单分子纳米电动机

pestwave·2011-09-07 17:20
Tufts大学的科研人员研制出一款“分子电机”,大小只有一纳米。虽然并非全球首个单分子电机,但你可以通过一个扫描电子显微镜的探针让这台电机转起来。 这种分子电机仅由一个分子组成,但的确是一台机器,是通过把一个丁基甲基硫化物分子吸附到到一个铜基板上做成的。硫原子(下图中的黄球)朝下,起到枢轴作用,碳原子则向外延伸。

Tufts大学的科研人员研制出一款“分子电机”,大小只有一纳米。虽然并非全球首个单分子电机,但你可以通过一个扫描电子显微镜的探针让这台电机转起来。

这种分子电机仅由一个分子组成,但的确是一台机器,是通过把一个丁基甲基硫醚分子吸附到到一个铜基板上做成的。硫原子(下图中的黄球)朝下,起到枢轴作用,碳原子则向外延伸。

要想把分子作为分子机器的部件,需要把不同的分子和外部能源耦合在一起,并且需要引发同一个方向的运动。目前人们在光学电机和化学反应电机方面已经取得了进展,但是还没有电子驱动的电机。

在上述单分子电机中,通过来自扫描显微镜的电子驱动分子运动,电机本身是一个具有两个端子的装置。

此外,你还可以对温度和电流进行调整,从而可以在分子级别上实时监控每次转动。转速和转动方向和分子以及显微镜探针(两者充当电极)的手性有关,说明了原子电子设备中金属接触对称性的重要性。

目前他们正在为此申请吉尼斯世界纪录,申请理由是世界上最小的电机。

该项研究发表在《自然纳米科技》上,你可以在
这里阅读摘要。

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2011-09-07

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