1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Initiative Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

طراحی یک توربین که با الکترون می‌چرخد

کلمات کلیدی : توربین تاریخ خبر : 1387/06/01 تعداد بازدید : 2467

طبق گفتة محققان انگلیسی یک نانولولة کربنی که در نتیجه جریان الکترون‌ها می‌چرخد ـ مانند یک توربین بادی که در نتیجة وزش باد می‌چرخد ـ می‌تواند کوچک‌ترین چاپگر دنیا را بسازد یا حافظة رایانه‌ای را کوچک کند. این طرح ساده ‌است: یک نانولولة کربنی به طول ده نانومتر و قطر یک نانومتر، بین دو نانولولة دیگر معلق می‌شود و برای تشکیل یک مفصل چرخشی، دو انتهای آن داخل این نانولوله‌ها قرار می‌گیرند. با عبور یک جریان مستقیم از این نانولوله‌ها، نانولولة مرکزی شروع به چرخش می‌کند..

طبق گفتة محققان انگلیسی یک نانولولة کربنی که در نتیجه جریان الکترون‌ها می‌چرخد ـ مانند یک توربین بادی که در نتیجة وزش باد می‌چرخد ـ می‌تواند کوچک‌ترین چاپگر دنیا را بسازد یا حافظة رایانه‌ای را کوچک کند. این طرح ساده ‌است: یک نانولولة کربنی به طول ده نانومتر و قطر یک نانومتر، بین دو نانولولة دیگر معلق می‌شود و برای تشکیل یک مفصل چرخشی، دو انتهای آن داخل این نانولوله‌ها قرار می‌گیرند. با عبور یک جریان مستقیم از این نانولوله‌ها، نانولولة مرکزی شروع به چرخش می‌کند..
 این طرح همینک به‌وسیلة کالین لامبرت و همکارانش در دانشگاه لانکستر، بریتانیا، فقط با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای پیشرفته تست شده‌است. اما آندریان بچتولد از مؤسسه کاتالن برای ساخت این توربین‌های الکترونی اظهار علاقه کرده‌است.
محققان تاکنون با استفاده از چیزهای مختلفی از DNA گرفته تا مولکول‌های حساس به نور، موتورهای نانومقیاس متنوعی را طراحی کرده یا ساخته‌اند. اما این طرح یکی از ساده‌ترین آنهاست. کاربردهای متصور برای نانوموتورها گسترة وسیعی را شامل می‌شود: از کوچک‌سازی ادوات مخابرات نوری گرفته تا شکل‌های جدیدی از حافظه رایانه‌ای.
 
توربین‌های آبی یا بادی مرسوم در نتیجة حرکت آب یا باد در یک جهت، می‌چرخند. حرکت آب یا باد در یک جهت، منجر به ایجاد یک نیرو برای هل دادن آنها در جهت مخالف می‌شود. به‌طور مشابه، هنگامی که الکترون‌ها در سراسر این توربین نانولوله‌ای حرکت می‌کنند، تمایل به پرش از آرایش حلزونی حلقه‌های کربنی در یک جهت خاص دارند. برگشت اجباری این الکترون‌ها در مسیر حلزونی، باعث ایجاد نیرویی می‌شود که نانولوله را در جهت مخالف می‌چرخاند.
این محققان مطمئن هستند که این باد الکترونی می‌تواند بر هر نیروی اصطکاکی که ممکن است مانع چرخش نانولوله میانی شود، غلبه کند، همچنین امیدوارند که با ایجاد نانولوله‌هایی که تا حد امکان نرم هستند، نیروی اصطکاک در مفصل‌ها را کاهش دهند.
به عقیدة این محققان، از نانوموتورشان می‌توان برای پمپ کردن اتم‌ها و مولکول‌ها در سراسر نانولولة میانی چرخنده، استفاده کرد. این پمپ چندگانه می‌تواند دقیقاً یک واکنش شیمیایی را کنترل کند، و اتم‌ها را در یک الگوی خاص برای طراحی مولکول‌های جدید، به جلو براند. لامبرت می‌گوید که این همانند یک چاپگر جوهری نانومقیاس است.
از اتم‌های پمپ‌شده در سراسر این نانوموتور، می‌توان برای ارائة داده‌های دیجیتالی استفاده کرد. این کار با ساخت یک آرایه از نانوموتورها ـ که برای ذخیره یا پردازش اطلاعات، اتم‌ها را بین دو حالت صفر و یک در دو انتهای نانولولة میانی(یک انتها صفر و انتهای دیگر یک) حرکت می‌دهند ـ امکان‌پذیر است. لامبرت می‌گوید که این روش می‌تواند داده‌ها را در یک فضا که حدوداً ده برابر کوچک‌تر از فضای استفاده‌شده در سیستم‌های تجاری امروزی است، ذخیره کند.
به عقیدة بچتولد کار این گروه تحقیقاتی بسیار جالب است. ساخت این نانوموتور پیشنهادشده نباید چندان مشکل باشد، اما او اشاره می‌کند که فقط آزمایش‌ها نشان خواهند داد که آیا این نانوموتور طراحی‌شدة جدید می‌تواند کار کند.
نتایج این تحقیق در مجله Physical Review Letters منتشر شده‌است.