Astronomski magazin - HOME

am@astronomija.co.rs
 
 
 Praksa
 

Sadržaj AM
 

 
NSPoint

 
fizika
Najmanji motor na svetu
 
Dipl. ing.
Drago I. Dragović

dragovic@net.yu

3.10.2005

Nedavno su naučnici napravili najmanji motor na svetu. Stotine njih je moguće smestiti u prostor veličine tačke na kraju ove rečenice! Očekuje se da će neki takav motor u vrlo skoroj budućnosti pokretati male mehaničke lekare, koji će biti u stanju da se kreću kroz naše telo i intervenišu. Pogon motora se postiže kretanjem atoma između dve kapljice rastopljenog metala u ugljeničnoj nanocevi.

Jedna kapljica je uvek manja od druge. Kada se kroz njih propusti slaba struja, atomi polako odlaze sa veće kapljice i prebacuju se na onu manju. Usled toga ona raste – ali nikada ne postaje velika kao ona druga – da bi se na kraju odbila od one veće. Kada se dodirnu, veća kapljica brzo upije upije one atome koje je predhodno otpustila. Ta brza energetska promena stvara snažan zamah. Tehnika se zasniva na činjenici da površinski napon – tendencija atoma odn. molekula da se odupru razdvajanju – postaje veoma izražan kada su u pitanju male razmere. To je isti onaj površinski napon koji na primer omogućava nekim insektima da hodaju po vodi.

Motor, zapravo nanoelektromehanički naponski oscilator pokretan površinskim naponom, napravio je tim naučnika predvođen Alexom Zettlom, sa Univeziteta Kalifornija, na Berkliju.
Iako je energija proizvedena na takav način jako mala – svega 20 mikrovati – ipak je prilično impresivna ako se uzme u obzir veličina motora. Čitav uređaj je manji od 200 nanometara (nano – 10–9), ili stotinama puta manji od prečnika ljudske kose. Ako bi se upoređivao sa relativnom snagom automobilskog motora, ispada da je oko 100 miliona puta jači od šestocilindričnog motora najnovijeg ovogodišnjeg "Porshea" zapremine 3,5 litara!
Na Berkliju je 1988. godine profesor elektrotehnike Richard Muller sa kolegama napravio prvi funkcionalni nanomotor, koji je bio veliki oko 100 mikrona (mikro – 10–6), što je jednako debljini kose. Tek 2003. godine Zettlova grupa je napravila prvi motor nano razmera. Prošle godine su napravili nanotransporter, koji je u stanju da pomera sitne čestice poput kola u fabrici. Najnoviji pronalazak je objavljen 21. marta ove godine u časopisu "Applied Physics Letters".

Nanotehnološki inženjeri pokušavaju da imitiraju prirodu, te stvaraju uređaje atom po atom. Između ostalog, nanomotori mogu da se koriste u optičkoj elektronici za preusmeravanje svetlosti, u procesu koji se naziva optički prekidač. Futuristi smatraju da će uskoro doći dan kada će se nanomašine, pokretane nanomotorima, kretati našim telima u potrazi za obolelim ćelijama i uspešno ih "popravljati".

"Oscilatori su idealni za pokretanje naprava, obzirom da razvijaju veliku snagu u odnosu na veličinu," kaže Chris Regan, glavni istraživač Zettlove grupe, za "LiveScience". "Kod nanobota, na primer, ovi motori će moći da se koriste za gmizanje, kretanje, plivanje, skakutanje ili čak letenje." Ali pre toga, u toku sledećih nekoliko godina, novi motori će se koristiti u tehnologiji Mikro–Elektro–Mehaničkih Sistema (MEMS), izjavljuje Regan.

MEMS su sićušne komponente napravljene graviranjem delova na silikonskim pogačama ili prostim dodavanjem tankih slojeva. Mada su manji od zrna polena, MEMS su preveliki za nanosvet. Koriste se u takvim stvarima kao što su mikroakcelerometri, uređaji koji pokreću automatske vazdušne jastuke ("airbags"). Optički MEMS se koriste u mnogim sistemima kućnih bioskopa. Regan ipak podseća da će prebacivanje na NEMS, nano–ekvivalent MEMS, "malo potrajati".

Jedna od sićušnih mikromašina – Deo jedinice za mnogostruku redukciju brzine, dakle, što bi mi rekli, "menjač brzina".
   
Lanac za pokretanje stroja i njegov spoj, u upoređenju sa česticom polena (gore desno) i koagulisanim crvenim krvnim zrncima (gore levo i dole desno).

(02.01.2006.)


Komentar?

Vaše ime:
Vaš e-mail:
Predmet:
Vaš komentar:

vrh

 

Najmanji frižider na svetu

Najmanji robot na svetu

ŠTA JE TO KVARK

GPS i teorija relativnosti

Nobelova nagrada za fiziku 2004

Talasi