وفي جامعة بيركلي بكاليفورنيا، طوروا لأول مرة محركًا أصغر بـ 300 مرة من سمك شعرة الإنسان
اليكس دورون
الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/nano130803.html
قبل 15 عامًا قام العلماء في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ببناء أول محرك في العالم بأبعاد ميكرونية. كان أول محرك صغير في العالم مصنوعًا من السيليكون، وكان طوله 100 ميكرون، أي ما يعادل سمك شعرة الإنسان تقريبًا. والآن تم بناء أول محرك نانو في العالم (جزء من مليار متر) هناك. إنه عبارة عن دوار ذهبي، أو مروحة، موضوعة على عمود من أنابيب الكربون النانوية، ويمكن حتى تركيبها على فيروس. يبلغ عرض المحرك الصغير حوالي 500 نانومتر، أي أصغر بـ 300 مرة من سمك شعرة الإنسان.
وقال البروفيسور أليكس زيتل، عالم الفيزياء في جامعة بيركلي والذي قاد فريق التطوير، إن "هذا هو أصغر محرك اصطناعي تم بناؤه على الإطلاق".
وأشار إلى أن في الطبيعة هناك محركات بيولوجية ذات أبعاد مشابهة أو حتى أصغر، "والآن نحن نقترب منها".
وفي تقرير لمجلة نيتشر العلمية، أكد فريق التطوير أن بناء المحرك الكهروستاتيكي يعد معلما هاما في تطوير تكنولوجيا النانو. يوضح الإنجاز العلمي كيف يمكن التلاعب بالأنابيب النانوية وغيرها من الهياكل على هذا النطاق الصغير وتجميعها في أجهزة حقيقية.
قام فريق البروفيسور زيتيل سابقًا بتجميع الترانزستورات من الأنابيب النانوية، لكن التطور الحالي مختلف وأكثر تعقيدًا: "هذا هو الجهاز الأول الذي يمكنك إضافة أسلاك خارجية إليه، وتشغيله على محور أو جانبي والتحكم في حركته - مما يجعله محرك
"لكل شيء"، أكد العالم الأمريكي. تم تشغيل المحرك بتيار مباشر قدره 50 فولت.
ويعتقد الفريق أن المحرك الصغير يمكن استخدامه في أجهزة الاتصالات الخلوية وأجهزة الكمبيوتر، وفي دائرة ضوئية لاتجاه الضوء (لإنشاء مفتاح ضوئي)، أو كمذبذب بالموجات الدقيقة أو كخلاط سائل، وفي الأجهزة الصغيرة حيث يوجد هو تدفق السوائل الدقيقة.
تستخدم المحركات الدقيقة التي تم تطويرها منذ 15 عامًا أنظمة كهروميكانيكية دقيقة (MEMS)، مثل الوسائد الهوائية في السيارات وأجهزة تنظيم ضربات القلب وآليات المرايا الصغيرة. في ذلك الوقت، تم بناء المحركات الصغيرة لتوضيح القدرات والتصميم فقط. يعد المحرك النانوي أكثر تقدمًا: حيث يثبت تصميمه إمكانية التحكم في الأجهزة
والمتطور أيضًا في هذه الأبعاد - وهو ما يفتح بالطبع حقبة جديدة ومثيرة في تكنولوجيا المستقبل.
ومن المشاكل التي لم يتم حلها بعد قياس سرعة المحرك الصغير: فباستخدام المجهر الإلكتروني الماسح، تم تصوير سرعة الحركة بمعدل 33 جزء من الألف من الثانية، ولكن لا يمكن تجاوز هذه العتبة. ولذلك، ليس من الواضح بعد ما إذا كانت سرعة الدوران المحوري للمروحة أعلى من 30 دورة في الثانية. «نحن نفترض أنه يمكن تطوير سرعة أعلى بكثير، تصل إلى سرعة تردد الميكروويف، لكننا لا نستطيع تتبعها حتى الآن. من حيث المبدأ، يجب أن تكون سرعة المحرك أعلى بكثير من السرعة الحالية،'' يوضح البروفيسور زيتل.
وذكر فريق التطوير أنهم يعتزمون محاولة تقليل أبعاد المحرك الذي بنوه بمقدار 5 مرات، وقياسه وفقًا لعالم المفاهيم الكمومية ودون الذرية.
وهم يعرفون تكنولوجيا النانو
للحصول على معلومات على موقع جامعة بيركلي
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~604237774~~~191&SiteName=hayadan
