Znanstvenici su nedavno otkrili najsitniji električni motor ikad izgrađen. Stotine njih mogli biste ugurati u razdoblje na kraju ove rečenice.
Jednog dana sličan motor mogao bi pokrenuti sićušnog medicinskog doktora koji bi putovao kroz vaše tijelo u konačnom kućnom pozivu.
Motor djeluje tako da miješa atome između dvije otopljene metalne kapljice u ugljičnoj nanocjevčici [gledajte kako radi].
|
Jedna je kapljica još manja od druge. Kad se na kapljice primijeni mala električna struja, atomi polako izbacuju veću kapljicu i pridružuju se manjoj. Mala kapljica raste - ali nikad ne postaje velika kao druga kapljica - i na kraju naleti na veliku kapljicu. Kako se dodiruju, velika kapljica brzo usisava atome koje je prethodno razmazila. Ovaj brzi pomak energije proizvodi strujni udar.
Tehnika iskorištava činjenicu da površinska napetost - tendencija atoma ili molekula da se odupru razdvajanju - postaje važnija na malim skalama. Površinska napetost je ista stvar koja omogućuje nekim insektima da hodaju vodom.
Motor, nanoelektromehanički opuštajući oscilator na površinskoj napetosti, izgradio je tim istraživača koji je vodio Alex Zettl sa Sveučilišta u Berkeleyu u Kaliforniji.
Iako je količina proizvedene energije mala - 20 mikrovata - prilično je impresivna u odnosu na sićušne razmjere motora. Cijelo je postavljanje manje od 200 nanometara sa strane, odnosno stotine puta manje od širine ljudske dlake. Ako bi se on mogao smanjiti prema veličini automobilskog motora, bio bi 100 milijuna puta snažniji od V6 motora Toyota Camry s 225 konjskih snaga V6, kažu istraživači.
Godine 1988. profesor elektrotehnike Berkeley Richard Muller i njegovi kolege napravili su prvi operativni mikromotor, širine 100 mikrona ili približno debljine ljudske dlake. 2003. Zettlova grupa stvorila je prvi motor s nanocrvenom strujom. Prošle su godine sagradili nanoprenosnik koji u tvornici kreće sitne čestice poput automobila.
|
Rad koji govori o najnovijem izumu objavljen je u broju od 21. ožujka Pisma primijenjene fizike.
Nanotehnički inženjeri pokušavaju oponašati prirodu, gradeći stvari atom po atom. Između ostalog, nanomotori bi se mogli upotrijebiti u optičkim krugovima za preusmjeravanje svjetlosti, proces koji se naziva optička sklopka. Futuristi predviđaju dan kada će nanomachini, pogonjeni nanomotorima, lutati unutar vašeg tijela kako bi pronašli bolest i popravili oštećene stanice.
"Ovaj je oscilator idealan za primjene lokomotiva, jer je tako moćan zbog svoje veličine", rekao je Chris Regan, istraživač iz Zettl grupe WordsSideKick.com, "Na primjer, u nanobotu se može koristiti kao motor koji pokreće puzanje, hodanje, plivanje, skakanje ili letenje."
Neposredno, novi motor mogao bi se upotrijebiti u roku od dvije godine u postojećim tehnologijama mikro-elektro-mehaničkih sustava (MEMS), rekao je Regan.
MEMS su sitne komponente napravljene izrezanjem dijelova silikonske rezine ili dodavanjem sitnih slojeva. Malene poput zrna peludi, MEMS su veće od nanoworld-a. Zaposleni su u takvim stvarima kao što su mikroakcelerometri, uređaji koji aktiviraju automobilske zračne jastuke. Optički MEMS koriste se u mnogim sustavima kućnog kina.
Regan je rekao da će prelazak na NEMS, nanoekvivalent MEMS-a, "trajati duže."
Povezane vijesti
Pazi kako trči!