世界最?。簝H1個(gè)分子大小電動(dòng)馬達誕生
一個(gè)正丁基甲基硫醚分子放在一個(gè)干凈的銅質(zhì)平臺表面,此時(shí)其結構中的單個(gè)硫原子充當了轉動(dòng)軸的角色,圖中以藍色表示
北京時(shí)間9月6日消息,據國外媒體報道,科學(xué)家近期成功制成有史以來(lái)最小的電動(dòng)馬達?!蹲匀?納米科技》雜志上刊載的一篇論文中詳細介紹了相關(guān)情況。這一電動(dòng)馬達僅由一個(gè)單分子構建,其直徑約為1nm,即1米的十億分之一。這種微型馬達將在納米技術(shù)和醫學(xué)研究中有廣闊的應用前景,極大地提升效率。
事實(shí)上在此之前也曾有科學(xué)家展示過(guò)基于單分子的馬達技術(shù),但此次展示的是首款可以單獨使用電流驅動(dòng)的類(lèi)型。
美國麻省塔夫茨大學(xué)化學(xué)家查爾斯·賽基斯(Charles Sykes)表示:“人們之前制成過(guò)微型馬達,它們可以使用光照或化學(xué)反應進(jìn)行驅動(dòng)。你能想象嗎?在你的燒杯里,每一次都有超過(guò)十億臺微型馬達在同時(shí)工作。”他告訴BBC記者說(shuō):“電動(dòng)馬達的好處在于我們終于可以單獨觀(guān)察單個(gè)微型馬達被驅動(dòng)工作的情形,了解它的實(shí)時(shí)表現。”
科學(xué)家們將一個(gè)正丁基甲基硫醚分子放在一個(gè)干凈的銅質(zhì)平臺表面,此時(shí)其結構中的單個(gè)硫原子充當了轉動(dòng)軸的角色。隨后研究人員使用掃描隧道顯微鏡前端寬度僅相當于單個(gè)原子的尖端向這個(gè)極微型馬達注入電流,并拍攝這個(gè)“分子機器”轉動(dòng)時(shí)的圖像。
它會(huì )向任意一個(gè)方向轉動(dòng),最高轉速可以達到每秒120轉。但是從長(cháng)時(shí)間的平均統計數值來(lái)看,馬達會(huì )趨向于向某一個(gè)特定方向旋轉。賽基斯表示,通過(guò)輕微地改變這一分子,它便可以被用來(lái)產(chǎn)生微波輻射,或者集成入所謂納米電機系統。
他說(shuō):“接下來(lái)的事應當是讓這種小機器來(lái)從事一些我們能夠測量的工作,將它與其它同類(lèi)機器組裝起來(lái),一個(gè)個(gè)首尾連接,就像齒輪一般。這樣我們便能觀(guān)察它們相互傳動(dòng)的情況。”
除了借此制造人類(lèi)有史以來(lái)最微型的機器之外,這一技術(shù)還能被用在醫學(xué)方面,例如將體內的特定位置給藥。但就目前而言,賽基斯博士和他的小組正忙著(zhù)聯(lián)系吉尼斯世界紀錄委員會(huì )來(lái)認證他們制造的“世界最小馬達”的紀錄呢!
評論