Najmniejszy elektryczny silnik świata

Po raz pierwszy w historii naukowcom udało się zrobić silnik elektryczny składający się z... jednej molekuły. Teraz czekają oni na wpis do Księgi Rekordów Guinnessa lecz nie tylko - gdyż mini-silnik może znaleźć praktyczne zastosowania.

Wcześniej badaczom udało się zmusić pojedyncze molekuły do konwersji energii pochodzącej ze światła i reakcji chemicznych w energię kinetyczną. Zmusili oni również tlen w postaci molekularnej do losowego obracania się pod wpływem energii elektrycznej. Jednak w pełni kontrolowany ruch, konieczny aby można było coś zakwalifikować jako silnik - to udało się po raz pierwszy.

Aby tego dokonać naukowcy z bostońskiego Tufts University musieli skorzystać z niesymetrycznej molekuły butylu siarczku metylu - atomu siarki z łańcuchem czterech atomów węgla z jednej strony i pojedynczym atomem węgla z drugiej. Przyczepili oni tę molekułę do miedzianej powierzchni przez atom siarki, dając cząsteczkę pełną swobodę obrotu na osi połączenia siarki z miedzią.

Nad tak spreparowanym "śmigłem" umieszczono metalową igłę o grubości zaledwie kilku atomów na czubku, która serwowała silniczkowi elektryczność, którą ten z kolei przekształcał w ruch - obracając się z prędkością około 50 razy na sekundę.

Przez to, że "śmigło" jest asymetryczne, może być ono zorientowane wobec miedzi na dwa sposoby. W jednej z orientacji ruchy molekuły nie były losowe, lecz skłaniały się ku obrotom zgodnie z ruchem wskazówek zegara co umożliwiło badaczom na zaklasyfikowanie nowego odkrycia jako silnika.

Jeśli zostanie ono zaakceptowane przez komisję zajmującą się rekordami Guinnessa - stary rekord zostanie pobity o wiele długości. Do tej pory bowiem należy on do silnika składającego się z węglowych nano-rurek o długości 200 nanometrów. Nowy rekordzista może się pochwalić rozmiarem jednego nanometra.

Naukowcy zwracają uwagę, że jeśli różny kształt molekuł powoduje różne zachowanie energii elektrycznej - to odkrycie to może zostać wykorzystane w obwodach elektrycznych budowanych na poziomie molekularnym - czyli tam gdzie zdaniem większości jest przyszłość elektroniki - w dalszej miniaturyzacji.