«Главное в эксперименте — это то, что удалось доказать, что можно обеспечить электроэнергией одну молекулу и заставить её делать что-то неслучайное» — так представил свои достижения руководитель проекта Чарльз Сайкс (Charles H. Sykes).
До этого эксперимента были созданы уже несколько нанодвигателей размером в десятки и сотни нанометров, но все они работали или за счет света, или за счет химических реакций. Теперь же удалось создать мотор устойчиво работающий от электроэнергии, что означает, что из подобных “молекул-электромоторов” можно выстраивать сложные конструкции, которые смогут работать в различных средах и условиях.
Конструкция наномотора предельно проста. Была взята молекула бутилметилсульфида. В её центре находится атом серы, из которого выходят две “ветви” разной длины на основе атомов углерода. С одной стороны — один атом, с другой четыре. Молекулу поместили на медную подложку. Атом серы обеспечил связь молекулы с подложкой, “ветви” же могут свободно вращаться вокруг него.
Сверху к молекуле приблизили металлический наконечник сканирующего туннельного микроскопа и подали на него электричество. Электрический ток и заставил молекулу вращаться, превратив её в самый маленький из когда либо созданных электромоторов.
Скорость вращения наномотора удалось регулировать с помощью температуры. Так, для того чтобы можно было зафиксировать вращение в реальном времени, температуру понизили до 5 К (–268 °С). При такой температуре скорость составила 50 оборотов в секунду. Если же температуру увеличивали до 100 К, молекула начинала вращаться с частотой около миллиона оборотов.
Даже не будучи включенным в состав сложных конструкций, созданный наномотор можно будет использовать в медицине — там, где для транспорта жидкости используются микротрубки. «В трубках таких размеров очень велико трение между жидкостью и стенками, поэтому заставить ее течь могут установленные вдоль стенок моторы», – сообщил Чарльз Сайкс .
Если же взглянуть в перспективу, то изобретение может совершить переворот и в микроэлектронике, и в медицинской технике — везде, где необходимо совершать работу на молекулярном уровне…
Ниже в видеоролике подробно рассказывается об эксперименте (см.т. подробности работы в Nature):
http://youtu.be/A5lVnTleSgs(по материалам One-fact-ru)
