O menor motor em todo o mundo

Em princípio, uma moleculares funções da máquina de uma forma semelhante ao seu homólogo no mundo macro: ele converte energia em um movimento dirigido. Tais motores moleculares também existir na natureza, por exemplo sob a forma de miosinas. Myosins são proteínas motoras que desempenham um papel importante nos organismos vivos na contração dos músculos e o transporte de outras moléculas entre as células.

captação de energia em nanoescala

Como um motor de grande escala, o motor 16 átomo consiste de um estator e um rotor, isto é, uma fixa e uma parte móvel. O rotor gira sobre a superfície do estator (ver quadro). Pode demorar até seis posições diferentes. "Para um motor de realmente fazer um trabalho útil, é essencial que o estator permite que o rotor mover-se em apenas uma direção", explica Gröning.

Desde a energia que impulsiona o motor pode vir de uma direção aleatória, o próprio motor deve determinar o sentido de rotação usando um esquema de catraca. No entanto, o motor átomo opera contrário do que acontece com uma catraca no mundo macroscópico com a sua roda de engrenagem assimetricamente serrilhada: Enquanto a lingueta em uma catraca se move para cima a borda plana e travas na direção da borda íngreme, a variante atômica requer menos energia para mover para cima a borda íngreme da roda de engrenagem do que o faz na borda plana. O movimento no 'sentido de bloqueio' usual é, portanto, preferido e o movimento em 'rodando em direcção a muito menos provável. Então, o movimento é praticamente possível apenas em uma direção.

Os investigadores aplicaram este princípio de roquete "reversa" em uma variante mínima por meio de um estator com uma estrutura basicamente triangular, que consiste em seis paládio e seis átomos de gálio. O truque aqui é que esta estrutura é rotacionalmente simétrica, mas não espelho-simétricos.

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