世界最小電動馬達誕生：僅1個分子大小(圖)

2011-09-06 20:44

一個正丁基甲基硫醚分子放在一個乾淨的銅質平臺表面，此時其結構中的單個硫原子充當了轉動軸的角色，圖中以藍色表示

據國外媒體報導，科學家近期成功製成有史以來最小的電動馬達。《自然-納米科技》雜誌上刊載的一篇論文中詳細介紹了相關情況。這一電動馬達僅由一個單分子構建，其直徑約為1nm，即1米的十億分之一。這種微型馬達將在納米技術和醫學研究中有廣闊的應用前景，極大地提升效率。

事實上在此之前也曾有科學家展示過基於單分子的馬達技術，但此次展示的是首款可以單獨使用電流驅動的類型。

美國麻省塔夫茨大學化學家查爾斯·賽基斯(Charles Sykes)表示：「人們之前製成過微型馬達，它們可以使用光照或化學反應進行驅動。你能想像嗎？在你的燒杯裡，每一次都有超過十億臺微型馬達在同時工作。」他告訴BBC記者說：「電動馬達的好處在於我們終於可以單獨觀察單個微型馬達被驅動工作的情形，瞭解它的實時表現。」

科學家們將一個正丁基甲基硫醚分子放在一個乾淨的銅質平臺表面，此時其結構中的單個硫原子充當了轉動軸的角色。隨後研究人員使用掃瞄隧道顯微鏡前端寬度僅相當於單個原子的尖端向這個極微型馬達注入電流，並拍攝這個「分子機器」轉動時的圖像。

它會向任意一個方向轉動，最高轉速可以達到每秒120轉。但是從長時間的平均統計數值來看，馬達會趨向於向某一個特定方向旋轉。賽基斯表示，通過輕微地改變這一分子，它便可以被用來產生微波輻射，或者集成入所謂納米電機系統。

他說：「接下來的事應當是讓這種小機器來從事一些我們能夠測量的工作，將它與其它同類機器組裝起來，一個個首尾連接，就像齒輪一般。這樣我們便能觀察它們相互傳動的情況。」

除了藉此製造人類有史以來最微型的機器之外，這一技術還能被用在醫學方面，例如將體內的特定位置給藥。但就目前而言，賽基斯博士和他的小組正忙著聯繫吉尼斯世界記錄委員會來認證他們製造的「世界最小馬達」的記錄呢！