簡介
美國塔夫斯大學文理學院化學家用單個丁基甲基硫醚分子,製造出世界上第一個電動分子馬達,該電動分子馬達僅1納米寬,打破了現有最小馬達200納米的世界紀錄,研究人員正為該馬達申請金氏世界紀錄。馬達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個烴基就像硫基的兩條不對稱手臂,一邊有4個而另一邊有1個,用低溫掃描隧道顯微鏡上面的金屬針給它提供一個電荷,兩條碳鏈就能圍繞硫銅連線點自由旋轉。顯微鏡的金屬針作為一個電極,負責向分子輸送電流,引導分子旋轉方向。其旋轉方向和速率都能實時監控,有望為醫療、工程等領域的微型器械提供動力。
理想溫度
研究小組能通過溫度控制,直接影響分子的旋轉速度,分子的旋轉方向和旋轉速率可以實時監控。他們發現,5開氏度(約-268攝氏度)是馬達運動的最理想溫度。在高溫下馬達旋轉太快,難以測量和控制它的轉速。
套用領域
研究人員指出,儘管電動分子馬達有很多實際套用,但還要解決溫度方面的難題才能更好地控制它的轉動。如果能更好地控制溫度,讓馬達在合適溫度下運轉,它就能在感測器、微管設備等醫療器械中發揮實際作用。在微觀領域,液體對管壁的摩擦力會變得很明顯,如果管壁裝上馬達,就能促進液體順暢流通。如果把分子運動和電信號連線在一起,還能在納米電路中產生微小的傳動作用,這種傳動可用於手機等產品的微型延遲線中。