Вращающаяся молекула как прототип ротора для наноэлектрогенератора

Исследователи из Англии в сотрудничестве с китайскими физиками разработали новую молекулярную структуру, которая со временем сможет стать прообразом ротора генератора электрического тока наноразмеров.

Ученые создали технологию формирования вращающихся молекулярных структур на плоской подложке. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters (Constructing an Array of Anchored Single-Molecule Rotors on Gold Surfaces)

В своей работе авторы сосредоточились на проблеме создания вращающегося магнитного поля, которое широко применяется в современных электрических машинах. К настоящему времени специалисты уже успели определить несколько перспективных молекул, способных вращаться, однако для получения магнитных полей они до сих пор ни разу не использовались.

В экспериментах были задействованы подложка из золота и молекулы фталоцианина цинка. Как оказалось, атомы азота, образуя химическую связь с атомами золота, становятся своеобразной осью вращения, чуть смещенной от центра. «Вся сложность создания молекулярных роторов состоит в том, для их функционирования требуется закрепленная ось, причем молекулы будут охотно реагировать с той поверхностью, на которой вы их разместите, – объясняет руководитель исследования проф. Вернер Хофер (Werner Hofer) из Ливерпульского университета. – Золото, как известно, металл инертный; кроме того, на подложке из этого материала формируется система атомов, которые находятся на поверхности и еще не встроились в кристаллическую решетку (так называемых адатомов), к которым и прикрепляются молекулы, организовываясь в большие и упорядоченные массивы». В результате, как следует из идеи авторов, атомы металла, находящиеся в центре молекулы фталоцианина, начинают обращаться вокруг атомов золота. Молекулы фталоцианинов, оказывается, хороши еще и тем, что в их центрах могут находиться атомы любого металла; используя это свойство, можно получать вращающиеся магнитные поля в сверхмалых масштабах, как считают авторы исследования.

NanoRotor_1_052809.jpg Изображения массива молекулярных роторов на подложке из золота, полученные с помощью сканирующего туннельного микроскопа (иллюстрация из научной статьи)

Более полные материалы, включая полный текст статьи можно найти на сайтах Ливерпульского университета и Института физики Академии наук Китая

Евгений Биргер

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (9 votes)
Источник(и):

http://www.liv.ac.uk/…olecules.htm



Категории статьи