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单分子电机问世: 热度 1 zhpd55 2011-9-7 11:01; 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 (CH 3 SCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ) 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（ CH 3 和 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ）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 Heather L. Tierney , 1 Colin J. Murphy , 1 April D. Jewell , 1 Ashleigh E. Baber , 1 Erin V. Iski , 1 Harout Y. Khodaverdian , 1 Allister F. McGuire , 1 Nikolai Klebanov 1 E. Charles H. Sykes 1 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 2011 nnano.2011.142-s1 .pdf 电机转动情况可以浏览： http://the-scientist.com/2011/09/09/next-generation-single-molecule-motor/; 个人分类: 新科技|3442 次阅读|2 个评论

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