扫街 发表于 2012-4-19 20:09:15

前沿科技之光子驱动分子转子发动机

化学家发现,在圆偏振红外光照射下,奇特的硼原子簇就会旋转,就像转子发动机一样。

生物学的一个重大发现,就是生命的发动机,也就是分子马达,这种微型机器制造,传输和组合各种生物。

这引起不少嫉妒,物理学家和工程师都希望有一些分子机器,任由他们使唤。所以都有不少兴趣,想开发一些分子器件,很容易用来做好这项工作。

如今,加州大学洛杉矶分校(University of California Los Angeles)的张进(Jin Zhang)在和几个好友说,他们已经确定,有一种机器符合这个要求。

几年前,化学家发现,成簇的13或19个硼(boron)分子会形成同心圆,而且可以独立旋转,就像旋转的汪克尔发动机(Wankel engine)的活塞。正因为如此,他们很快就起了个绰号,就是“分子汪克尔发动机”。唯一的问题是如何驱动它们。

现在,张进和好友们计算,这应该是非常容易,只需要用圆偏振红外光(circularly polarised infrared light)照射它们。他们设置,相对于外圈,内圈反向旋转,就像汪克尔发动机。

当然,纳米技术已经确定了许多分子马达,甚至有一些旋转的版本,这使人突然想到三磷酸腺苷(ATP:Adenosine Triphosphate)。

使这种发动机特别的,是偏振光会不激发分子的电子基态,这就使它不受影响,仍然具有化学活性。

相比之下,其他形式的分子发电,如化学或电流,都可以产生热量,这会极大地影响系统。

现在,光子驱动的分子汪克尔发动机仅仅是一个想法,源自详细的化学建模。

张进和合作者把它留给别人,希望有人乐意亲手试试,确实使这些分子旋转起来。

如果他们已得到适当的资金,这应该是宜早不宜迟。

更多信息:《光驱动的分子汪克尔发动机》(Photo-driven Molecular Wankel Engine ),发表在美国康奈尔大学arxiv.org物理学网站。

fxm2020 发表于 2012-4-22 10:17:16

这个一定是方向,特别是人的各种运行动作,传感等都是分子结构的传递

飞逝城 发表于 2012-4-26 20:20:34

嗯,不错不错。

FDXC 发表于 2012-4-27 12:27:55

又学到一些知识,不错
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