Кружится, вертится…
Мы всегда хотим быть лучше других. Поэтому нас привлекают рекорды. Вот есть у нас Царь-пушка – жаль не стреляла, Царь-колокол – жаль не звонил, а теперь у нас создают снайперскую винтовку, способную стрелять на рекордные 7 километров! То есть она будет способна поражать цели за линией горизонта, до которого с высоты обычного человека менее пяти километров.
А у любителей нано свои рекорды. И тут чем меньше – тем лучше. Поэтому сегодня изучаем самый маленький в мире молекулярный двигатель, состоящий всего из 16 атомов!
Новый молекулярный мотор, созданный швейцарскими нанистами, имеет размеры менее одного нанометра – другими словами, он примерно в 100 000 раз меньше диаметра человеческого волоса.
Подобно крупногабаритному двигателю, 16-атомный двигатель состоит из статора и ротора, то есть неподвижной и подвижной части. Ротор – это четырёхатомная молекула ацетилена (она крутится на гифке), которая вращается на статоре – кластере из трёх атомах палладия (голубые атомы). Всё это водружено на сине-красную решётку из девяти атомов палладия (синие) и галлия (красные).
Этот крошечный мотор может питаться как от тепла, так и от электричества. Тепловая энергия вызывает вращательное движение, которое изменяется в случайных направлениях – при комнатной температуре ротор вращается взад и вперед совершенно случайно со скоростью несколько миллионов оборотов в секунду. А вот энергия электричества, генерируемая сканирующим электронным микроскопом, с острия которого небольшой ток течет в двигатель, может вызывать направленное вращение. Энергии одного электрона достаточно, чтобы ротор повернулся на одну шестую оборота. Поэтому, чем больше количество подаваемой энергии, тем выше частота вращения.
Согласно законам классической физики, существует минимальное количество энергии, необходимое для приведения ротора в движение; если подаваемой электрической или тепловой энергии недостаточно, то ротор должен остановиться. Удивительно, но исследователи смогли наблюдать постоянную частоту вращения в одном направлении даже ниже таких пределов, как температура 17 К (-256°С) или приложенное напряжение менее 30 милливольт.
Так что помни, молекулярные двигатели позволят нам изучить рассеяние энергии в процессах квантового туннелирования. Но скоро, в прекрасном нанобудущем, молекулярные нанодвигатели заставят молекулярные наномашины двигаться по наноулицам прекрасных наногородов. Жаль только — жить в эту пору прекрасную… Хотя, кто знает?
Инфа отсюда.
#нано
Мы всегда хотим быть лучше других. Поэтому нас привлекают рекорды. Вот есть у нас Царь-пушка – жаль не стреляла, Царь-колокол – жаль не звонил, а теперь у нас создают снайперскую винтовку, способную стрелять на рекордные 7 километров! То есть она будет способна поражать цели за линией горизонта, до которого с высоты обычного человека менее пяти километров.
А у любителей нано свои рекорды. И тут чем меньше – тем лучше. Поэтому сегодня изучаем самый маленький в мире молекулярный двигатель, состоящий всего из 16 атомов!
Новый молекулярный мотор, созданный швейцарскими нанистами, имеет размеры менее одного нанометра – другими словами, он примерно в 100 000 раз меньше диаметра человеческого волоса.
Подобно крупногабаритному двигателю, 16-атомный двигатель состоит из статора и ротора, то есть неподвижной и подвижной части. Ротор – это четырёхатомная молекула ацетилена (она крутится на гифке), которая вращается на статоре – кластере из трёх атомах палладия (голубые атомы). Всё это водружено на сине-красную решётку из девяти атомов палладия (синие) и галлия (красные).
Этот крошечный мотор может питаться как от тепла, так и от электричества. Тепловая энергия вызывает вращательное движение, которое изменяется в случайных направлениях – при комнатной температуре ротор вращается взад и вперед совершенно случайно со скоростью несколько миллионов оборотов в секунду. А вот энергия электричества, генерируемая сканирующим электронным микроскопом, с острия которого небольшой ток течет в двигатель, может вызывать направленное вращение. Энергии одного электрона достаточно, чтобы ротор повернулся на одну шестую оборота. Поэтому, чем больше количество подаваемой энергии, тем выше частота вращения.
