Европейцы создали самый маленький электромобиль

Новое творение нанотехнологов представляет собой всего одну молекулу, хотя и сложной формы. Но она имеет раму и четыре колеса, а главное – способна ездить по подложке при подаче электрического тока.

Группа учёных из Нидерландов и Швейцарии отмечает, что в предыдущих работах по направленному перемещению молекулярных комплексов последние в основном играли пассивную роль.

Последовательное изменение формы химических групп в каждом колесе приводит к перемещению всей конструкции (иллюстрация Tibor Kudernac, Karl-Heinz Ernst, Ben L. Feringa et al./ Nature).

Они или сдвигались вслед за иглой туннельного микроскопа, или диффундировали вдоль выделенного направления за счёт свойств специально обработанной поверхности.

Построенный ныне электромобиль-молекула лишь получает энергию от наконечника микроскопа – когда тот приближается к молекуле, в неё начинают перепрыгивать электроны.

В роли колёс наноразмерного автомобиля выступают поворачиваемые молекулярные роторы. Они поглощают электроны и меняют свою форму. Чередование электронного и колебательного возбуждения приводит к непрерывному изменению формы этих молекулярных ветвей – так автомобиль едет.

Эта последовательность снимков со сканирующего туннельного микроскопа показывает перемещение автомобиля за десять шагов (иллюстрация Tibor Kudernac, Karl-Heinz Ernst, Ben L. Feringa et al./ Nature).

Изменением хиральности молекулярных моторов можно менять характер движения этой крошечной машины, сообщают экспериментаторы, а именно – можно заставить эту молекулу ездить по хаотичной траектории или преимущественно по прямой.

Детали опыта раскрывает статья в Nature, удостоившаяся обложки.

Заметим, очень похожий наноавтомобиль шесть лет назад построили физики в Техасе, но приводился в действие он не за счёт электричества, а за счёт тепла.

По информации BBC News, авторы нынешнего устройства вдохновлялись примерами из живой природы, в которой микроскопические белковые моторы заставляют двигаться мышцы или жгутики у бактерий. Похожие искусственные системы могли бы приводить в движение нанороботов, заключают авторы эксперимента.