Двигатель из молекул

02.08.2012

Аспирант Ник Вукотич и его команда исследователей опубликовала в Nature Chemistry исследование, которое переворачивает современную химию. Ученые смогли доказать, что связанные друг с другом молекулы могут выполнять механическую работу непосредственно внутри твердых материалов. Это может стать вехой в развитии компьютерной техники, поскольку появляется возможность управления электронными свойствами материалов на молекулярном уровне. По существу, явление открывает новый путь для разработки молекулярных машин: от нанороботов до новых типов электроники.

Открытие было сделано при исследовании нового материала UWDM-1 (University of Windsor Dynamic Material) - это порошкообразное вещество, которое содержит молекулы ротаксана и двуядерный комплекс меди. Молекулы ротаксана напоминают по форме колесо с продетой сквозь него "осью". Но самое главное: нагрев UWDM-1 приводит к тому, что микроскопические колеса начинают быстро вращаться вокруг своей оси. При охлаждении материала они прекращают движение. Все детали крошечного двигателя настолько малы, что их нельзя увидеть под микроскопом, поэтому факт вращения колес был подтвержден с помощью магнитно-резонансной спектроскопии.

Данное открытие означает, что молекулами в твердых кристаллических материалах можно манипулировать и создавать из них твердотельные молекулярные переключатели и молекулярные машины на основе механической блокировки молекул.

<< Назад: Проблему аккумуляторов выявил рентген 03.08.2012

>> Вперед: Вселенная под угрозой темной энергии 02.08.2012

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 Резина генерирует ток из тепла тела 05.09.2025 Ученые из Пекинского университета создали материал, который одновременно обладает эластичностью и способностью генерировать электричество за счет тепла человеческого тела. Это первая в мире термоэлектрическая резина, которая может непрерывно питать сенсоры, медицинские устройства и даже небольшие средства связи. Главная идея открытия основана на температурном контрасте. Организм поддерживает стабильные 37 °C, тогда как окружающая среда почти всегда холоднее. Именно эта разница превращается в источник энергии. "Мы первые предложили концепцию термоэлектрической резины", - подчеркивает автор исследования, материаловед Лей Тин. Ключом к успеху стало удачное объединение полупроводниковых полимеров с гибкой резиновой основой. Ученые разработали особую нановолоконную сеть, которая сохраняет высокую электропроводность даже тогда, когда материал подвергается сильному растяжению. Благодаря этому удалось соединить свойства, которые раньше казались несовместимыми: пластичность эластомеров и эффективность неорганических термоэлектриков. Результаты оказались впечатляющими. Резина способна растягиваться более чем на 850 процентов от своей начальной длины и при этом после деформации до 150 процентов восстанавливает свыше 90 процентов исходной формы. Добавленные примеси обеспечили высокую эффективность, сравнимую с характеристиками традиционных твердых термоэлектрических материалов. Особое значение это открытие имеет для эластомеров n-типа, которые проводят электроны. До настоящего момента совмещение высокой электропроводности и эластичности в подобных системах было нерешенной задачей. Работа китайской команды показала, что это возможно, если изменить сам подход к структуре материала. Практические применения выглядят многообещающе. В медицине новая технология способна заменить крупные аккумуляторы в кардиомониторах и сенсорах легкими модулями, питающимися от тепла тела. В сфере носимой электроники можно создавать смарт-часы и браслеты, которые никогда не требуют подзарядки. В условиях экстремальных ситуаций, например при пожарах, резина сможет служить источником питания для связи или датчиков, работающих от теплового излучения. Не менее интересна перспектива интеграции материала в одежду. Такая ткань не только будет регулировать температуру тела, но и обеспечит энергией мобильные устройства. Таким образом, человек превратится в полноценный "генератор", где каждая калория тепла будет находить полезное применение.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026