תוך שיתוף פעולה עם האקדמיה למדעים הסינית בבייג'ין, מדענים מאוניברסיטת ליברפול באנגליה חקרו את הסיבוב של פרודות המעוגנות למשטח מקובע לשם בדיקת יכולתן לשמש בפיתוח של ננו-מכונות נעות ומסתובבות עתידיות.
תוך שיתוף פעולה עם האקדמיה למדעים הסינית בבייג'ין, מדענים מאוניברסיטת ליברפול באנגליה חקרו את הסיבוב של פרודות המעוגנות למשטח מקובע לשם בדיקת יכולתן לשמש בפיתוח של ננו-מכונות נעות ומסתובבות עתידיות.
המחקר התמקד בקבלת שדות מגנטיים, להם יש תפקיד חשוב במכונות כגון מנועים חשמליים וגנראטורים. המגבלה של טכנולוגיה ברמה האטומית הינה בהעתקת תכונה זו עם רוטורים שגודלם כגודל פרודות קטנות. מספר פרודות מסתובבות כבר זוהו, אולם עד כה לא השתמשו בפרודות שכאלו לשם השראת שדות מגנטיים מסתובבים.
החוקרים השתמשו במשטח זהב בכדי לעגן אליו פרודות פתאלוציאנינים (הערך בוויקפדיה), שלהן מרכז מתכתי, במבנה נרחב. נקודת העיגון, אטום זהב יחיד המצוי על משטח הזהב והקשור לאטום חנקן של הפרודה הגדולה, אפשרה לפרודות לחוג, בהיסט קטן ממרכזן.
פרופסור Werner Hofer, מביה”ס לכימיה שבאוניברסיטה, מסביר: “הקושי בהכנת רוטורים מולקולאריים טמון בעובדה כי הפרודות נדרשות לנקודת עיגון קבועה ולרוב הן תגבנה עם המשטח אליו הן קשורות. משטח זהב מגיב באופן חלש עם פרודות; יתרה מכך, הוא מספק נקודות עיגון סדירות לקשירת פרודות יחידות, שאז מסתדרות במערכים סדורים ונרחבים.”
“האטומים המרכזיים, שהינם מתכתיים, סובבים מסביב לאטומי הזהב ויוצרים בכך סיבוב בהיסט קטן ממרכזן. היתרון בפתאלוציאנינים טמון בעובדה כי המרכז שלהם יכול להכיל כל אטום מתכת; המחקר יוכל בשלב הבא להוביל לפיתוח שדות מגנטיים מסתובבים בקנה-מידה זעיר ביותר.”
מדענים סבורים כי מחקרים כגון אלו יוכלו להוות את השלבים הראשונים בייצור מיכון המשמש להפקת זרמים בקנה-מידה קטן.
המאמר פורסם בכתב-העת המדעי Physical Review letters.
