ستكون المحركات النانوية الواعدة قادرة على تراكم واستخدام طاقة الضوء للتحرك

كان أحد العناصر الأساسية في تطوير أجهزة نانوية واعدة لاستخدامها في الطب والتكنولوجيا والتكنولوجيا الحيوية حتى اللحظة الأخيرة هو إنشاء محركات نانوية ، أو بالأحرى ، مصدر طاقة موفر للطاقة للمحركات النانوية. أفاد العلماء في جامعة كامبريدج عن بعض النجاحات الملموسة في إنشاء مثل هذه المحركات النانوية .

دعا المتخصصون محركاتهم ANT (تشغيل محول نانو) ، وللتحكم بها ، لا يحتاجون إلى وجود طيار صغير ، كما كان الحال في العديد من النواحي في فيلم الخيال العلمي النبوي Fantastic Journeyصدر للتأجير مرة أخرى في عام 1966. سيتم التحكم في المحركات النانوية التي تم إنشاؤها في مختبر كامبريدج عن بعد ، وستكون قادرة ، مثل النمل المجهري ، على توليد الطاقة وحمل حمل مفيد إلى المسافة المطلوبة ، بما يتجاوز حجم "جسمها" الخاص.

كيف يعمل

يشبه مبدأ تشغيل المحرك النانوي ANT إلى حد كبير مبدأ آلية الربيع. يعتمد المحرك على عدد من الجسيمات النانوية الذهبية المترابطة في تكوين محدد بواسطة مادة تشبه الهلام تعتمد على بوليمر حساس لتغيرات درجة الحرارة. عن طريق توجيه أشعة الليزر ، يتم تسخين الجسيمات النانوية ، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة الهيكل بأكمله ، ونتيجة لذلك ، إزالة جزيئات الماء من البوليمر. تتم العملية بسرعة كبيرة ويرافقها ضغط "جسم" المحرك النانوي مثل النابض الميكانيكي. وهكذا ، تتراكم طاقة الضوء الممتصة في شكل طاقة ميكانيكية مرنة لـ "نانو نابض" مضغوط.

يؤدي إيقاف تشغيل مصدر الضوء (في حالتنا ، الليزر) إلى تبريد سريع بنفس القدر لجسم مضاد للأشعة السينية في المحرك النانوي وامتصاص الماء من البيئة. ونتيجة لذلك ، تحدث العملية العكسية - يزيد حجم البوليمر الشبيه بالهلام على الفور تقريبًا في الحجم ، مما يطلق الطاقة المخزنة للكميات الخفيفة. يمكن للجسيمات النانوية الذهبية ، التي تعمل كمحفز ، أن تزيد من كثافة العملية والقيمة المطلقة للقوة المحركة المخلوقة. مرة أخرى ، من المهم للغاية أن تتم عملية توسيع المحرك النانوي (وكذلك ضغطه) في جزء من الثانية وهو مشابه للانفجار الدقيق.



يتم التأثير الأكثر مباشرة على كفاءة الميكانيكا النانوية من خلال قوى فان دير والز التي تعمل على مستوى جزيئات المادة. من الناحية العملية ، لا يمكن ملاحظتها على المستوى الكلي في الحياة اليومية ، على مستوى المقياس النانوي ، فإن تأثيرها كبير جدًا. بفضل قوى Van der Waals ، اكتسبت سحالي أبو بريص قدرة مذهلة على التحرك بسرعة على طول جدران وسقف الزجاج المصقول ، في اتصال مع سطح مئات الآلاف من الشعر المصغر الذي يغطي أطرافه.



تتراكم المحركات النانوية ANT التي أنشأها العلماء طاقة تدفق الضوء ، وتحول معظمها إلى طاقة جاذبية النانوية من المعادن الثقيلة وجزيئات بوليمر شبيه بالهلام. وهنا من المهم جدًا أن الطاقة المولدة في لحظة كسر الروابط المشكلة تكون أعلى عدة مرات من تلك التي سيتم تجميعها نتيجة لضغط مادة واحدة ليس لديها القدرة على تراكم الطاقة بشكل مستمر خلال فترة زمنية معينة. وبسبب هذا الاختلاف تم إنجاز العمل المفيد اللازم لإكمال المهمة.

قيود التطوير الحالية

لسوء الحظ ، لم يجد العلماء حتى الآن طريقة لتراكم الطاقة بكفاءة وإطلاقها على مستوى ميكانيكا النانو ، ولم يجدوا طريقة لتركيز تدفق الطاقة في أي اتجاه مطلوب ، وهو ضروري للحركة المستهدفة. اليوم ، هذه هي العقبة الأخيرة التي تفصل المجتمع العلمي عن إنشاء محركات نانوية خاضعة للرقابة قادرة على قيادة الروبوتات النانوية الصغيرة ، وبشكل عام من استخدام هذه الأخيرة كوسيلة لتوصيل الأدوية ، والأدوات التي يتم التحكم فيها عن بعد أثناء عمليات الجراحة الدقيقة ، وما إلى ذلك.

في الوقت نفسه ، تسمح النتائج التي تم الحصول عليها لعلماء جامعة كامبريدج ، باستخدام ANT - المحركات النانوية ، بالبدء في تطوير المضخات والصمامات التي يتم التحكم فيها والمشتركة في رقائق سائل microflow ، والتي سيتم استخدامها في المختبر على الرقاقة ، وأجهزة الاستشعار الحيوية ومعدات التشخيص المتقدمة لجيل جديد.

_المصدر

---

هذا كل شيء ، كانت هناك خدمة بسيطة لاختيار معدات Dronk.Ru المعقدة  . لا تنسى الاشتراك في  مدونتنا ، سيكون هناك الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام ... الراعي لهذا المنشور هو خدمة استرداد النقود  LetyShops . رد الأموال لأي مشتريات على الإنترنت. اقرأ المزيد عن خدمة استرداد النقود في مقالنا  اختر خدمة استرداد النقود للذكرى السادسة لـ Aliexpress.

Source: https://habr.com/ru/post/ar394373/