【兩條腿比四在量子世界】

江南布衣

【兩條腿比四在量子世界】

 

 

 

阿四足沿電機 trots

分子機器可能的量子力學隧道 - 這通常出現在非常微小的粒子如電子和原子。

 

這就是要求研究人員在美國加州大學河濱誰製作並研究了“兩條腿”和“四條腿的”納米機器。

 

隧道行為以前從未見過這麼大的設備，是一個根本背離力學在宏觀世界，路德維希巴特爾斯說隊長。

 

這也意味著，這種機器可以移動的速度遠遠超過預期。

 

分子機器是隨處可見的生物。

 

例如，在我們的胃裡的酸是由一個質子泵在該行的胃細胞。

 

在每一個細胞在人體內，蛋白質拖動到需要它們的地方使用電動機驅動蛋白。

 

這些生物包括電機成千上萬的原子和過於大到利用計算機模型進行研究。

 

巴特爾斯的團隊想要了解的基本原則是自然的分子機，這樣可以發展類似，人工裝置。

 

研究人員，化學家邁克爾馬拉一起，使小，易於學習，分子可以“走路”攜帶“貨物”時，放置在平坦的銅表面舉行的真空。

 

 這是一個十分更為簡化的設置比在生物學，分子那裡到處需要附上自己在3D及所有種類的其他分子是浮動的，解釋巴特爾斯。

 

 

分子走線

兩年前，巴特爾和他的同事發現，蒽醌（一種很常見的分子，噸，其中用於紙漿業）在銅表面能走在一條直線上。

 

這是一個重要的結果本身，因為正常分子往往隨機走動四面八方。

 

此外，蒽醌可以將二氧化碳分子，它的兩個氧原子，或“腿”，並拖動該貨物的同時也沿它走。

 

然而，研究人員感到疑惑，為什麼分子動得那麼快。

 

接著，研究人員研究pentacenetetrone - 另一個廣泛使用的分子 - 這已經不是兩個氧“腿”，如蒽醌，但四。

 

令他們吃驚的是，巴特爾斯和同事發現，這種“四足”分子，這就像一個移動起搏馬（兩條腿的一邊跟著一起移動的分子由兩條腿旁邊的另一邊），提出一百萬次慢比“雙足”蒽醌。

 

根據濱江研究者，這個巨大的差異在速度發生的原因部分蒽醌簡單的雙足隧道穿越障礙（如表面粗糙度和波紋）的環境，而不是攀越他們。

 

雖然四足分子能協調其四“馬蹄”，所以，它的步伐前進，不能協調的雙腿，使他們通過面壘隧道在同一時間。這意味著需要將其分子氧的腿在傳統的方式 - 在障礙。

 

 

一隻腳在同一時間

的雙足分子是一百萬倍的速度，因為它只需要移動一隻腳在一時間，巴特爾斯說 physicsworld.com。

 

一隻腳剛開始掘進可以在任何時間，提出了成功的一步。

 

這好比是一條崎嶇不平的道路上與你的車的車輪經歷的顛簸，而不是對他們路德維希巴特爾斯，加州大學河濱

這是一個根本背離力學在宏觀世界，大大加快了運動，他補充說。

 

這好比是一條崎嶇不平的道路上與你的車的車輪經歷過的顛簸，而不是他們。

 

量子力學允許這樣的行為非常輕粒子，如電子和氫原子，但它也可能是相關的分子，如蒽醌對大？

 

像這樣的人造分子機器可能會發現在微電子應用，例如在數據存儲，或在醫學和藥物輸送。

 

然而，現實世界的設備仍然可能是一個遙遠 - 也許 10年後，巴特爾斯說。

 

球隊現在計劃把長的分子 - “想千足蟲，而不是相馬” -

 

這可能是驅動的光。

 

這項工作報告 j的感覺。化學。芯片。 分類號：10.1021/ja1027343。

 

 

關於作者

美女杜梅是特約編輯 nanotechweb.org

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/43752