Согласно законам классической физики, существует минимальное количество энергии, необходимое для приведения ротора в движение; если подаваемой электрической или тепловой энергии недостаточно, то ротор должен остановиться. Удивительно, но исследователи смогли наблюдать постоянную частоту вращения в одном направлении даже ниже таких пределов, как температура 17 К (-256°С) или приложенное напряжение менее 30 милливольт.
Так что помни, молекулярные двигатели позволят нам изучить рассеяние энергии в процессах квантового туннелирования. Но скоро, в прекрасном нанобудущем, молекулярные нанодвигатели заставят молекулярные наномашины двигаться по наноулицам прекрасных наногородов. Жаль только — жить в эту пору прекрасную… Хотя, кто знает?
Инфа отсюда.
#нано
Графеновые провода
Но как же быть с проводами, используемыми для соединения транзисторов в компьютерном чипе? У них же должна быть проводимость, как у металла, чтобы подводить электричество и соединять полупроводниковые элементы внутри транзисторов – строительных блоков компьютеров.
Проблема в том, что преобразование двумерного листа графена в полосы нанометрового размера спонтанно превращает их в полупроводники или даже изоляторы. А углеродные нанотрубки, которые являются отличными проводниками, не могут быть получены с высокой точностью и воспроизводимостью в больших количествах.
«Наноленты!» – радостно голосят химики из Беркли. Именно наноленты из графена, которые имеют проводимость, сопоставимую с самим графеном, могут стать новыми нанопроводами.
Специальная топология синтезируемых химически нанолент позволяет этим узким полоскам графена не становится изолятором, а сохранять отличную проводимость. На картинке не чей-то старый зубной протез, а туннельная микроскопия новых проводящих графеновых нанолент. Для получения таких нанопроводов химики сшивали короткие сегменты нанолент, чтобы создать проводящий провод длиной в десятки нанометров и шириной всего лишь в один нанометр.
Так что помни, графен – всё ещё главная надежда на прекрасное углеродное нанобудущее, где и чипы, и транзисторы, да и провода будут из одного углерода.
Инфа отсюда.
#нано
Учёные из Калифорнийского университета в Беркли создали нанопровода из графена.
Транзисторы, основанные на углероде, а не на кремнии, могут потенциально повысить скорость компьютеров и сократить их энергопотребление более чем в тысячу раз. И в этом нам могут помочь такие углеродные наноматериалы, как графен и углеродные нанотрубки. Но как же быть с проводами, используемыми для соединения транзисторов в компьютерном чипе? У них же должна быть проводимость, как у металла, чтобы подводить электричество и соединять полупроводниковые элементы внутри транзисторов – строительных блоков компьютеров.
Проблема в том, что преобразование двумерного листа графена в полосы нанометрового размера спонтанно превращает их в полупроводники или даже изоляторы. А углеродные нанотрубки, которые являются отличными проводниками, не могут быть получены с высокой точностью и воспроизводимостью в больших количествах.
«Наноленты!» – радостно голосят химики из Беркли. Именно наноленты из графена, которые имеют проводимость, сопоставимую с самим графеном, могут стать новыми нанопроводами.
Специальная топология синтезируемых химически нанолент позволяет этим узким полоскам графена не становится изолятором, а сохранять отличную проводимость. На картинке не чей-то старый зубной протез, а туннельная микроскопия новых проводящих графеновых нанолент. Для получения таких нанопроводов химики сшивали короткие сегменты нанолент, чтобы создать проводящий провод длиной в десятки нанометров и шириной всего лишь в один нанометр.
Так что помни, графен – всё ещё главная надежда на прекрасное углеродное нанобудущее, где и чипы, и транзисторы, да и провода будут из одного углерода.
Инфа отсюда.
#нано