Создан нанодвигатель, способный вращаться со скоростью 150 тысяч оборотов в минуту
Ученые из американского технологий и Национального института стандартов (National Institute of Standards and Technology, NIST) поняли, что золотые наночастицы, имеющие строго определенную форму, загружённые в воду смогут вращаться на огромной скорости под действием высокочастотных ультразвуковых волн. Произведенные измерения продемонстрировали, что скорость вращения образовывает 150 тысяч оборотов в 60 секунд и это примерно на порядок больше, чем скорость вращения прошлого нанодвигателя-рекордсмена.
направляться подчернуть, что данное достижение может привести к созданию достаточно замечательных нанодвигателей, каковые возможно будет использовать в медицине, в области скоростной механической обработки и для отличного смешивания разных материалов.
В направлении создания нанодвигателей ученым удалось добиться за последние годы достаточно важных удач. Эти двигатели стали еще более меньшими, более надежными и более замечательными. А разработок приведения их в воздействие насчитывается очень много – электричество, магнитные поля, свет, ультразвук, электромагнитные волны и т.п.
Прошлые изучения, совершённые учеными NIST, продемонстрировали, что
комбинация магнитных ультразвука и полей может употребляться для управления перемещением и вращением маленьких наноцилиндров. Опыты подтвердили теоретические расчеты, но никто не смог определить, как скоро вращались эти наноцилиндры. И сравнительно не так давно ученые нашли способ измерения, что продемонстрировал, что наноцилиндры, загружённые в воду, вращаются со скоростью 150 тысяч оборотов в 60 секунд.
Чтобы измерить скорость вращения нанодвигателя, что является золотым пруток диаметром 2 и длиной микрона 300 нанометров, ученые применяли маленькие наночастицы из пластика, напоминающего пенопласт.
Смесь из золотых наноцилиндров и пластиковых частиц была помещена в воду над поверхностью ультразвукового излучателя. Излучатель генерировал звуковые волны, частотой в 3 МГц, нанодвигатели начинали вращаться, создавая вихри в окружающей их воде, каковые, со своей стороны, подхватывали пластиковые наночастицы. Применяя сложные расчеты, учитывающие размеры, скорость вращения пластиковых частиц и их удаление от нанодвигателя, ученые вычислили скорость вращения самого нанодвигателя.
На данный момент исследователи из NIST узнали, что для того, чтобы получить требующуюся скорость вращения, нужно весьма совершенно верно выдержать размеры наноцилиндров.
Кроме того мельчайшее отклонение от приведенных выше размеров есть обстоятельством большого отклонения скорости вращения нанодвигателя.
На данный момент исследователи занимаются тем, дабы определить то, что заставляет вращаться наноцилиндры под действием ультразвуковых колебаний. И только затем возможно будет думать о практическом применении найденного учеными результата.