پژوهشگرانی از آزمایشگاه‌های لاورنس برکلی و دانشگاه کالیفرنیا، یک موتور نانومقیاس جدید ساخته‌اند که می‌تواند دیسکی را که ۴۰۰۰ برابر از خودش بزرگ‌تر است، به‌حرکت درآورد.
استفاده زیرکانه از نور در نانوموتور کارآمد
پژوهشگرانی از آزمایشگاه‌های لاورنس برکلی و دانشگاه کالیفرنیا، یک موتور نانومقیاس جدید ساخته‌اند که می‌تواند دیسکی را که ۴۰۰۰ برابر از خودش بزرگ‌تر است، به‌حرکت درآورد. این موتور از طریق فرایند معروف به “اثر پلاسمونیکی” تغذیه می‌شود و می‌تواند برای دستکاری اشیاء بسیار کوچک مانند DNA و نیز تغذیه ماشین‌های نانوالکترومکانیکی (NEMS) مورد استفاده قرار گیرد. این موتور با پهنای ۱۰۰ نانومتر، بسیار شبیه به یک آسیاب بادی است که باعث شده است، این پژوهشگران نام “آسیاب نوری” را برای آن انتخاب کنند.
دانشمندان از مدت‌ها پیش فهمیده‌اند که نور به‌خاطر دارا بودن تکانه خطی و تکانه زاویه‌ای می‌تواند برای به حرکت درآوردن نانواشیاء مورد استفاده قرار گیرد.
توانایی تولید گشتاورهای نوری بزرگ در نانومقیاس می‌تواند برای گسترده‌ی وسیعی از کاربردها مانند مبدل‌های نانومکانیکی تبدیل انرژی و همچنین دستکاری و آشکارسازی مولکول‌های ریز زیستی مفید باشد
القای نیروهای نوری به موتور آسیاب نوری با تاباندن نور با طول
در سال‌های اخیر پژوهشگران کشف کرده‌اند که با استفاده از نوسانات جمعی الکترون‌های سطحی فلزات- که به “پلاسمونیک سطحی” معروف هستند- می‌توانند برهم‌کنش‌های نور و ماده را تشدید کنند. میدان‌های نوری هنگامی که با این پلاسمون‌ها درحالت تشدید قرار می‌گیرند، تقویت می‌شوند.
گروه لاورنس برکلی- به رهبری زیانگ ژانگ – هم‌اکنون با به‌کارگیری این اثر یک موتور پلاسمونیکی نانومقیاس، که به‌طور مستقیم با نور کار می‌کند، ساخته است. این موتور از ساختارهای طلایی تشکیل شده است که شامل چهار مدار کوچک هستند. فرکانس‌های تشدیدی این مدارها به هندسه و خواص دی‌الکتریک این فلز بستگی دارند. این افزاره ۱۰۰ نانومتری می‌تواند یک دیسک سیلیکایی به اندازه ۲ میکرومتر را به‌حرکت درآورد. علت چنین برهم‌کنش‌های قوی نوری همان پدیده پلاسمونیکی است.
در این نانوموتور، با تنظیم طول‌موج نور می‌توان موتور را با سرعت دلخواه و در جهت اختیاری به چرخش درآورد. به‌عنوان مثال هنگامی که این نانوموتور با یک نور به توان ۱mW و طول موج ۸۱۰nm تحریک شود، به صورت پادساعتگرد و با فرکانس ۳/۰Hz می‌چرخد و هنگامی که با نوری با همان توان ولی طول‌موج۱۷۰۰nm مورد تابش قرار گیرد، با همان سرعت ولی به صورت ساعتگرد چرخش می‌کند.
این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.
