单分子是最小的电动机

时间:2017-11-13 03:31:11166网络整理admin

作者:Melissae Fellet第一次,电动机由单个分子制成 1纳米长,使有机化合物成为有史以来最小的电动机它的创造者计划将他们的设计提交给吉尼斯世界纪录,但是这款小型电机也可以有实际应用,例如在“芯片实验室”设备中通过狭窄的管道推动液体分子先前已经将来自光和化学反应的能量转换成定向运动,如滚动或拍打电也使氧分子随机旋转但是,在一个分子中尚未观察到受控的电驱动运动 - 一种设备被归类为电机所必需的为了解决这个问题,波士顿塔夫斯大学的E. Charles Sykes及其同事转向不对称的丁基甲基硫化物,这是一个硫原子,一侧带有四个碳链,另一侧带有一个孤立的碳原子他们通过硫原子将分子锚定在铜表面,产生一个不对称的水平“螺旋桨”,可绕垂直的铜 - 硫键自由旋转(见图)在分子上方,他们在其尖端放置了几个原子宽的金属针当它们从该尖端流过该分子到下面的导电铜时,该分子将电能转换成旋转能它以每秒50次左右的紧张跳跃的方式反弹由于螺旋桨是不对称的,因此有两种方式可以相对于铜定向在一个方向 - 但不是另一个方向 - 分子的跳跃不是随机的,而是略微偏向顺时针旋转,允许研究人员将其分类为马达不清楚为什么会出现偏差,但赛克斯怀疑金属针头尖端的固有不对称性可以解释为什么它只发生在一个分子方向如果被吉尼斯接受,那么马达将成为一个破纪录的记录器相比之下,目前世界上最小的电动机世界纪录保持者是一个巨人,由两个200纳米长的碳纳米管组成流过这些纳米管的电流将熔融金属液滴从一个管的外部推向另一个管的外部赛克斯希望利用他的微型马达来对抗减缓纳米管中流体流动的摩擦力德克萨斯州休斯顿赖斯大学的凯文凯利没有参与这项工作,他指出,如果电能转移的行为取决于分子的形状,这可能会对分子级电路的设计产生影响,可用于微型传感器或计算机芯片期刊参考:Nature Nanotechnology,DOI:10.1038 / nnano.2011.142关于这些主题的更多信息: