Tek bir molekülden motor: Elektrik akımı, geri tepmeyle molekülü döndürüyor
KIT araştırmacıları yeni bir tahrik ilkesine sahip moleküler elektrik motoru geliştirdi: Sarmal biçimli bir moleküle akım verildiğinde molekül, elektronların geri tepmesiyle tek yönde dönüyor.
Fotoğraf: J. Gundlach, E. Rotzinger / Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 (kırpılmış ve yeniden boyutlandırılmış)
Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü'nden (KIT) bir ekip, yeni bir ilkeye göre çalışan moleküler bir elektrik motoru geliştirdi ve çalıştırdı. Sarmal biçimli bir molekülden akım geçtiğinde, elektronların geri tepmesi molekülün hareketli kısmını tek yönde döndürüyor. KIT bunu, içinden su aktığında hareket eden bir bahçe hortumuna benzetiyor. Sonuçlar “Nature Chemistry” dergisinde yayımlandı, KIT konuyu 28 Ekim'de duyurdu.
Araştırmacılar deneylerde, özel olarak üretilen moleküllerden taramalı tünelleme mikroskobuyla akım geçirdi ve moleküllerin tepkisini gözlemledi. “Yeni tahrik mekanizması, moleküler elektrik motorlarına ilişkin anlayışımız açısından önemli bir ilerleme”, diyor KIT Kuantum Malzemeler ve Teknolojiler Enstitüsü'nden Lukas Gerhard. Molekülün uyarıldığı ve enerjiyi çevresine verdiği önceki yaklaşımlardan farklı olarak, geri tepme tahriki daha enerji verimli çalışabilir.
Moleküller, atomları arasındaki güçlü bağlar sayesinde oda sıcaklığında da kararlı kaldığı için elektronikte bileşen olarak uygun; yalnızca birkaç atom genişliğindeki iletken yollar ise bunun aksine kararlı kalmıyor. KIT olası bir uygulama olarak, örneğin belirli kimyasal tepkimeleri ilerleten yüzey kaplamalarını anıyor; ancak bu aşamaya gelmeden önce çok daha fazla araştırma yapılması gerektiğini belirtti. Geçen hafta Augsburg Üniversitesi'nin de aralarında bulunduğu uluslararası bir ekip “Nature” dergisinde benzer bir ilkeyi tanımlamıştı: Arşimet vidası biçiminde, akım altında dönen ve bu sırada hareketsiz haline göre yüz kata kadar daha iyi ileten bir molekül.