分子阿基米德螺旋:分子大小的装置在电流下双向旋转

编辑者: Svitlana Velhush

一个国际科学家团队受古代阿基米德螺旋的启发,制造出了一台分子马达。这个仅有几纳米大小的装置能够在电流作用下旋转,并在电压极性改变时改变旋转方向。

其核心是由哥本哈根大学米夏埃尔·皮特尔科夫教授团队合成的螺旋状螺烯分子。在以色列魏茨曼科学研究所,研究人员以原子级精度将其固定在两个金电极之间。

施加电压时,穿过螺旋的电子会将角动量传递给它——正如水流推动螺旋一样。旋转方向由分子的“螺纹”决定,并完全受电流极性控制。

这是首次展示一种由电流驱动、牢固固定在两个金属电极之间、且能够按可控方向旋转的分子马达。

奥格斯堡大学的研究人员进行了量子力学模拟。他们表明,当达到某一特定转速时,分子的电导率会急剧上升——最高可达100倍。

实验由奥伦·塔尔教授和阿尼尔·库马尔·辛格博士领导。理论部分由法比安·保利教授牵头。

这项研究发表在《Nature》杂志上。它将如何影响未来几年分子电子学的发展?

该装置开创了纳米机器的一种全新工作原理:电流启动旋转,而旋转反过来又增强电流。研究人员指出,可以通过拉伸或压缩分子来调节增强阈值。

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来源

  • Scientists Shrink Archimedes’ Screw to the Size of a Single Molecule

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