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撫生試劑-世界*單分子電動(dòng)馬達(dá)在美問(wèn)世

閱讀:180          發(fā)布時(shí)間:2014-1-21

世界*單分子電動(dòng)馬達(dá)在美問(wèn)世
美國(guó)塔夫斯大學(xué)文理學(xué)院化學(xué)家用單個(gè)丁基甲基硫醚分子,出世界上*個(gè)電動(dòng)分子馬達(dá),,其旋轉(zhuǎn)方向和速率都能實(shí)時(shí)監(jiān)控,,有望為醫(yī)療、工程等領(lǐng)域的微型器械提供動(dòng)力,。
  該電動(dòng)分子馬達(dá)僅1納米寬,,打破了現(xiàn)有zui小馬達(dá)200納米的世界紀(jì)錄,研究人員正為該馬達(dá)申請(qǐng)吉尼斯世界紀(jì)錄,。馬達(dá)的主要部件是丁基甲基硫醚分子,,它的硫基能吸附在銅板表面,剩下5個(gè)烴基就像硫基的兩條不對(duì)稱手臂,,一邊有4個(gè)而另一邊有1個(gè),,用低溫掃描隧道顯微鏡上面的金屬針給它提供一個(gè)電荷,兩條碳鏈就能圍繞硫銅連接點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn),。顯微鏡的金屬針作為一個(gè)電極,,負(fù)責(zé)向分子輸送電流,引導(dǎo)分子旋轉(zhuǎn)方向。

  論文作者之一,、塔夫斯大學(xué)化學(xué)副教授E·查爾斯·H·塞克斯介紹說(shuō),,要把單個(gè)分子作為一個(gè)分子機(jī)器的組成部分,必須給單個(gè)分子接上外加電源,,讓它按照規(guī)定的方向運(yùn)動(dòng),。目前盡管已有一些理論方案,但真正的電動(dòng)分子馬達(dá)一直未能出來(lái),。“我們?cè)斐隽?個(gè)由光和化學(xué)反應(yīng)來(lái)供電的分子馬達(dá),,讓它有目的而不是隨機(jī)地做些事情。”

  研究小組還能通過(guò)溫度控制,,直接影響分子的旋轉(zhuǎn)速度,,分子的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速率可以實(shí)時(shí)監(jiān)控。他們發(fā)現(xiàn),,5開氏度(約-268攝氏度)是馬達(dá)運(yùn)動(dòng)的溫度,。在高溫下馬達(dá)旋轉(zhuǎn)太快,難以測(cè)量和控制它的轉(zhuǎn)速,。

  研究人員還指出,,盡管電動(dòng)分子馬達(dá)有很多實(shí)際應(yīng)用,但還要解決溫度方面的難題才能更好地控制它的轉(zhuǎn)動(dòng),。塞克斯說(shuō):“如果能更好地控制溫度,,讓馬達(dá)在合適溫度下運(yùn)轉(zhuǎn),它就能在傳感器,、微管設(shè)備等醫(yī)療器械中發(fā)揮實(shí)際作用,。在微觀領(lǐng)域,液體對(duì)管壁的摩擦力會(huì)變得很明顯,,如果管壁裝上馬達(dá),,就能促進(jìn)液體順暢流通。如果把分子運(yùn)動(dòng)和電信號(hào)連接在一起,,還能在納米電路中產(chǎn)生微小的傳動(dòng)作用,,這種傳動(dòng)可用于手機(jī)等產(chǎn)品的微型延遲線中。”

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