Un nouveau type de nanomoteurs fonctionnant à la lumière visible est obtenu.

La procédure d'obtention de la molécule

Les scientifiques allemands de l'Université de Munich Ludwig-Maximilian ont créé le premier nanomoteur , dont la source d'énergie est la lumière solaire visible. Le moteur fonctionne à une fréquence de 1 kHz et est aujourd'hui le moteur le plus rapide de ceux qui sont alimentés par l'énergie lumineuse.

Au 21e siècle, la nanotechnologie se développe très rapidement. L'une des tâches de ces technologies est la production de nanomoteurs, des appareils de taille moléculaire qui peuvent convertir l'énergie qui leur est fournie en mouvement mécanique. À l'avenir, ces moteurs pourront participer aux processus d'assemblage de dispositifs et de matériaux aux propriétés uniques qui ne sont pas disponibles avec le développement actuel de la technologie.

Au cours des dix dernières années, des nanomoteurs fonctionnant à partir de sources d'énergie chimiques, d' électricité et de lumière ont été obtenus en laboratoire . Il est vrai que les "modèles" de moteurs précédents nécessitaient un rayonnement ultraviolet. Les tâches d'application de la nanotechnologie dans la vie quotidienne nécessitent moins de sources d'énergie à haute énergie - par exemple, la partie visible du soleil.

"Les moteurs moléculaires activés par la lumière décrits jusqu'à présent ont utilisé le rayonnement ultraviolet comme source d'énergie", explique le Dr Henry Dube du laboratoire de chimie de l'Université. "Mais cela limite considérablement les possibilités de leur application, car les photons à haute énergie sont dangereux pour les nanomachines en général."

Dans leur travail, les scientifiques ont décrit le fonctionnement du nanomoteur obtenu. La structure tridimensionnelle d'une molécule change lorsque ses composants commencent à interagir avec les photons. La molécule d'hémithioindigo obtenue par les scientifiques est essentiellement un photo-interrupteur constitué de deux molécules organiques liées par une double liaison carbone. Sous l'influence de la lumière, la molécule commence à tourner autour de ce ligament.

Malgré le fait que la molécule nécessite des photons avec une énergie moindre pour tourner, elle tourne extrêmement rapidement - environ 1000 fois par seconde à température ambiante.

«Nous avons nous-mêmes été très surpris par un fonctionnement de cette qualité de notre moteur, car de nombreux moteurs moléculaires ne diffèrent pas en rotation stable dans un sens, mais parfois ils tournent dans l'autre», a déclaré Dube. «Compte tenu de la complexité de la procédure de production d'une telle molécule, il est surprenant que nous ayons obtenu de si bons résultats la première fois.»

Bien que, bien sûr, elle soit encore loin de mécanismes de travail utiles de la taille d'une molécule. Il est nécessaire de développer des procédures simples pour obtenir de tels moteurs, de les intégrer dans des mécanismes et de surmonter de nombreuses autres difficultés techniques.

Source: https://habr.com/ru/post/fr384719/