Nejmenší motor na světě

Povedlo se vyvinout motor skládající se z pouhých šestnácti atomů, je deset tisíckrát menší než průměr lidského vlasu. Tento motor se pohybuje na rozhraní mezi klasickou mechanikou a kvantovým tunelováním.

Molekulární motory jsou podobné klasickým, jen se pohybujeme řádově v menších rozměrech. Setkáváme se s nimi i v přírodě, např. myosinové proteiny, které mění energii makroergické vazby ATP na pohyb.

Rotor motoru je tvořen molekulou acetylenu HC≡CH, zbylých dvanáct atomů tvoří stator. Stator se skládá ze tří vrstev, acetylen rotuje na první vrstvě tvořené třemi atomy palladia, ta je uložena na šesti atomech gallia a pod nimi je opět trojúhelník Pd3. Rotor můžeme tedy zapsat jako sendvič Pd3-Ga6-Pd3.

Acetylen

Motor lze pohánět tepelnou i elektrickou energií. Tepelná energie způsobuje rotaci v náhodném směru, naproti tomu pokud je energie dodávána proudem elektronů z hrotu tunelovacího mikroskopu je směr rotace konstantní. Čím víc energie dodáme, tím je vyšší frekvence rotace. Zároveň ale se stoupajícím množstvím energie stoupá riziko rotace v náhodném směru.

Rotaci acetylenu můžete vidět v supplementu k článku.[3] Video je složeno ze 136 snímků pořízených pomocí STM (skenovacího tunelového mikroskopu).[4]

Odkazy

  1. Molecular motor crossing the frontier of classical to quantum tunneling motion
  2. The smallest motor in the world
  3. Supporting Information
  4. Scanning tunneling microscope

Napsat komentář

Web používá Akismet ke snížení množství spamu. Zjistěte, jak jsou zpracovávány údaje z komentářů.