Карта агентств Google: ищем консультанта AdWords
|
17 июля 2010
Эффективный нанодвигатель использует свет в качестве «топлива»![]() Темы дня: Наноматор, способный вращать диск объемом в 4 000 раз больше объема самого двигателя, создали исследователи из University of California и Lawrence Berkeley Labs. Наномотор приводится в движение так называемым «плазмонным эффектом» и для манипулирования миниатурными объектами может использоваться, такими как молекулы ДНК, или управления наномашинами. Установлено уже достаточно давно, что можно использовать свет для манипулирования нанообъектами. Фотоны, которые перемещаются в пространстве, имеют линейный и угловатый импульс, благодаря чему и возможно это. Передача к объекту линейного импульса приводит к возникновению силы оптической, которую можно использовать для создания оптического пинцета. Относительно углового импульса, в результате поглощения или рассеяния света его передача порождает вращающийся механический момент тела. Если ученые смогли бы научиться производить в наномасштабе по величине большие оптические вращающие моменты, то позволил бы эффект этот разрешить проблему преобразований наномеханического энергии. Подобные взаимодействия вследствие малой величины проницаемости диалектической среды вещества, являются слишком слабыми, что является главным препятствием, которое встречается на этом пути. Для формирования нужного вращающегося момент при этих параметрах вещества, объекты требуются с размером до миллиметра. В последние годы учеными обнаружено, что взаимодействие увеличивать между веществом и светом можно при использовании колеблющиеся совместно свободные электроны на поверхности металлов – плазмоны поверхностные. Когда частота фотонов налетающих в резонансе находится с колебаниями плазмонов поверхностных, усиливаются световые поля. Нанодвигатель, предложенный учеными из Lawrence Berkeley и University of California работает на этом принципе. Варьировать направлением вращения и скоростью изобретенного нанодвигателя, ученые получили возможность изменяя частоту падающего света. К примеру, освещен двигатель световым потоком с1мВт мощностью и с 810 нм длиной волны. 0,3 Гц составляет частота вращения диска против часовой стрелки. Когда длина волны аналогичного потока равна 1700 нм, скорость вращения диска не изменяется, но вращается он уже по часовой стрелке. Очевидна зависимость момента вращения исключительно от структуры плазмонной нанодвигателя, которая тщательно разработана учеными из США. Таким образом, для работы двигатель не требует углового определенного момента у фотонов налетающих. Является это преимуществом предложенного двигателя в сравнении с реализациями предыдущими, где поток света формировать требовалось определенной поляризации. Предложенный наномотор имеет размеры порядка 100 нм, и представляет с виду собой «ветряк» небольшой, что исследователей побудило назвать его в шутку «мельницей световой». Идеальным решением для создания систем наномеханических и для манипулирования отдельными нанообъектами, может быть подобный двигатель. В журнале Nature Nanotechnology ученые опубликовали детальное описание исследований. Комментариев нет. |