EO

Klein, mini, nano: 's werelds kleinste tandwiel

11 mei 2022 om 12:16 uur

Steeds kleiner en ingewikkelder - zonder miniaturisatie zouden we tegenwoordig niet de componenten hebben die nodig zijn voor krachtige laptops, compacte smartphones of endoscopen met hoge resolutie. Er wordt nu op nanoschaal onderzoek gedaan naar schakelaars, rotors of motoren die uit slechts enkele atomen bestaan ​​om zogenaamde moleculaire machines te bouwen. Een onderzoeksteam van de Friedrich Alexander universiteit in Neurenberg (DE) heeft nu 's werelds kleinste door energie aangedreven tandwiel met bijbehorende tegenhanger gebouwd. De nano-reductor is de eerste die ook actief kan worden aangestuurd en aangedreven.


De bevindingen van de onderzoekers zijn onlangs gepubliceerd in Nature Chemistry.

 

Sommige belangrijke componenten die in moleculaire machines worden gebruikt, zoals schakelaars, rotoren, tangen, robotarmen of zelfs motoren, bestaan ​​al op nanoschaal. Een ander essentieel onderdeel van elke machine is het tandwiel, dat veranderingen in richting en snelheid mogelijk maakt en bewegingen met elkaar verbindt. Er bestaan ​​ook moleculaire tegenhangers voor tandwielen, maar tot nu toe bewogen ze alleen passief heen en weer.

Het moleculaire tandwiel dat is ontwikkeld door het onderzoeksteam onder leiding van Henry Dube meet slechts 1,6 nm - en is daarmee de kleinste in zijn soort. Maar dat is niet alles. Het onderzoeksteam is erin geslaagd een moleculair tandwiel en zijn tegenhanger actief aan te drijven en heeft daarmee een fundamenteel probleem opgelost bij de constructie van machines op nanoschaal.

 

De tandwielkast bestaat uit twee componenten die in elkaar grijpen en uit slechts 71 atomen bestaan. Een component is een triptyceenmolecuul waarvan de structuur lijkt op een propeller of een emmerwiel (in de afbeelding in lichtgrijs weergegeven). Het tweede onderdeel is een plat fragment van een thioindigo-molecuul, vergelijkbaar met een plaatje (in de afbeelding in goud weergegeven). Als de plaat 180 graden draait, draait de propeller 120 graden. Het resultaat is een 2:3 overbrengingsverhouding.

 

De nano-tandwielkast wordt aangestuurd door licht, waardoor het een moleculaire foto-uitrusting is. Omdat ze direct worden aangedreven door de lichtenergie, bewegen de plaat en de triptycene propeller in een vergrendelde synchrone rotatie. Warmte alleen was niet voldoende om de tandwielkast te laten draaien, ontdekte het team. Toen de onderzoekers de oplossing rond de tandwielkast in het donker verwarmden, draaide de propeller, maar de plaat niet - het tandwiel 'slipte'. Zo kwamen ze tot de conclusie dat de nano-reductor geactiveerd en bestuurd kan worden met behulp van een lichtbron.

 

Gerelateerd nieuws

Onzekere vooruitzichten Europese industrie door oorlog in Oekraïne

Onzekere vooruitzichten Europese industrie door oorlog in Oekraïne

Door de oorlog in Oekraïne zijn de prijzen van energie en sommige andere belangrijke inputs voor de industrie gestegen. Daarnaast krijgt de Europese industrie te maken met langere levertijden en mogelijk tekorten.…

Van afvalplastic naar schone waterstofbrandstof

Van afvalplastic naar schone waterstofbrandstof

Wetenschappers van de Nanyang Technological University in Singapore (NTU Singapore) hebben op basis van pyrolyse een nieuwe methode ontwikkeld om plastic afval om te zetten in waterstof en koolstof nanobuisjes.

3,22 miljard extra voor innovatie

3,22 miljard extra voor innovatie

Voor innovatie komt dit jaar vanuit het Nationaal Groeifonds een investering van 3,22 miljard euro beschikbaar, terwijl er al 1,33 miljard was gereserveerd. Het geld gaat naar 20 voorstellen die onder meer inzetten op…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Gecodeerde, contactloze veiligheidsschakelaar PSEN cs5 en PSEN cs6 Veiligheidsschakelaar voor de hek- en positiebewaking

PSENcode is zowel bedoeld voor de standbewaking van afschermingen volgens EN 60947-5-3 als voor de positiebewaking. Door...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Güdel Benelux
Güdel Benelux

Lineaire aandrijf componenten en oplossingen

Orfa Visser BV
Orfa Visser BV

Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tevema
Tevema

Leverancier van technische standaardveren en normdelen, leverbaar uit voorraad.

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

30 mei 2022, Hannover (De)

Hannover Messe

The lead theme Industrial Transformation spotlights the topics of digitalization and sustainability.

31 mei 2022, Düsseldorf

World Electrolysis Congress

Goal: tackle the remaining bottlenecks to rolling out electrolysers at scale and pace

31 mei 2022, Veldhoven

Business Software Event

Platform waar digitaliseringsvraagstukken voor de maakindustrie centraal staan

Meer agendapunten »