Исследователи из Китая и Великобритании разработали новый тип наноразмерных моторов и смогли создать массив подобных наноустройств на подложке микронных размеров. Ученые считают, что однажды подобные наномоторы будут приводить в движение нанороботов и другие сложные наномеханичесие системы.

Отдельные роторы-наномоторы вращаются не вокруг своей оси симметрии, более того, ось их вращения незафиксирована, поэтому управлять наномотором достаточно сложно С помощью сканирующей туннельной микроскопии Хонджун Гао (Hongjun Gao) и его коллеги из университета Ливерпуля смогли иммобилизовать молекулу тетратертбутила цинкфталоцианина на золотой поверхности так, что ось вращения оставалась неподвижной. Исследования проводились совместно с китайскими коллегами из Китайской Национальной Академии Наук (Chinese Academy of Sciences).

Нанесение было выполнено методом испарения раствора с молекулами на золотой подложке. Места присоединения молекул к поверхности золота приходились на атомы азота. Наномоторы, полученные таким образом, работают под воздействием теплового возбуждения.

Рис. 1. Математическая модель молекулы наномотора

Движение мотора со смещенным центром вращения можно проиллюстрировать, представив себе колесо, ось вращения которого находится на ободе. Примерно так и работатет новый наномотор. Кроме теплового возбуждения, моторы можно привести в движение с помощью транспорта электронов через золотую подложку и молекулы. Ученые также изучают возможность работы устройства от помещения в центр молекулы магнитного атома. Это приведет к появлению магнитного момента, и, как следствие, к вращению молекулы. Частоту вращения можно будет регулировать силой тока, вызывающего вращающееся магнитное поле.

Как говорит Гао, вращающееся магнитное поле – ключ к построению не только наномоторов, но и генераторов.

Пока Гао и его коллеги только приступили к изучению наносистемы, и в перспективе собираются сконструировать электромеханический мотор, используя донорство магнитных атомов. Что касается применения мотора, то ответ очевиден – НЭМС, наноробототехника, микроэлектроника и наноэнергетика.

Напомним, что нанороботы могут собирать электронные компоненты, точно доставлять лекарства и выполнять микрохирургические операции в теле человека.

Свидиненко Юрий