Новий тип наномоторів, що працюють від видимого світла

Порядок отримання молекули

Німецькі вчені з Університету Мюнхена створили перший наномотор, джерело енергії для якого є видимим сонячним світлом. Двигун працює на частоті 1 кГц і сьогодні є найшвидшим двигуном тих, які генеруються легкою енергією.

У XXI столітті нанотехнології стрімко розвивається. Однією з завдань цих технологій є виготовлення наномоторів, пристроїв молекулярного розміру, які можуть перетворити вхідну енергію в механічний рух. Ці мотори в майбутньому зможуть брати участь в процесах складання пристроїв та матеріалів з унікальними властивостями, які не доступні з сучасним розвитком технології.

За останні десятиріччя лабораторії виготовили наномотори, що генеруються хімічними джерелами живлення, електрикою та світлом. Проте попередні «моделі» моторів, що вимагають ультрафіолетового випромінювання. Нанотехнології вимагають менш високоенергетичних джерел енергії, таких як видиме сонячне світло.

«Мультифіковані молекулярні двигуни, які описані в даний час, використовували ультрафіолетове випромінювання як джерело енергії», – пояснює доктор Генрі Дубе з лабораторії хімії університету. Але це значно обмежує можливості їх застосування, оскільки високоенергетичні фотони небезпечні для наномашин в цілому.

У своїй роботі вчені описали, як наномотор вони отримали роботи. Об'ємна структура молекул, коли її компоненти починають взаємодіяти з фотонами. Молоко гемітіоіндіго по суті є фотознімком, виготовленим з двох органічних молекул, що проводяться разом з подвійним вуглецевим зв'язком. Під впливом світла молекула починає обертати навколо цього пучка.

Хоча молекула вимагає фотонів з меншою енергією, щоб обертати, вона обертається надзвичайно швидко - близько 1000 разів на другий при кімнатній температурі.

«Ми дуже здивували якість нашого мотора, так як багато молекулярних моторів не мають стабільного обертання в одному напрямку, але іноді чергуються в іншому», - сказав Дуб. З огляду на складність процедури отримання такої молекули, це дивно, що ми досягали таких хороших результатів вперше.

Хоча, звичайно, корисні робочі механізми розмір молекули все ще далеко. Для отримання таких двигунів необхідно розробити прості процедури, інтегруючи їх в механізми та подолати безліч інших технічних труднощів.

Джерело: geektimes.ru/post/263212/