Гранит науки - 2003-07-27

Самый маленький на сегодняшний день электрический ротор из нанотрубки и кусочка кремния с гравировкой сделан американскими учеными У микрофона Марина Аствацатурян! Спустя всего лишь 15 лет, прошедшие со времени создания инженерами Калифорнийского Университета Беркли первого микроскопического мотора, физики того же Университета сделали первый наномасштабный мотор, т.е. устройство, размеры которого определяются миллиардными долями метра. Сообщая об этом достижении, Nature пишет: "создан электрический ротор, который тоньше человеческого волоса в 2000 раз". Он состоит из золотого лезвия длиной в 300 миллионных долей миллиметра, которое насажено на древко, ось, представляющую собой многогранную углеродную нанотрубку. Золотые электроды на другом конце оси соединяют устройство с кремниевым чипом. При подаче слабого напряжения на участок между нанотрубкой и одним из трех электродов лезвие начинает крутиться. Сильное напряжение отсекает лезвие и внешнюю оболочку нанотрубки от остальной конструкции, что приводит к свободному вращению лезвия. В зависимости от того, какое напряжение подается - постоянное или переменное, лезвие или удерживается на месте или движется с определенной скоростью. "Когда я впервые увидел электронно-микроскопическое изображение многогранной углеродной трубки, я немедленно подумал о том, как бы заставить ее скользить по касательной вдоль другой такой же, чтоб получилось необычное электромеханическое устройство" - говорит Алекс Зетл (Alex Zettl), один из конструкторов наноротора. Впрочем, микрочиповые роторы делались и прежде, но были они либо больших размеров, либо требовали для запуска лазеров или магнитов. Есть молекулярные моторчики и в природе, и работают они в живых клетках, то есть в тех же наномасштабах, но в очень высоко специфичных условиях.

Наноротор Зетла легко заводится и может крутиться с высокой скоростью в широком температурной спектре и в различных химических условиях даже в вакууме, говорят его создатели. Этим определяются и разнообразные возможности применения такого мотора. Одна из них быстрое направление и переключение светового сигнала с помощью золотого лезвия ротора, используемого в качестве зеркала. Другая возможность использование наномотора в качестве детектора химических веществ будучи нанесенными на лезвие, они могут идентифицироваться определением резонансной скорости вращения. Но самые волнующие применениях пока немыслимы отмечает Зетл. "Так же, как и во времена самых первых прожектов в области лазеров и интегрированных схем, сколь мечтательны бы ни были ученые, так и здесь мы обязательно недооценим наиболее удачное применение" - говорит исследователь.