前沿科技之光子驱动分子转子发动机

扫街 · 发表于 2012-4-19 20:09:15

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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