Мы писали недавно про электротехнические рекорды книги Гиннеса, среди которых упоминались мельчайшие электродвигатели в мире. Тема показалась достаточно интересной, поэтому решили узнать чуть побольше про эти диковинные изобретения.
Самые маленькие электродвигатели – для чего нужны и какого размера?
Думаете, с рублевую монету размером? А может, со спичечную головку? Ответ превосходит любые ожидания: крошечный двигатель виден только в очень мощный электронный микроскоп, ведь его размер – всего 200 нанометров. Для сравнения: диаметр человеческого волоса – 60000 нанометров.
Создание крошечного двигателя
Нанодвигатель, который внесен в книгу Гиннеса, был создан группой исследователей из университета Тафтса в Массачусетсе, США. Этот двигатель состоит всего из одной молекулы бутилметилсульфида, в которой 16 атомов водорода, углерода и серы. Часть атомов образует что-то вроде двух «плечей», способных свободно вращаться вокруг «стержня» из других атомов. Ученые поместили эту молекулу на чистую медную поверхность и воздействовали на нее электрическим током. Для подачи разряда использовали наконечник туннельного микроскопа с острием толщиной всего в пару атомов (картинка). В результате ученые зафиксировали, что молекула вращается со скоростью до 120 оборотов в секунду. Скорость ее вращения зависит от температуры окружающей среды.
А зачем он нужен?
Можно подумать, что такой крошечный двигатель был создан исключительно ради установления нового рекорда и занесения его в Книгу Гиннеса, однако это не так. Разработчики прочат своему изобретению большое будущее как в сфере нанотехнологий, так и в медицине.
По словам профессора химии Чарльза Сайкса, одного из создателей одномолекулярного двигателя, подобные устройства можно использовать для генерации микроволнового излучения или в качестве частей наноэлектромеханических систем. Также он считает перспективным направлением использование таких двигателей для управляемой доставки лекарственных веществ в заданное место человеческого тела.
Однако на этом пути ученым предстоит решить еще одну важную задачу. Дело в том, что на данный момент работа двигателя напрямую зависит от температуры окружающей среды. Для эффективного использования изобретения нужно найти способ заставить наномотор работать независимо от этого фактора.
Безусловно, сам факт создания молекулы-двигателя уже означает заметный прорыв в сфере нанотехнологий.