توقف نانوخودروها با ترمزهاي نانومتري




گروهياز شيميدانان تايواني، نانوخودرويي ساخته اند که داراي نانوترمزهايمولکولي فعال شونده با نور است. اين نانوترمز مي تواند موتور محرک يا چرخهاي نانوخودرو را از چرخش بازدارد.

به گزارش سرويس فنآوريايسنا، نانوترمز مذکور با طول موج خاصي از نور فعال شده، سپس با استفادهاز يک طول موج ديگر آزاد مي شود. پيش از اين اشکال ديگري از ترمزهايمولکولي ساخته شده اند، اما براي نخستين بار است که از اين نور برايفعالسازي استفاده مي شود.

جي شان يانگ، سرپرست اين گروهتحقيقاتي در دانشگاه ملي تايوان در اين زمينه گفت: «استفاده از نور باعثشده تا ماشين ما پاک و سريع بوده، از راه دور قابلکنترل باشد. علاوه براين، ترمز ما قدرت متوقف کنندگي بينظيري دارد، ما نشان داده ايم که اينترمز قادر است تا سرعت چرخش را تا يک ميليارد بار کاهش دهد.»

اينگروه توان بالقوة نانوترمز خود را شرح داده اند؛ براي اين کار، آنها يکگروه 3، 5- دي نيتروفنيل حجيم را به يک پيوند دوگانة کربن-کربن متصل کردند(از طريق متصل کردن گروه مذکور به يک مولکول پنتيپتيسن چهارلبه که بهصورتآزاد چرخش مي کرد). تابش نور مي تواند اين پيوند دوگانه را فوتوايزومرهكند و بين سيس و ترنس تغيير وضعيت دهد. زماني که پيوند دوگانه در حالتترنس قرار دارد، محرک پنتيپتيسن مي تواند به آزادي چرخش كند؛ اما باتغيير حالت به ايزومر سيس، گروه فنيل حجيم مذکور مانع از چرش مؤثر ميشود.

يانگ معتقد است که از چنين نانوترمزهايي مي توان در بسياري ازسيستم هاي چرخشي يا دوراني نانومقياس استفاده كرد؛ مثلاً مي توان از آنهادر کنترل حرکت«نانوخودروها» يا در طراحي شتاب سنج هاي فوق العاده حساسبراي آشکارسازي حرکت، بهره گرفت.

به گزارش ايسنا از ستاد ويژهتوسعه فنآوري نانو، جيمز تور از دانشگاه رايس در هوستون تگزاس، در اينارتباط گفت:«اين روش يک راهکار مناسبِ مبتني بر محلول، براي متوقف ساختنچرخش از طريق ايجاد ممانعت فضايي است.»

وي پيش از اين، در سال2006 نانوخودرو مورد استفاده در اين تحقيق را طراحي کرده بود. ايننانوخودرو يک چارچوب کربني H شکل بوده که داراي چهار چرخ از باکي بال هايفولرين است.

تور افزود:«اما چالش هاي اصلي در ادامه ايجادميشوند. ابتدا لازم است تا اين فنآوري بر روي سطح سوار شود، سپس بايد ازآن در کاربردهاي مختلف بهره گرفت، بهعنوان مثال مي توان در آينده از آندر راه اندازي يک اهرم يا کليد که بر روي يک سيستم ميکروسکوپي اثرگذاراست، استفاده کرد.»

اين محققان نتايج خود را تحت عنوان "يک ترمزمولکولي مشتقشده از پنتيپتيسِن و فعالشونده با نور" در مجلة Org. Lett.منتشر کردهاند.