Elkészült a világ legkisebb motorja
2005.04.14. 07:13
Amerikai kutatók bemutatták a valaha épített legapróbb elektromos motort. Egyetlen folyamattal akár több százat lehet belőle gyártani.
Nemsokára majd egy hasonló motor hajt meg egy apró mechanikus orvost, aki az emberi szervezetben haladva szó szerint "házhoz megy". A motor úgy működik, hogy két olvadt fémcsepp között atomokat kever el egy szén nanocsőben.
Az egyik csepp kisebb, mint a másik. Amikor kis mennyiségű elektromos áram éri a cseppeket, az atomok lassan leválnak a nagyobb cseppről és a kisebbhez csatlakoznak. A kisebb csepp megnő, ám soha nem lesz akkora, mint a másik. Majd végül beleütközik a nagyobba. Amint érintkeznek a nagy csepp gyorsan visszaveszi a korábban elhagyott atomjait. Ez a gyors energia eltolódás jelentős energialöketet hoz létre.
A technika azt a tényt használja ki, miszerint a felületi feszültség - az atomok és molekulák azon hajlama, mellyel ellenállnak a szétválasztódásnak - egyre fontosabbá válik az apró méretek birodalmában. A felületi feszültség ugyanaz a jelenség, mely lehetővé teszi, hogy egyes rovarok a vízen járjanak. A motor egy, a felületi feszültség által meghajtott, nanoelektromechanikus relaxációs oszcillátor egy csapat kaliforniai kutató és Alex Zettl eredménye.
Bár a termelt energia mennyisége igen kicsi - 20 mikrowatt - egy apró motor esetén mégis igen lenyűgöző. Az egész szerkezet kevesebb, mint 200 nanométeres, azaz az emberi hajszálnál több százszor kisebb. Ha sikerülne olyan méretben előállítani, ami egy autó meghajtásához kellene, akkor 100 milliószor nagyobb teljesítményre lenne képes, mint a Toyota Camry 225 lóerős V6 motorja.
1988-ban a Berkeley elektroműszerész professzora, Richard Muller és kollégái elkészítették az első működő mikromotort, mely 100 mikron átmérőjével az emberi hajszál vastagságával rendelkezett. 2003-ban Zettl csapata hozta létre az első nanoméretekkel rendelkező motort. Tavaly megépítettek egy nano-szállítószalagot, mely apró részecskéket hordozott, mint egy autógyár futószalagja.
A nanotechnológiai szakértők megpróbálják imitálni a természetet, azaz atomról- atomra építenek különböző szerkezeteket. Egyebek között a nanomotorokat optikai áramkörökben lehet alkalmazni a fény átirányítására. Ezt a folyamatot nevezik optikai kapcsolásnak. A futurisztikus ötletek szerint egy nap a nanogépezetek, melyeket ilyen nanomotorok hajtanak, az emberi szervezeten belül megkeresik a betegségre utaló jeleket és "kijavítják" a károsodott sejteket.
Ez az oszcillátor igen alkalmas mozgó alkalmazásokra, mivel méretéhez képest igen nagy teljesítményű. Például egy nanobot, melyet ez a motor hajt meg, képes mászni, sétálni, úszni, ugrani, vagy repülni. Az új motort két éven belül piacra dobják a már létező Mikro-Elektromechanikai Rendszerek (MEMS) technológia égisze alatt. A MEMS olyan apró komponensek összessége, melyeket egy szilícium lapka rovátkáiba helyeznek.
A pollenszemcsével azonos méretű MEMS-ek nagyobbak, mint a nanovilág hasonló eredményei. Mikro-gyorsulásmérőkben már alkalmazzák azokat. Ezek az eszközök aktiválják például az automata légzsákokat. Emellett az optikai MEMS-eket már számos otthoni házimozi rendszerben alkalmazzák.
Forrás: Hiradó.hu http://www.hirado.hu/cikk.php?id=32284
|