О проекте Напишите нам

Самый маленький электрический мотор – всего одна молекула

« к списку статей

06.09.2011 Химический портал himsite.ru

Химики из Университета Тафтса создали первый в мире электрический мотор, в основе которого лежит только одна молекула. Новая разработка сможет оказаться полезной для создания нового класса устройств, потенциально полезных для медицины и инженерии.

Исследователи сообщают, что размеры созданного ими электромотора не превышают 1 нм, прежний рекорд миниатюризации подобных устройств заключался в получении устройства, размеры которого составляли 200 нм. Руководитель исследования, Чарльз Сайкс (E. Charles H. Sykes), заявляет, что помимо прочего исследователи планируют отравить информацию о своем электромоторе в книгу рекордов Гиннеса.

Сайкс отмечает, что уже достигнут существенный прогресс в создании молекулярных моторов, работа которых инициируется светом или энергией химической реакции, однако работа его группы – первое экспериментальное подтверждение возможности создания молекулярных электромоторов (хотя теоретические идеи создания таких устройств предлагались и ранее). Исследователи из группы Сайкса впервые показали, что электрическое воздействие на отдельную молекулу позволяет заставить ее двигаться не случайным образом.

Атом серы молекулы (желтый) связывается с электропроводной медной подложкой (серо-желтый), при этом углеводородные фрагменты молекулы получают возможность свободного вращения по или против часовой стрелке относительно связи сера-медь. Было обнаружено, что при понижении температуры до 5 Кельвинов электрическое воздействие позволяет управлять направлением и скоростью этого вращения. (Рисунок из Nature Nanotechnology, 2011, doi:10.1038/nnano.2011.142)

Сайкс с коллегами смог контролировать движение молекулярного электромотора с помощью достаточно редкого прибора – низкотемпературного сканирующего электронного микроскопа [low-temperature scanning tunneling microscope (LT-STM)], в США имеется не более сотни таких приборов. Исследователи использовал металлический зонд такого микроскопа для передачи электрического заряда молекуле бутилметилсульфида, помещенной на электропроводную медную подложку. Атом серы бутилметилсульфида связывался с атомом меди подложки, а метильный и бутильный заместители получали возможность свободного вращения вокруг связи Cu–S.

Было обнаружено, что изменения температуры позволяли влиять на вращение молекулы, идеальной для слежения за вращением была температура 5 Кельвинов, при которой исследователи из Университета Тафтса смогли наблюдать все вращательные движения молекулярного электромотора и проанализировать полученные данные. Исследователи заявляют, что при более высоких температурах контролировать вращение бутилметилсульфида сложно из-за слишком быстрого вращения. Очевидно, что для практического применения новой системы исследователям первоначально придется повысить температуру контролируемого вращения молекулярного электродвигателя.

Сайкс отмечает, что при создании молекулярных электродвигателей, работающих при температуре, при которых работают электродвигатели обычные, позволит начать практическое применение новых молекулярных устройств в сенсорных и медицинских устройствах, например, тех, для работы которых необходимы тонкие капилляры. В таких тонких капиллярах трение между жидкостью и стенками капилляра весьма значительно, и встраивание в стены капилляров молекулярных электромоторов может помочь течению жидкости.

Статья опубликована от компании: Химический портал himsite.ru

Ещё анонсы и статьи

17.06.2025 ООО «СМП Роботикс»

Мобильный робот Трал Патруль 7 – надёжная охрана любого объекта.

Мобильные роботы. Сегодня, многие предприятия стали заменять труд людей роботами. И это верное и выгодное решение. Мобильные роботы созданы для того, чтобы освободить человека от рутинной работы, выпо...

Читать далее »

23.05.2025 Ступинский химический завод

Ко Дню химика - Ступинский химический завод делится итогами работы

25 мая в России отмечают День химика – профессиональный праздник специалистов одной из ключевых отраслей промышленности. Один из лидеров отрасли бытовой химии подводит итоги работы. Ступинский хими...

Читать далее »

19.05.2025 Сейлс Солюшен

Инвестиции, обучение, экспорт: директор ЛМЗ делится опытом развития

В Молодёжном центре «Высота» состоялась дискуссия о мерах поддержки малого и среднего предпринимательства. В мероприятии приняли участие более 30 руководителей предприятий Лениногорского района. Ге...

Читать далее »

19.05.2025 Сейлс Солюшен

СейлсСолюшен на Нефтегаз 2025: надёжные решения по стандартам ASME для устойчивого развития отрасли

Компания СейлсСолюшен рассказала об итогах участия в международной выставке «Нефтегаз 2025», которая прошла в Москве с 14 по 17 апреля. Работа на одном из ключевых событий отрасли позволила укрепить д...

Читать далее »

23.04.2025 Химический портал himsite.ru

Оборудование для фасовки сыпучих продуктов в клапанные мешки: обзор и критерии выбора

Клапанные мешки — удобная тара для многих сыпучих продуктов. Цемент, сухие смеси, удобрения, корма... список длинный. Их особенность — специальный клапан для наполнения. Он сам закрывается под давлени...

Читать далее »

Copyright © 2009-2025 HimSite.ru - Портал химической промышленности, оборудование для химии, нефтехимии, полимеров.

Обратная связь