Araştırmacılar Dünyanın En Küçük Enerjiyle Çalışan Dişli Çarkını İnşa Ediyor
Araştırmacılar Dünyanın En Küçük Enerjiyle Çalışan Dişli Çarkını İnşa Ediyor
Enerjiyle çalışan dişli çarkı Elektronik cihazlarda minyatürleştirme , modern teknolojilerin daha da geliştirilmesinde kilit bir rol oynar ve daha küçük cihazların daha fazla güçle üretilmesini mümkün kılar. İşlevsel nano makinelerin gerçek potansiyelinden yararlanmanın en büyük zorluklarından biri, hareketi büyük bir hassasiyetle entegre etmek ve iletmektir.
Moleküler dişli sistemleri, hareketleri bir bölgeden diğerine çevirmek ve hızlarını ve yönlerini değiştirmek için birden fazla hareketin ilişkili bir şekilde entegrasyonunu sağlar. Bununla birlikte, şu anda, moleküler ölçekte dişli hareketlerinin aktif sürüşünü uygulamak için güçlü yöntemler mevcut değildir.
Şimdi, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg’deki (FAU) bir araştırmacı ekibi, dünyanın en küçük enerjiyle çalışan dişli çarkını karşılık gelen bir muadili ile başarıyla inşa etti. Araştırmacılara göre, nano dişli ünitesi aktif olarak kontrol edilebilen ve sürülebilen ilk dişli ünitesidir.
Moleküler dişli çark yalnızca 1,6 nm boyutundadır ve bu, türünün en küçüğü olan insan saçı kalınlığının yaklaşık 50.000’de birine tekabül eder. Araştırma ekibi, moleküler bir dişli çarka ve onun karşılığına aktif olarak güç sağlamayı başardı ve böylece nano ölçekte makinelerin yapımında temel bir sorunu çözdü.
Birbiriyle kenetlenmiş ve sadece 71 atomdan oluşan iki bileşenden oluşur. Bir bileşen, yapısı bir pervane veya kepçe çarkına benzeyen bir triptiken molekülüdür. İkinci bileşen, küçük bir plakaya benzer bir tiyoindigo molekülünün düz bir parçasıdır. Plaka 180 derece dönerse, pervane sadece 120 derece döner ve bu da 2:3 aktarım oranıyla sonuçlanır.
Nano dişli ünitesi ışıkla kontrol edilir , bu da onu moleküler bir fotogear yapar. Plaka ve triptik pervane, ışık enerjisi tarafından doğrudan tahrik edildikleri için kilitli senkron dönüşte hareket eder. FAU ekibinin keşfettiği gibi, dişlinin dönmesini sağlamak için tek başına ısı yeterli değildi. Araştırmacılar karanlıkta dişli ünitesinin etrafındaki solüsyonu ısıttığında, pervane döndü, ancak plaka dönmedi dişli “kaydı”. Böylece araştırmacılar , nano dişli ünitesinin bir ışık kaynağı kullanılarak etkinleştirilebileceği ve kontrol edilebileceği sonucuna vardılar .
