Man erhält einen neuen Typ von Nanomotoren, die mit sichtbarem Licht arbeiten.

Mit dem Verfahren zur Gewinnung des Moleküls haben

deutsche Wissenschaftler der Universität München Ludwig-Maximilian den ersten Nanomotor geschaffen , dessen Energiequelle sichtbares Sonnenlicht ist. Der Motor arbeitet mit einer Frequenz von 1 kHz und ist heute der schnellste Motor derjenigen, die mit Lichtenergie betrieben werden.

Im 21. Jahrhundert entwickelt sich die Nanotechnologie sehr schnell. Eine der Aufgaben dieser Technologien ist die Herstellung von Nanomotoren, molekularen Bauelementen, die die ihnen zugeführte Energie in mechanische Bewegung umwandeln können. In Zukunft können diese Motoren an den Montageprozessen von Geräten und Materialien mit einzigartigen Eigenschaften teilnehmen, die mit der aktuellen technologischen Entwicklung nicht verfügbar sind.

In den letzten zehn Jahren wurden in Laboratorien Nanomotoren bezogen, die mit chemischen Energiequellen, mit Elektrizität und mit Licht betrieben werden . Zwar erforderten frühere "Modelle" von Motoren ultraviolette Strahlung. Die Aufgaben der Anwendung der Nanotechnologie im Alltag erfordern weniger energiereiche Energiequellen - zum Beispiel den sichtbaren Teil des Sonnenlichts.

"Die bisher beschriebenen lichtaktivierten Molekülmotoren haben ultraviolettes Licht als Energiequelle verwendet", erklärt Dr. Henry Dube vom Chemielabor der Universität. "Dies schränkt jedoch die Möglichkeiten ihrer Anwendung stark ein, da hochenergetische Photonen für Nanomaschinen im Allgemeinen gefährlich sind."

In ihrer Arbeit beschrieben Wissenschaftler, wie der Nanomotor funktioniert, den sie erhalten haben. Die dreidimensionale Struktur eines Moleküls ändert sich, wenn seine Komponenten beginnen, mit Photonen zu interagieren. Das von Wissenschaftlern erhaltene Hemithioindigo-Molekül ist im Wesentlichen ein Photoschalter aus zwei organischen Molekülen, die durch eine Doppelkohlenstoffbindung gebunden sind. Unter dem Einfluss von Licht beginnt sich das Molekül um dieses Band zu drehen.

Trotz der Tatsache, dass das Molekül Photonen mit geringerer Energie benötigt, um sich zu drehen, dreht es sich extrem schnell - etwa 1000 Mal pro Sekunde bei Raumtemperatur.

"Wir selbst waren sehr überrascht über einen so hochwertigen Betrieb unseres Motors, da sich viele molekulare Motoren nicht in der stabilen Drehung in die eine Richtung unterscheiden, sondern manchmal in die andere", sagte Dube. "Angesichts der Komplexität des Verfahrens zur Herstellung eines solchen Moleküls ist es überraschend, dass wir zum ersten Mal so gute Ergebnisse erzielt haben."

Obwohl es natürlich noch weit von nützlichen Arbeitsmechanismen von der Größe eines Moleküls entfernt ist. Es ist notwendig, einfache Verfahren zu entwickeln, um solche Motoren zu erhalten, sie in Mechanismen zu integrieren und viele andere technische Schwierigkeiten zu überwinden.

Source: https://habr.com/ru/post/de384719/