Najmanji električni motor na svijetu

Najmanji električni motor na svijetu

Molekularni motor predstavlja nanotehnološki uređaj koji hemijsku energiju pretvara u koristan rad. Hemičari sa Univerziteta „Tufts“ su razvili najmanji jednomolekularni električni motor  na svijetu, te postoji ogroman potencijal za stvaranje nove klase uređaja čija bi se upotreba kretala u rasponu od medicine do inženjeringa. U istraživanju objavljenom u magazinu „Nature Nanotechnology“, tim sa spomenutoga Univerziteta izvještava o stvaranje električnog motora promjera od samo 1 nanometra, što ovaj rad čini stvarno revolucionarnim pošto je dosadašnji najmanji motor bio veličine od 200 nanometara. Za lakše poređenje, ljudska dlaka je promjera od oko 60.000 nanometara. Prema tvrdnjama profesora i autora ove studije E.Charles-a i H.Sykes-a, tim ima namjeru da ovaj elektromotor uvesti u Ginisovu knjigu rekorda. „Postoji veliki napredak u izgradnji molekularnih motora koji se pokreću pomoću svijetla i hemijskih reakcija, ali ovo je prvi put da je demonstriran rad molekularnih motora pokrenutih od strane elektriciteta, osim nekoliko teoretskih prijedloga,“ govori Sykes. „Uspjeli smo dokazati da možemo napajati molekulu električnom energijom i natjerati je da radi stvari koje nisu samo nasumičan rad ili proizvod slučajnih procesa.“ Sykes je, zajedno sa kolegama, bio u stanju upravljati molekularnim motorom pomoću elektriciteta koristeći najsavremenije mikroskope na svijetu, od kojih u SAD-u postoje samo 100. Ovi mikroskopi, skraćenog naziva LT-SM, koriste elektrone umjesto svijetla da „vide“ molekulu. Ovaj tim je koristio metalnih vrh mikroskopa da obezbijedi električni naboj molekuli butil-metil-sulfida, smještenoj na vodljivoj bakrenoj površini. Sumporasta molekula je u svom sastavu imala atome ugljika i vodika, djelujući tako kao da posjeduje dvije ruke, sa četiri atoma ugljika na jednoj i jednim atomom ugljika na drugoj strani. Ovi lanci ugljika su bili slobodno da rotiraju oko spojeva između sumpora i bakra. Tim je ustanovio da se upravljanjem temperature molekule može uticati na samu rotaciju molekule. Temperatura od 5 Kelvina (K), tj. na minus 268 stepeni Celzijusa, se pokazala kako savršena za analizu kretanja motora. Istraživači su na ovoj temperaturi bili u stanju da slijede sve rotacije motora i analiziraju dobivene podatke. Iako postoje predvidive praktične aplikacije za ovaj električni motor, ipak bi se proboj trebao uraditi na temperaturama u kojoj električni molekularni motori operišu. Motor se vrti mnogo  brže na višim temperaturama, što čini mjerenje i upravljanje rotacijom motora jako teškim. „Kada jednom budemo imali bolje razumijevanje na temperaturama potrebnih za uspješan rad ovih motora bićemo u stanju i proizvesti praktične aplikacije za njih, npr. u uređajima za mjerenje i medicinu koji u sebi uključuje tanke i malene cijevi. Trenje fluida prema zidovima ovih cijevi se povećava u ovim malim razmjerama, te bi pokrivanjem ovih zidova cijevi sa ovom vrstom motora bili u stanju efikasnije pokretati tečnost,“ tvrdi Sykes. „Također, spajajući kretnju molekula sa električnim signalima bi moglo stvoriti minijaturne uređaje za upotrebu u nanotehnološkim električnim krugovima.“ reference: www.physorg.com