В Университете Беркли создали самый маленький в мире мотор

Металлические пузырьки, «сидящие» на углеродной нанотрубке, интенсивно обмениваются атомами, совершая работу (изображение с сайта www.aip.org)

Металлические пузырьки, «сидящие» на углеродной нанотрубке, интенсивно обмениваются атомами, совершая работу (изображение с сайта www.aip.org)

Собранный в Беркли наномоторчик состоит из двух капель жидкого металла (большой и маленькой), помещенных на поверхность находящейся под током углеродной нанотрубки. Электрического тока, питающего трубку, оказывается достаточно, чтобы заставить маленькую и большую капли интенсивно обмениваться атомами, совершая работу.

Отбирая атомы у более крупной капли, «малышка» растет и, таким образом, накапливает потенциальную энергию, увеличивающуюся по мере роста ее поверхностного натяжения. В конце концов, пишет AIP.org, «малышка» увеличивается до такого размера, что обе капли соприкасаются и накопленная ею энергия мгновенно отдается более крупной капле через создающийся при этом гидродинамический канал.

Таким образом, собранная исследователями из группы Алекса Зеттля (Alex Zettl) схема представляет собой «релаксационный осциллятор» с регулируемой рабочей частотой. Механически связав такой осциллятор с каким-либо не слишком крупным объектом можно получить нанодвигатель, применимый в микроэлектромеханических системах (MEMS). Пиковая мощность опытного образца составила 20 микроватт. Принимая во внимание его более чем скромные (всего 200 нм) размеры, можно сказать, что удельная мощность наномотора примерно в 100 миллионов раз выше, чем у 6-цилиндрового 225-сильного двигателя от автомобиля Toyota Camry.
(Описание работы «релаксационного осциллятора» опубликовано в журнале Applied Physics Letters.)

Посмотреть на «релаксационный осциллятор» в действии можно здесь.


0
Написать комментарий

    Элементы

    © 2005–2025 «Элементы»