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单分子制造全球最小电机

发布日期:2021-09-29 20:16   来源:未知   阅读:

  美国塔夫茨大学文理学院化学家用单个丁基甲基硫醚分子,制造出世界上第一个单分子电机,其旋转方向和速率都能实时监控,有望为医疗、工程等领域的微型器械提供动力。相关研究成果发表在Nature Nanotechnology上。研究受到美国国家科学基金会(NSF)、Beckman基金会和科学进步研究公司的资助。

  该分子电机仅1 nm宽,打破了现有最小电机200 nm的世界纪录。电机的主要部件是丁基甲基硫醚分子,它的硫基能吸附在铜板表面,剩下5个烃基就像硫基的两条不对称手臂,一边有4个而另一边有1个,用低温扫描隧道显微镜(LT-STM)上面的金属探针给它提供一个电荷,两条碳链就能围绕硫铜连接点自由旋转。显微镜的金属针作为一个电极,负责向分子输送电流,本港台开奖直播8810444引导分子旋转方向。

  研究小组还通过温度控制,香港内部单双王精准,直接影响分子的旋转速度,分子的旋转方向和旋转速率可以实时监控。他们发现,5开氏度(约-268℃)是电机运动的最理想温度。在高温下电机旋转太快,难以测量和控制它的转速。研究人员还指出,尽管分子电机有很多实际应用,但还要解决温度方面的难题才能更好地控制它的转动。(潘懿)