Впервые сконструирован молекулярный двигатель

Международный коллектив ученых сообщил в журнале Nature Nanotechnology о создании многокомпонентного молекулярного мотора, способного вращаться вперед и назад. Вращать индивидуальные молекулы удавалось и раньше, но данное устройство стало первым полноценным молекулярным двигателем, сделанным из многих деталей.

Новое достижение представляет важный этап в совершенствовании наноустройств — квантовых машин, основанных на принципах, отличных от классической физики. Такие механизмы могут использоваться в самых разнообразных целях, например, для питания квантовых компьютеров или для удаления тромбов в артериях.

Мотор длиной около 2 нм и высотой 1 нм, был построен на поверхности золотого кристалла. При температуре −315° по Фаренгейту он мог независимо вращаться под действием теплового возбуждения, а при охлаждении до −450°F останавливался.

Конструкция двигателя состояла из стационарной базы и подвижной надстройки звездообразной формы с пятью лучами, образованными из атомов железа. Обе части соединялись единственным атомом рутения, исполнявшим функцию подшипника. Один из железных лучей был сделан короче других, таким образом, вращение легче было отслеживать визуально, с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Все устройство фиксировалось в вертикальном положении на золотой поверхности посредством серы, играющей роль атомарного клея.

Профессор физики и астрономии Хла (Saw-Wai Hla) из университета штата Огайо, возглавляюший проект, отмечает, что дальнейшие планы исследователей предусматривают использование уже созданной модели для конструирования более сложным машин, которые смогут комплектоваться автоматизированными компонентами.