На нашем сайте мы уделяем значительное внимание разным нанороботам и различным молекулярным наномашинам, которые в самом ближайшем будущем могут оказать весьма существенную помощь человечеству. Одним из ключевых вызовов в этой области является разработка двигателей, способных обеспечить автономное функционирование нанороботов согласно заданной программе. Недавно ученые из Калифорнийского университета в Беркли и университета Умеа продемонстрировали возможность использования статического электричества для управления сжатием и расширением короткого сегмента углеродной нанотрубки, что превращает ее в высокоэффективный нанодвигатель. Широкое распространение пневматических приводов, функционирующих по принципу воздушного шарика, служит примером успешной реализации подобных механизмов в окружающем мире.
Самым наглядным примером являются автомобильные подушки безопасности, но нечто подобное используется и в медицине, к примеру, для расширения закупоренных вен и артерий. Такие же принципы используются и на микромасштабе, и не только людьми, но и в живой природе. Идея создания первых пневматических приводов, реализованных на наноуровне, принадлежит исследователям из Пенсильванского университета, они первыми предложили использовать статические электрические заряды для того, чтобы сжать или распрямить углеродные нанотрубки.
Упомянутая выше идея была реализована на практике исследовательской группой, возглавляемой Хамидом Резой Барзегэром (Hamid Reza Barzegar). Эти ученые показали, что формой углеродной нанотрубки можно управлять, прилагая к ней электрический потенциал с небольшим напряжением. А сама молекулярная природа углеродных нанотрубок позволяет считать, что такой необычный нанодвигатель сможет работать сколь угодно долго без износа или поломок.
“Пока наша работа интересна только с теоретической точки зрения, она дает нам толику понимания того, как можно управлять движением на наноразмерном уровне” – рассказывает доктор Хамид Реза Барзегэр (Hamid Reza Barzegar) – “Все это также дает нам понимание действия на наноуровне некоторых фундаментальных физических принципов, таких, как электрическая емкость и электростатические силы, которые можно использовать для управления динамикой движения молекулярных структур”.
“В более долгосрочной перспективе подобные технологии могут быть использованы для создания “псевдопневматических” молекулярных двигателей или для создания молекулярных контейнеров, которые будут раскрываться рядом с молекулами, имеющими определенный электрический потенциал. Такие контейнеры могут доставлять и высвобождать лекарственные препараты внутри организма человека, выступать в роли исполнителей и инструментов, производящих микрохирургические операции” – рассказывает профессор Томас Вогберг (Thomas Wagberg).
