Создан нанодвигатель, состоящий всего из 16 атомов и работающий на границе между классической физикой и квантовой механикой - «Наука и технологии»

Исследователи из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL), совместно с их коллегами из других научных организаций, создали то, что можно назвать одним из самых маленьких двигателей, когда-либо сделанных людьми. Это крошечное устройство состоит всего из 16 атомов различных химических элементов, а работает оно, находясь в "очень странной" области, находящейся на границе между классической физикой и квантовой механикой.

Как и двигатели больших масштабов, новый нанодвигатель имеет подвижную часть (ротор) и фиксированную часть (статор). В качестве статора выступает группа из шести атомов палладия и шести атомов галлия, которые формируют треугольную структуру. Ротором является молекула ацетилена, состоящая из четырех атомов, вращающаяся на поверхности статора, и все это вместе имеет размер, не превышающий одного нанометра.

Такой нанодвигатель может приводиться в действие тепловой или электрической энергией, и в последнем случае он демонстрирует более высокую эффективность и управляемость. В условиях комнатой температуры (за счет использования тепловой энергии из окружающей среды) ротор нанодвигателя постоянно вращается, но направление вращения ротора является совершенно случайной величиной. Когда же к этому нанодвигателю подводится электрический потенциал определенной полярности при помощи наконечника сканирующего туннельного микроскопа, ротор начинает вращаться в определенном направлении в 99 случаях из 100.

Возможность управления направлением и скоростью вращения ротора нанодвигателя при помощи полярности и величины прикладываемого к нему электрического потенциала делает этот двигатель более интересным, нежели созданные ранее другие типы молекулярных двигателей. Новый двигатель может быть использован не только для приведения в действия наноразмерных механизмов и машин, он также может быть использован в качестве генератора, позволяющего собирать и преобразовывать "побочную" энергию, к примеру, тепло, выделяющееся при работе электронных устройств.