Самый маленький в мире игрушечный автомобиль, состоящий всего из нескольких молекул, удалось изготовить в Университете Райса (Хьюстон). Авто размером всего два на три нанометра имеет полноценную раму, две оси и четыре колеса из фуллеренов - сферических молекул углерода С60.
Почти восемь лет напряженных исследований потребовалось, чтобы изготовить это чудо нанотехнологий. Самым трудным было приделать к автомобилю колеса так, чтобы они свободно вращались и не корежили раму в процессе сборки. Однако на этом трудности не закончились. Наноструктуры, похожие по форме на автомобиль, синтезировались и раньше. Но теперь надо было убедительно доказать, что колеса автомобиля именно крутятся, а не просто скользят по поверхности за счет тепловых флуктуаций.
Для этого автомобиль был помещен на поверхность золота. При комнатной температуре фуллерен прочно удерживается на золоте электрическими связями, но при нагреве до двухсот градусов высвобождается и может катиться. Наблюдая за автомобилем с помощью туннельного микроскопа, ученые убедились, что он движется именно вперед, а не вбок. В другом эксперименте авто толкали иголкой туннельного сканирующего микроскопа и убедились, что вперед его сдвинуть гораздо легче, чем в сторону. Это позволяет сделать вывод, что его углеродные колеса именно катятся, а не скользят по поверхности.
По замыслу авторов, их наноавтомобиль будет полезен при разработке различных наномеханизмов, если в них потребуется обеспечить определенное направление перемещения по поверхности без использования направляющих. Однако чтобы превратить эту игрушку в полноценный автомобиль, к нему еще надо как-то приделать мотор. Несколько моделей молекулярных двигателей уже разработаны другими научными группами, и теперь хьюстонцы приступили к решению этой сложной задачи. - Г.А.
Новости подготовили
Галактион Андреев
Тимофей Бахвалов
Артем Захаров
Денис Зенкин
Бёрд Киви
Денис Коновальчик
Антон Шириков