Powstała najmniejsza na świecie zębatka

Miniaturyzacja to nie tylko coraz mniejsze komputery. Dzisiaj to także wysiłki zmierzające do tworzenia niewidocznych dla nieuzbrojonego oka molekularnych maszyn. Specjaliści od nanotechnologii pracują nad mikroskopijnymi rotorami, przełącznikami, chwytakami, czy ramionami nanorobotów. Dziedzinę tę uznał całkiem niedawno nawet Komitet Noblowski - za zaprojektowanie i syntezę maszyn molekularnych Jean-Pierre Sauvage otrzymał w 2016 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.

Naukowcy z Uniwersytetu Fryderyka Aleksandra w Erlangen i Norymberdze (FAU) opisali właśnie najmniejszy na świecie układ kół zębatych. Nanozębatki będą potrzebne, aby wprowadzać w ruch różne elementy molekularnych maszyn i sterować ich działaniem. Zaprezentowana właśnie zębatka, jest, jak twierdzą jej projektanci pierwszą, którą można aktywnie napędzać i kontrolować jej ruch.

Składa się zaledwie z 71 atomów i mierzy 1,6 nm, co odpowiada ok. 1/50 000 grubości ludzkiego włosa. Jedna jej część ma płaski kształt, a druga przypomina koło czerpakowe (https://www.fau.eu/files/2022/04/animation_photogear_bv_anim-1366x570-1.gif).  Kiedy płaski element obróci się o 180 stopni, druga część - przekazująca napęd - zmieni ustawienie o 120 stopni. Oznacza to przełożenie równe 2:5.

Zębatkę napędza się przy tym w prosty sposób. Otóż reaguje ona na energię światła. Badacze próbowali wykorzystać energię cieplną, ale okazała się niewystarczająca. Pod wpływem ciepła poruszała się wyłączone płaska część zębatki. Światło jednak również można z łatwością, w większości warunków, dostarczyć do urządzenia.

Więcej informacji: https://www.fau.eu/2022/04/27/news/research/small-mini-nano-the-worlds-smallest-gear-wheel/

Marek Matacz