<<
>>

Матрица из наномоторов

Создание молекулярных моторов, использующих различные принципы действия, — уже далеко не новость. Однако совсем недавно химикам из Нидерландов удалось синтезировать молекулярный ротор, с помощью которого можно будет создать сложную матрицу актюаторов, приводя

щихся в движение светом.

Ранее исследователи могли делать только одиночные химические и биологические роторы, поэтому данное открытие позволяет по-новому взглянуть на будущее развитие НЭМС вообще и актюаторов в частности.

Первый наноактюатор (рис. 5.8) ученые создали, присоединив ал- кен с геликоидальной структурой к золотой наночастице (Nature 2005, 437, 1337). Воздействуя с фотонами, ротор приводился в движение. При этом ученым удалось «заякорить» наночастицу на золотой подложке, что дает возможность набрать на золотой пластинке почти неограниченное число актюаторов. Так, простая пластинка может стать эффективным электромеханическим преобразователем световой энергии в механическую или электрическую.

Если же пластинку перевернуть так, чтобы актюаторы ложились роторами на любую гладкую поверхность, то пластинка начнет медленно перемещаться под воздействием света.

Как говорит Бен Л. Феринга, глава нидерландских ученых из Университета Гронингена, матрица актюаторов пригодится при конструировании сложных НЭМС-систем и наномашин.

«Уже то, что мы можем прикрепить мотор к почти любой поверхности, позволяет создать миниатюрные перевозчики грузов, которые будут использоваться в молекулярных конвейерах при автоматизированной сборке наномашин», — говорит Росс Келли, профессор химии из Бостонского колледжа.

Рис. 5.8. Структурная формула и принцип действия алкеново- го наноакпоатора

Ранее Келли синтезировал химический наноактюатор, который приводился в движение с помощью специальных химических соединений.

Феринга использовал две тиоловые группы, для того чтобы присоединить алкен к золотой наночастице. А две углеродные «ноги» прикрепили тиоловые фуипы к наночастице золота. Ученые таким образом исключили прямое электронное взаимодействие между актюатором и золотой подложкой.

Вращение ротора достигается с помощью фотоизомеразой двойной химической связи. Правда, иногда ученые наблюдали самопроизвольное вращение ротора вокруг связи. При получении кванта света ротор вращается на 180°. Еще один квант приводит к повторному вращению. Так можно добиться вращения ротора с дискретностью в 180°.

Как отметил Винченцо Бальзани, один из «конструкторов» молекулярных машин из Университета Болоньи (Италия), наномотор пока не производит никакой полезной работы. Но несомненно то, что наномотор приводится в движение светом и это дает немало преимуществ при создании наномашин и нанокомпьютеров. Исследователи также заметили, что наномотор может пригодиться в системе памяти, которая может быть использована в нанокомпьютерах.

<< | >>
Источник: П.П. Мальцев. Нанотехнологии. Наноматериалы.. 2008

Еще по теме Матрица из наномоторов:

  1. Энергосиловые устройства из молекулярных наномоторов
  2. Матрица из наномоторов