Винт Архимеда вдохновил учёных на создание мотора размером в несколько нанометров

Учёные создали молекулярный мотор, который превращает электрический ток во вращательное движение, а само вращение увеличивает проводимость молекулы до 100 раз. Разработка международной команды исследователей, опубликованная в журнале Nature, основана на принципе, напоминающем работу винта Архимеда, которому более двух тысяч лет.

Размер молекулы составляет всего несколько нанометров. Исследователи из Университета Копенгагена, Аугсбургского университета и Института Вейцмана в Израиле использовали спиралевидную молекулу, соединённую с двумя тонкими золотыми электродами. Когда через неё пропускают ток, электроны передают молекуле вращательный момент и приводят её в направленное движение. Изменение полярности напряжения позволяет переключать направление вращения.

При этом молекула не просто вращается под действием электричества. Расчёты показали, что во время движения она принимает пространственные конфигурации, через которые электроны проходят значительно легче. Проводимость возрастает до двух порядков — примерно в 100 раз. Растягивая или сжимая молекулу, исследователи также могут менять напряжение, при котором начинается усиление тока.

Пока это лабораторный эксперимент с отдельной молекулой между золотыми электродами. Практические устройства на его основе ещё предстоит разработать. В перспективе принцип может пригодиться для молекулярной электроники, спинтроники и наномеханизмов, в которых электрический сигнал управляет движением на масштабе отдельных молекул.

Источник: interestingengineering