπο και όχι τυχαία.
Ο έλεγχος του μοριακού ηλεκτρικού κινητήρα γίνεται με τη χρήση του low-temperature scanning tunneling microscope (χαμηλής θερμοκρασίας μικροσκόπιο σάρωσης βασισμένο στο φαινόμενο σήρραγγος) ή για συντομία LT-STM. Το LT-STM χρησιμοποιεί ηλεκτρόνια αντί του φωτός για να «βλέπει» μόρια.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το μεταλλικό άκρο του μικροσκοπίου για να τροφοδοτήσουν με ηλεκτρικό φορτίο  ένα οργανικό μόριο, το οποίο ήταν τοποθετημένο σε μια αγώγιμη επιφάνεια χαλκού.
Αυτό το μόριο περιέχει 1 άτομο θείου, 5 άτομα άνθρακα,  καθώς επίσης και άτομα υδρογόνου.
Τα 4 άτομα άνθρακα βρίσκονται από την μια πλευρά του θείου και το πέμπτο από την άλλη. Αυτές οι αλυσίδες του άνθρακα μπορούν να περιστραφούν γύρω από τον δεσμό θείου – χαλκού.
Οι επιστήμονες προσδιόρισαν στους 5 βαθμούς της κλίμακας Κέλβιν, την θερμοκρασία στην οποία θα μπορούσαν να κάνουν την μοριακή μηχανή να εργαστεί χωρίς αυτή να επηρεάζεται από την θερμική κίνηση. Στην θερμοκρασία αυτή μπορούσαν να παρακολουθούν τις στροφές του κινητήρα και να αναλύουν τα δεδομένα.
Εικόνα των δυο εναντιομερών μορφών  R και S του οργανικού μορίου από το μικροσκόπιο LT-STM. To μόριο που βρίσκεται πάνω στην επιφάνεια ατόμων χαλκού περιστρέφεται γύρω από το άτομο θείου (με πράσινο χρώμα)
Ενώ υπάρχουν εφαρμογές που θα μπορούσαν να γίνουν με τέτοιου είδους ηλεκτρικούς μοριακούς κινητήρες, χρειάζεται περαιτέρω έρευνα σχετικά με την λειτουργία τους στις μεγαλύτερες θερμοκρασίες.....
Bίντεο: Μοριακές μηχανές

http://youtu.be/A5lVnTleSgs
www.physorg.com - www.nature.com
Στο animation που ακολουθεί βλέπουμε την λειτουργία ενός άλλου μοριακού κινητήρα μέσα σε μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Πρόκειται για μια θεωρητική πρόταση που έγινε το 2010 και δημοσιεύθηκε ΕΔΩ.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...