Onderzoeksteam maakt nanomotor van enkele molecuul

Onderzoekers van een Amerikaanse universiteit hebben een elektromotor ontwikkeld die uit een enkele molecuul bestaat. De motor is twee ordes van grootte kleiner dan de huidige recordhouder en meet slechts één nanometer in doorsnede.

Een groep medewerkers van de Arts and Sciences-faculteit van de Tufts-universiteit in de Verenigde Staten ontwikkelde 's werelds kleinste elektromotor. Het vorige record betrof een elektromotor die een doorsnede heeft van 200nm, maar de moleculaire variant van de Amerikanen is slechts 1nm in doorsnede. Eerder werden al wel moleculaire motors gemaakt. Deze werden echter niet door elektriciteit aangedreven, maar door chemische reacties of onder invloed van licht.

Het team van de Tufts-universiteit maakte gebruik van een molecuul van butyl-methyl-sulfide, dat op een koperen ondergrond werd geplaatst. Een zwavelatoom in de molecuul diende als anker, waaraan twee rotors van koolwaterstof bevestigd werden. Die twee armen konden om het zwavelatoom draaien onder invloed van elektriciteit. De nanomotors zouden gebruikt kunnen worden om vloeistoffen in medische appatuur te helpen pompen of zouden in mems toegepast kunnen worden.

Om de moleculaire motor gecontroleerd te laten draaien, moesten de onderzoekers de testopstelling sterk koelen; de motor draaide bij een temperatuur van 5 Kelvin. Als spanningsbron werd gekozen voor een scanning-tunnelingmicroscoop, wat de praktische inzetbaarheid eveneens sterk beperkt. Voordat de moleculaire nanomotoren in de praktijk kunnen worden gebruikt, moeten die twee beperkingen overwonnen worden.

Reacties (19)

WTF:

Een zwavelatoom in het molecuul diende als anker, waaraan twee rotors van koolwaterstof bevestigd werden.

Hoe 'bevestig' je zoiets??

Als je naar de foto kijkt, zie je het gele atoom. Dit is je Zwavel atoom. Via organische chemische reacties hebben ze aan bijde kanten een groep van koolwaterstof bevestigd (keten van koolstofatomen met waterstof eraan gebonden). Op de foto zie je zo een Methyl KWS groep aan de linkerkant, en een Butyl KWS aan de rechterkant van het zwavelatoom. Deze zijn beide verbonden met een standaard sigma-binding. Deze binding kan dus om zijn 'as' draaien, en zo bekom je een rotor (wat overgens niet mogelijk zou zijn met een pi-binding).

Met een stukje chemie..

Nou, hoe ontstaan moleculen. Nooit scheikunde gehad?

http://nl.wikipedia.org/wiki/Chemische_binding

http://nl.wikipedia.org/wiki/Molecuul

Tja, als je dus ziet wat voor apparaat die microscoop is dan is het vooral in theorie heel leuk.
Google Images

Heel knap dat ze dit voor elkaar gekregen hebben maar wat moet je er mee?

Vloeistoffen rondpompen in medische apparatuur? Daar heb je toch niet deze schaal voor nodig. Zelf in virto is dit nog te klein om echt nuttig te zijn. Op vasculair nivo (of zelfs op cel-nivo) heb je al meer ruimte dan dit.

Daarnaast is het nog maar de vraag of ze ooit over de beperkende factoren heen zullen komen? Net als bij quantum computing (dat alleen werkt bij < 0,1 Kelvin) is het leuk voor in het lab maar of het ooit echt toepasbaar gaat worden. Ik denk dat Q computing groter kans heeft in ieder geval.

Heel knap dat ze in 1969 op e maan konden landen, maar wat moesten ze er toen mee...

wat je er mee moet is aantonen dat het mogelijk is, en daarmee verder (fundamenteel) onderzoek mogelijk maken. Bijvoorbeeld naar hoe de beperkende factoren overwonnen kunnen worden, zodat jan met de pet er over een jaar of veertig er wel wat mee kan.

Dit soort berichten maakt het spelen van Deus Ex: Human Revolution alleen maar nog leuker , onvoorstelbaar wat de mogelijkheden zijn in de toekomst met dit soort nanotechnologie

Allemaal interessant natuurlijk, alhoewel het meeste mijn pet te boven gaat.

De toepassing is bijvoorbeeld vloeistoffen helpen pompen, maar het moet bij 5 kelvin. Volgens mij is dan alles bevroren en vallen er geen vloeistoffen meer te pompen.

Als je alles leest

'_{Voordat de moleculaire nanomotoren in de praktijk kunnen worden gebruikt, moeten die twee beperkingen overwonnen worden}.'

Opzich natuurlijk weer een goede ontwikkeling! Onvoorstelbaar hoe klein dit gewoon is...

Als je de bron leest staat er zelfs nog meer :-)

“It’s not that we couldn’t work at a higher temperature—it’s just that too much is happening,” says Sykes. “At that speed, it’s just a blur.”

Het kan dus al WEL warmer, alleen valt er dan niks meer op de foto te zetten omdat het te snel beweegt.

Ja, dat is dus ongeveer zoiets als de supergeleiding bij kamertemperatuur.
Zou ideaal zijn, als het maar zou werken..

Kan dus nog wel een aardige tijd duren voor zoiets als dit praktisch inzetbaar wordt.

Het artikel trekt de toepasbaarheid dan ook in twijfel. De grote te overwinnen hordes zijn dan ook:

- werkt op hogere temperaturen (zoals kamertemperatuur of hoger)
- werkt zonder een scanning-tunnelingmicroscope te hoeven gebruiken. (duur, lastig)

Jah, heb je een electro motor op nano schaal, moet je nog een manier vinden op die s-t microscoop in een menselijk lichaam kwijt te kunnen

uhm. Denk het niet. Bij 5K is zelfs waterstof vast. Alleen Helium is dan nog een gas. Dit wordt nl pas een vloeistof bij <4K