يتم الحصول على نوع جديد من المحركات النانوية التي تعمل من الضوء المرئي.

أنشأ إجراء الحصول على جزيء

العلماء الألمان من جامعة ميونيخ لودفيغ ماكسيميليان أول محرك نانوي ، مصدر الطاقة الذي هو ضوء الشمس المرئي. يعمل المحرك بتردد 1 كيلو هرتز واليوم هو أسرع محرك يعمل بالطاقة الضوئية.

في القرن الحادي والعشرين ، تتطور تقنية النانو بسرعة كبيرة. تتمثل إحدى مهام هذه التقنيات في إنتاج المحركات النانوية ، وهي أجهزة ذات حجم جزيئي يمكنها تحويل الطاقة الموردة لها إلى حركة ميكانيكية. في المستقبل ، ستتمكن هذه المحركات من المشاركة في عمليات تجميع الأجهزة والمواد ذات الخصائص الفريدة التي لا تتوفر مع التطور الحالي للتكنولوجيا.

على مدى السنوات العشر الماضية ، تم الحصول على المحركات النانوية التي تعمل من مصادر الطاقة الكيميائية ، من الكهرباء ومن الضوء في المختبرات . صحيح أن "النماذج" السابقة للمحركات تطلبت الأشعة فوق البنفسجية. تتطلب مهام تطبيق تكنولوجيا النانو في الحياة اليومية مصادر طاقة أقل طاقة عالية - على سبيل المثال ، الجزء المرئي من ضوء الشمس.

يوضح الدكتور هنري دوب من مختبر الكيمياء بالجامعة: "إن المحركات الجزيئية المنشّطة بالضوء التي تم وصفها حتى الآن قد استخدمت الضوء فوق البنفسجي كمصدر للطاقة". "لكن هذا يحد بشكل كبير من إمكانيات تطبيقها ، لأن الفوتونات عالية الطاقة تشكل خطرًا على الآلات النانوية بشكل عام".

في عملهم ، وصف العلماء كيف حصل المحرك النانوي على أعمال. يتغير الهيكل الثلاثي الأبعاد للجزيء عندما تبدأ مكوناته في التفاعل مع الفوتونات. إن جزيء hemithioindigo الذي حصل عليه العلماء هو في الأساس مفتاح صور مصنوع من جزيئين عضويين مرتبطين برابطة كربون مزدوجة. تحت تأثير الضوء ، يبدأ الجزيء في الدوران حول هذا الرباط.

على الرغم من حقيقة أن الجزيء يتطلب فوتونات ذات طاقة أقل لتدور ، فإنه يدور بسرعة فائقة - حوالي 1000 مرة في الثانية في درجة حرارة الغرفة.

قال دوب: "لقد فوجئنا بأنفسنا بهذه العملية عالية الجودة لمحركنا ، نظرًا لأن العديد من المحركات الجزيئية لا تختلف في الدوران المستقر في اتجاه واحد ، ولكنها في بعض الأحيان تدور في الاتجاه الآخر". "نظرًا لتعقيد إجراء إنتاج مثل هذا الجزيء ، فمن المفاجئ أن نحقق مثل هذه النتائج الجيدة في المرة الأولى."

على الرغم من أنه بالطبع لا يزال بعيدًا عن آليات عمل مفيدة بحجم الجزيء. من الضروري تطوير إجراءات بسيطة للحصول على هذه المحركات ودمجها في الآليات والتغلب على العديد من الصعوبات التقنية الأخرى.

Source: https://habr.com/ru/post/ar384719/