本文系轉(zhuǎn)自央視網(wǎng),央視網(wǎng)信息:據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)16日報道,來自瑞士聯(lián)邦國家實驗室(Empa)和洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的科學(xué)家開發(fā)出了世界上最小的分子馬達,其由16個原子組成,并且可以在同一個方向穩(wěn)定旋轉(zhuǎn),有望將能量收集推升至原子級。此外,該馬達恰好在經(jīng)典運動與量子隧穿間的邊界移動,也可以供科學(xué)家研究量子隧穿過程及其中能量耗散的原因。
Empa功能表面研究小組負(fù)責(zé)人奧利弗·格洛寧說:“這一最小馬達不足一納米,使我們接近分子馬達的極限尺寸。”
研究人員解釋說,一臺分子機器的功能與其在宏觀世界中的對應(yīng)物體相似:將能量轉(zhuǎn)換為定向運動。自然界中也存在這樣的分子馬達,如肌球蛋白。肌球蛋白是運動蛋白,在生物體的肌肉收縮和在細(xì)胞間輸送其他分子方面起重要作用。
與大型馬達類似,新分子馬達由一個定子(固定部分)和一個轉(zhuǎn)子(運動部分)組成,轉(zhuǎn)子在定子表面旋轉(zhuǎn),可以占據(jù)6個不同的位置。格洛寧解釋說:“為使馬達真正發(fā)揮作用,至關(guān)重要的是定子必須使轉(zhuǎn)子只能沿一個方向移動。”
結(jié)果表明,該分子馬達具有99%的方向穩(wěn)定性,這使其與其他類似的分子馬達區(qū)別開來,為原子級能量收集開辟了一條途徑。
此外,量子物理學(xué)定律指出,粒子可以“隧穿”:即使轉(zhuǎn)子的動能在傳統(tǒng)意義上不足,轉(zhuǎn)子也可以克服屏障隧穿。這種運動通常在沒有任何能量損失的情況下發(fā)生。因此,從理論上講,在傳統(tǒng)物理學(xué)向量子力學(xué)過渡的區(qū)域,轉(zhuǎn)子朝兩個方向旋轉(zhuǎn)的幾率一樣,但該分子馬達朝同一方向旋轉(zhuǎn)的幾率為99%,表明隧穿過程中存在能量損失。
研究人員總結(jié)道:“這一迄今最小分子馬達不僅為分子科學(xué)家開發(fā)了探索微觀世界的工具,也可以供科學(xué)家研究量子隧穿過程及其間能量耗散的原因。”小型馬達減速機
聲明:本文系轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng),請讀者僅作參考,并自行核實相關(guān)內(nèi)容。若對該稿件內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑,請立即與VEMTE聯(lián)系,本網(wǎng)將迅速給您回應(yīng)并做處理,再次感謝您的閱讀與關(guān)注。
相關(guān)資訊/Related information
- 給孩子買了平衡車?專家提醒別把平衡車當(dāng)玩具!
- 河北曲周科技小院”,助力農(nóng)民增產(chǎn)增收
- 河北智慧農(nóng)機助力,500畝田地最快3天既可完成夏玉米播種
- 給汽車裝“眼睛”為珠峰量身高,北斗系統(tǒng)開啟萬物互聯(lián)智能生活
- 云南麗香鐵路建設(shè)又有新進展,迪慶藏區(qū)將接入全國鐵路網(wǎng)
- 安徽強降雨造成部分山體塌方,道路被毀
- 福建福安:多措并舉助力產(chǎn)業(yè)機械化發(fā)展
- 從青海省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳獲悉,目前該省牧草耕種收綜合機械化率達到90%以上,基本實現(xiàn)全程機械化。
- “農(nóng)機超人”王東偉“夢想是有種花生的地方,就有我們的播種機”
- 陜西榆林第一茬苜蓿豐收,全部采用機械化作業(yè)