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回想一下在过去
,当一台纳米电机500nm宽时是多么的笨重啊?但是科学家的努力很快就突破了200nm,现在纳米电机的宽度更小,仅有1nm左右,相比之下,约为一根头发丝直径的1/60000。美国麻萨诸塞州塔夫茨大学(Tufts University)的科学家首次报道,已经研究出由单个分子构成的新电机。更确切地说,这种新电机是由一个丁甲基硫醚化合物(CH3SCH2 CH2 CH2CH3)分子构成,位于一个导电铜(111)表面。S原子两侧的烷基链就像2个手臂,其中一个手臂有4个C原子和9个H原子组成,另一个手臂则有1个C原子和3个H原子组成,2个手臂由S原子链接在一起。当丁甲硫醚分子中的S原子与铜表明成键时,与其链接的2个烷基(CH3和CH2 CH2 CH2CH3)即双臂则可以围绕S原子自由转动。通过低温扫描穿隧显微镜(scanning tunneling microscope)的金属尖端提供电力,即可使分子旋转。改变温度会影响到的分子旋转速度,演示结果表明,5 K(-268 ℃/-450 F)时运动速度较为理想,在更高的温度下,使其旋转速度明显变快,难以跟踪和控制。化学副教授E. Charles H. Sykes说,我们要使用这些纳米电机的功能,必须掌握好温度,可能的实际应用就是在一些传感和医疗器械的微小管道。在微小管道中流体与管壁的摩擦力增加,但是纳米电机可以帮助流体加速流动。用电信号来使分子运动也可能产生纳米电路中的微型齿轮,这些齿轮可用于小型延迟线,即用于类似于移动电话的设备之中。塔夫斯大学的团队计划提交破吉尼斯世界纪录的纳米电机申请。相关研究结果2011年9月4日刊登于Nature Nanotechnology网站Experimental demonstration of a single-molecule electric motor
电机转动情况可以浏览:http://the-scientist.com/2011/09/09/next-generation-single-molecule-motor/
Journal name: Nature Nanotechnology Year published: (2011), doi:10.1038/nnano.2011.142 Received 23 May 2011, Accepted 26 July 2011, Published online 04 September 2011Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
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