نانوتکنولوژی

نانوموتور خورشیدی
دانشمندان نانوموتورهای چهار ضربه ای را ابداع كرده اند كه با نور خورشید كار می‌كنند و هیچ گونه ضایعاتی به وجود نمی آورند. این نانوموتورها آنقدر كوچك هستند كه اگر ۸/۳ میلیون از آنها در یك ردیف قرار داده شوند به سختی به اندازه قطر یك سكه كوچك می‌رسند. طول هركدام از این موتورهای كوچك كه شكلی شبیه ماكارونی دارند فقط ۵ نانومتر است و در یك سر خود ساختاری حلقه ای دارند. این حلقه مانند یك پیستون به عقب و جلو حركت می‌كند. انرژی _ فوتون های نور خورشید- با تحریك یك سر مولكول باعث آغاز یك پروسه چهار مرحله‌ای می‌شود. الكترون‌ها در امتداد مولكول منتقل می‌شوند تا به ساختار حلقه ای شكل برسند. این عمل انتهای حلقه ای را ۳/۱ نانومتر بر روی مولكول به جلو می‌راند. الكترون با ادامه مسیر خود به بخشی می‌رسد كه در آنجا بازیافت می‌شود و به مرحله اول برگشت داده می‌شود. این عمل باعث تنظیم مجدد مولكول (reset) و برگشت (پیستون مانند) فنر به حالت اولیه می‌شود. تمامی این پروسه ۱۰۰ میكروثانیه به طول می انجامد. هر كدام از این مراحل مشابه عملكرد مكانیكی یك موتور چهار ضربه ای است كه خودرو را بر روی جاده به حركت درمی آورد: تزریق و احتراق سوخت، حركت پیستون، خروج دود (برون دمه) و بازگشت پیستون. تنها تفاوت این است كه برون دمه در این موتور یك الكترون است نه آلاینده‌های تولید مه دود. این مولكول كه روتاكسان (rotaxane) نامیده می‌شود به طور طبیعی شكل می‌گیرد و مستقل است، بدین معنی كه تا زمانی كه انرژی وجود دارد به عملكرد خود ادامه می‌دهد. مولكول مذكور می تواند به تنهایی و یا با مولكول های دیگر كار كند و با بسامد بالا حركت داده شود. در شرایط محیطی ملایم نیز بادوام است و برای حداقل ۱۰۰۰ سیكل پایدار می ماند. این نانوموتور در مقایسه با موتورهایی كه با استفاده از سوخت كار می كنند كارایی كمتری دارد _كارایی آن فقط ۲ تا ۱۲ درصد است- اما پژوهشگران به این نكته اشاره می كنند كه نانوموتور به سوخت گیری مجدد احتیاج ندارد و نور خورشید مجانی است. این پژوهش در شماره آن لاین مجله آكادمی ملی علوم منتشر شده است.
LiveScience.com, Jan. ۲۰۰۶
ترجمه فرشید كریمی

منبع : روزنامه شرق