• Eugene Borisov

Самый маленький в мире мотор из 16 атомов

Дата и время публикации: 19.07.2020 22:50


Ученые из Швейцарии разработали самый маленький в мире двигатель. Он состоит всего лишь из шестнадцати атомов.

Схематическое изображение молекулярного мотора
«Наша разработка приблизила нас к предельно возможным размерам двигателей», - утверждает доктор Оливер Грюнинг, глава федеральных лабораторий материаловедения и технологии Empa Швейцарии.

Разработанный учеными молекулярный двигатель имеет размеры меньше одного нанометра и состоит из статора и ротора, то есть из вращающейся и неподвижной частей. Роль ротора играет симметричная молекула ацетилена C2H2, которая вращается на поверхности статора. Она занимает 6 различных положений.

«Двигатель сможет выполнять полезную работу только если статор позволяет ротору вращаться только в одном направлении», - объясняет доктор Грюнинг.

Роль статора играет треугольная структура, которая состоит из 6-ти атомов палладия (Pd) и 6-ти атомов галлия (Ga). Ротор может вращаться без перерывов, хотя вращение по часовой стрелке и против часовой стрелки должно отличаться.

«Молекулярный мотор на 99% процентов стабилен, что отличает его от других подобных молекулярных двигателей», - объясняет Грюнинг, - «И он поможет получать энергию на молекулярном уровне».

Крошечный двигатель может питаться за счет электрической или тепловой энергии. Тепловая энергия приводит к тому, что направленное вращение двигателя изменяется на вращение в произвольных направлениях. К примеру, при комнатной температуре ротор вращается произвольным образом назад и вперед с частотой несколько миллионов оборотов в секунду.

Электрическая энергия, напротив, вызывает направленное вращение. Энергии одного электрона достаточно для того, чтобы вызвать непрерывное вращение ротора. Чем больше энергии приложено, тем выше частота вращения, однако, вместе с тем становится более вероятно, что ротор начнет вращаться произвольно.

Удивителен так же тот факт, что ученые также наблюдали вращение с постоянной частотой в одной направлении даже при температуре ниже 256 градусов Цельсия или при приложении напряжения менее 30 милливольт.

Ученые надеются, что крошечный мотор позволит изучать процессы расщепления энергии при квантовом туннелировании.


Свою работу ученые опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

А недавно ученые провели сеанс квантовой связи на расстоянии более 1000 км.


#новоститехнологий

#новостиэлектронныхтехнологий

#новостинауки

Подписаться на новости SCDAILY