Принцип работы наномолекулярных моторов

Подобно разнообразным механическим устройствам, приводимым в движение с помощью моторов, наномашинам будущего понадобятся соответствующие наномоторы. В качестве наномоторов могут использоваться специально сконструированные органические молекулы, имеющие спиральную структуру. В работе голландских ученых такие органические молекулы имели правовинтовую структуру (см. рис.).

Как и в обычных моторах, в них имеется ротор и статор, роль которых играют различные фрагменты молекул, а функцию оси вращения выполняет двойная связь C=C. Эти молекулярные наномоторы помещали в большом количестве в жидкокристаллическую пленку (в концентрации 1 вес. %) и облучали ультрафиолетом (длина волны 365 нм). Под действием облучения спиральность молекулы изменялась с правосторонней на левостороннюю, и мотор приводился в действие. Вращение текстуры жидкокристаллической пленки под действием света вело к вращению плавающих на ее поверхности микроскопических объектов – стеклянных палочек длиной 28 мкм.

Исследование рельефа жидкокристаллической поверхности методом бесконтактной силовой микроскопии показало, что высота "волн" достигает 20 нм.

Таким образом, исследователям удалось продемонстрировать принцип работы молекулярных наномоторов. Теперь задача состоит в том, чтобы заставить эти моторы вращать объекты не микронных, а нанометровых размеров, причем не коллективно, а индивидуально.