به گزارش سیناپرس، یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ارلانگن نورنبرگ (FAU) با موفقیت کوچکترین چرخ دنده جهان در مقیاس نانو را ساخته است که اولین دستگاهی است که می تواند به طور فعال کنترل و هدایت شود.
کوچک سازی نقش کلیدی در توسعه بیشتر فناوری های مدرن دارد و امکان ساخت دستگاه های کوچکتر با قدرت بیشتر را فراهم می کند. این امر همچنین نقش مهمی در تولید ایفا می کند، زیرا اجازه می دهد مواد کاربردها یا داروها در سطوحی از دقت بی سابقه تولید شوند. اکنون، تحقیقات وارد مقیاس نانو شده که با چشم غیرمسلح قابل دیدن نبوده و بر اتم ها و مولکول های منفرد متمرکز است.
برخی از اجزای مهم مورد استفاده در ماشین های مولکولی مانند سوئیچ ها، روتورها، فورسپس‌ها، بازوهای روباتی یا حتی موتورها باید در مقیاس نانو تولید شوند. یکی دیگر از اجزای ضروری برای هر ماشینی چرخ دنده است که امکان تغییر جهت و سرعت را فراهم کرده و حرکت را موجب می شود. تا به حال، چرخ دنده ها فقط به صورت غیرفعال به جلو و عقب حرکت کرده اند که برای یک ماشین مولکولی بسیار مفید نیست.
چرخ دنده مولکولی توسعه یافته توسط این تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور دکتر هنری دوب (Henry Dube) رئیس دانشکده شیمی آلی در دانشگاه نورنبرگ، تنها ۱.۶ نانومتر اندازه دارد که ۵۰ هزار بار کوچک تر از ضخامت تار موی انسان است.به گزارش سیناپرس، این تیم تحقیقاتی موفق شده است که به طور فعال یک چرخ دنده مولکولی تولید و اجزای وابسته آن را حرکت دهد و بنابراین یک مشکل اساسی در ساخت ماشین‌های در مقیاس نانو را حل کرده است.
این یونیت شامل دو جزء است که در یکدیگر قفل شده و تنها از ۷۱ اتم تشکیل شده اند. یکی از اجزاء آن یک مولکول تری تیسن است که ساختار آن شبیه به یک پروانه یا چرخ است. جزء دوم یک قطعه مسطح از یک مولکول thioindigo و شبیه به یک صفحه کوچک است.
به گزارش سیناپرس، این چرخ دنده نانو توسط نور کنترل می شود و آن را تبدیل به یک چرخ دنده مولکولی می کند. از آنجایی که مستقیماً توسط انرژی نور هدایت می شوند، صفحه و پروانه در چرخش همزمان حرکت می کنند. همانطور که تیم پژوهشی کشف کرد، گرما به تنهایی برای چرخش این چرخ دنده کافی نبود، بنابراین محققان به این نتیجه رسیدند که چرخ دنده نانو را می توان با استفاده از یک منبع نور فعال و کنترل کرد.
شرح کامل یافته های محققان از این پژوهش جذاب اخیرا در مجله تخصصی Nature Chemistry منتشر شده است.
مترجم: محسن فلاحی پناه
No tags for this post.