工程師夢(mèng)dream以求的是一種可以啟動(dòng)分子級(jí)機(jī)器生產(chǎn)的單分子電動(dòng)機(jī)。但是，僅基于大型引擎構(gòu)建模型非常困難。
現(xiàn)在，法國(guó)和俄亥俄州立大學(xué)的研究人員合作進(jìn)行了一個(gè)新項(xiàng)目，并創(chuàng)建了第一個(gè)能夠順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的分子引擎。該項(xiàng)目的主要作者之一克里斯蒂安·喬阿希姆（Christian Joachim）表示：“要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)有效的分子引擎，您必須從基礎(chǔ)開始，而不必考慮宏觀引擎。
“該分子引擎高1納米，寬2納米。轉(zhuǎn)子包含5個(gè)鐵制輻條，其中一個(gè)比另一個(gè)更短，旋轉(zhuǎn)時(shí)很容易檢測(cè)到。
這種分子引擎使用稱為非彈性電子隧穿效應(yīng)的量子力學(xué)過程。在此過程中，發(fā)射到分子的電子在傳遞過程中損失了部分能量，并且由此產(chǎn)生的振動(dòng)將使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
它們的轉(zhuǎn)子甚至可以在零下316華氏度下旋轉(zhuǎn)。掃描隧道顯微鏡懸停在分子馬達(dá)上方，并通過刺激分子馬達(dá)的不同部分來測(cè)試其性能。
研究人員發(fā)現(xiàn)，他們能夠通過將能量集中在微型發(fā)動(dòng)機(jī)的不同部分上來控制微型發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。例如，以每個(gè)較長(zhǎng)的輻條為目標(biāo)將導(dǎo)致逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而以較短的輻條為目標(biāo)將導(dǎo)致順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
Joachim說：“此引擎是一個(gè)分子概念，其目的是增進(jìn)我們對(duì)單分子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的理解。 “研究人員現(xiàn)在專注于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目標(biāo)：一個(gè)是將該引擎連接到納米級(jí)齒輪，另一個(gè)是將其安裝在納米級(jí)分子汽車上以為其提供能量。