1,6 нм-шестерни для молекулярных машин и нанороботов

06.05.2022

Устройства становятся все миниатюрнее и для них нужны более крошечные детали. Исследователи из Университета Эрлангена-Нюрнберга (FAU) в Германии сделали самое маленькое в мире рабочее зубчатое колесо. Эта химическая шестерня нужна для работы молекулярных машин и нанороботов. Она поможет создавать электронные компоненты, транспортировать лекарства внутри человеческого тела, манипулировать отдельными клетками или молекулами.

С этой целью ученые уже разработали наноразмерные версии многих деталей, таких как двигатели, поршни, насосы и пропеллеры. Ученые FAU добавили в этот список зубчатку. Она состоит из двух взаимосвязанных компонентов, в том числе молекулы триптицена со структурой, похожей на пропеллер, и перпендикулярной ему плоской секции молекулы тиоиндиго (пластина золотистого цвета).

Вместе они работают как редуктор. Пара имеет передаточное число 2:3. Поэтому когда пластина поворачивается на 180 градусов, пропеллер поворачивается только на 120 градусов. Все устройство содержит 71 атом и имеет длину 1,6 нанометра. Таким образом, это самый маленький рабочий механизм на сегодняшний день.

Систему можно легко включать и выключать с помощью света, за что она получила название молекулярного "фотоустройства". Впервые молекулярные механизмы удалось контролировать напрямую, а не просто наблюдать пассивное движение.

Молекулярное фотоустройство позволит создавать более универсальные наномеханизмы и проложит путь к новым системам наноразмерных редукторов, которые могут передавать движение на большие расстояния, в разных направлениях и с разной скоростью, как и макромасштабные аналоги.

<< Назад: CAMM - новый стандарт оперативной памяти для ультрабуков 07.05.2022

>> Вперед: Экономичная технология улавливания углерода водорослями 06.05.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Улучшение теплоизоляции окон 21.12.2022 Физики из Польской академии наук разработали метод теплоизоляционного покрытия для окон - остановка инфракрасного излучения. Их идея позволяет уменьшить масштабы теплопотерь через окна зимой. Экономия на отоплении может достигать несколько десятков процентов, подсчитали разработчики решения. Окна часто являются самым слабым звеном в теплоизоляции зданий. Даже 10-50 процентов энергии уходит из-за них от отопления квартир, - рассказывает Бартомией Витковский, профессор Института физики Польской академии наук. Как сделать стекло тонким, прозрачным, крепким, недорогим - и сохранить энергию? Метод польской команды заключается в нанесении на стекло постоянного фильтра, не пропускающего инфракрасное излучение. Команда профессора Витковская разработала рецепт именно таких покрытий, состоящих из нанослой легированного оксида цинка. Такие инфракрасные фильтры изготовители окон могут наносить непосредственно на стеклянную поверхность. Но можно изготовить и прозрачную пленку, которая наклеивалась бы на стекло уже готовых окон. "Через стекло с нашим покрытием будет выходить до четырех раз меньше тепла, чем через такое же стекло без покрытия", - отметил Бартоми Витковский. - "Стекло с фильтром не меняет цвет - оно все равно прозрачно для человеческого глаза. Галогенная лампочка нагревает кусок черного материала, но путь между лампой и материалом быстр: один раз с покрытием, второй - без. - При использовании стекла без покрытия материал нагревался до 43 градусов за десяток секунд, а когда мешало стекло с нашим покрытием, через минуту температура не превышала 30 градусов. На рынке уже есть инфракрасные фильтры, улучшающие теплоизоляционные свойства окон. Они даже используются в некоторых автомобилях. Эти решения эффективны, но дорогие - невыгодны в производстве окон в квартирах. Также на рынке представлены теплоизоляционные пленки для домашних окон. На рынке есть два хороших решения, реально способствующих экономии. Однако их недостатком является непостоянство и то, что их нельзя наносить на готовые окна. Их нужно наносить на внутреннюю часть окон в контролируемых критериях - доступ кислорода стремительно их разрушает. Теплоизоляционные свойства этих конкурирующих пленок также исчезают после нескольких лет использования. В рамках исследования команда исследователей пыталась найти решение, столь же эффективное и недорогое в производстве, как имеющиеся на рынке пленки, но гораздо долговечнее - не разрушающееся на воздухе и которое можно использовать в готовых окнах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026