Najmniejszy silnik na świecie

W zasadzie molekularne funkcje maszyny w sposób podobny do swojego odpowiednika w świecie makro: zamienia energię w reżyserii ruchu. Takie silniki cząsteczkowe występują w środowisku naturalnym, na przykład w postaci myosins. Myosins to białka motoryczne, które odgrywają ważną rolę w organizmach żywych w skurczu mięśni oraz transportu innych cząsteczek pomiędzy komórkami.

zbioru energii w nanoskali

Podobnie jak silnik na dużą skalę, silnik 16 atomów zawiera stojan i wirnik, to znaczy części stałej i części ruchomej. Wirnik obraca się na powierzchni stojana (patrz rysunek). To może potrwać sześć różnych pozycji. „Dla silnika faktycznie zrobić użytecznej pracy, istotne jest, że stojan wirnik pozwala poruszać się tylko w jednym kierunku”, wyjaśnia Gröning.

Ponieważ energia, która napędza silnik może pochodzić z losowym kierunku, sam silnik musi określić kierunek obrotu przy użyciu schematu zapadkowy. Jednak silnik atom działa przeciwieństwo tego, co się dzieje z grzechotką w świecie makroskopowym ze swoim asymetrycznie ząbkowany koła zębatego: Podczas zapadka na zapadki przemieszcza się w górę krawędzi płaskiej i zamków w kierunku krawędzi stromej, wariant atomowa wymaga mniej energii, aby poruszać się na krawędzi stromego koła zębatego niż to robi na płaskiej krawędzi. Ruch w związku z tym preferowanego kierunku zwykłego „blokowanie”, a ruch w „kierunku pracy” znacznie mniej prawdopodobne. Tak więc ruch jest praktycznie możliwe tylko w jednym kierunku.

Badacze wykonania tej „reverse” zasady zapadkowy w minimalnej wersji z użyciem stojana w zasadzie trójkątną strukturę składającą się z sześciu palladu i sześciu atomów galu. Sztuką jest to, że struktura ta jest obrotowo symetryczna, ale nie lustrzanie symetryczne.

Reklama