Yalnızca 16 Atomdan Oluşan Motor

İsviçreli bilim insanları yalnızca 16 atomdan oluşan bir motor geliştirdi. Empa ve EPFL (İsviçre Malzeme Bilimi ve Teknolojisi Federal Laboratuvarları ve L’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) araştırma ekibinin geliştirdiği motor bir insan saç telinin çapından yüz bin defa daha küçük.

Motor prensip olarak günümüzde kullandığımız motorlara benzer şekilde çalışıyor. Üzerine verilen enerjiyi hareketi yönlendirmede kullanan motorun tetiklemede harekete geçme olasılığı %99.

Aşağıdaki görselde motorun çizimini görebilirsiniz. PdGa yüzey üzerinde bulunan mavi küreler Paladyum atomu, kırmızı küreler Galyum atomudur. Hareketi sağlayan 4 atomlu gri ve beyaz atomlar ise asetilen-rotor molekülüdür.

En küçük motor [1]

Kuantum Tünelleme Becerisi

Bu noktada kullanılan teknolojiyi kuantum ile açıklayabiliriz. Kuantum kurallarına göre parçacıklar tünelleme yaratabilirler – yani kinetik enerjisi klasik anlamda yetersiz olsa bile harekete devam edebilir, bu işlem tam olarak bu noktada klasik fizikten ayrılır. Teorik olarak bu nedenle, bu alanda her iki dönme yönü de eşit olacaktır. Ancak şaşırtıcı bir şekilde motor hala % 99 olasılıkla aynı yönde dönmeye devam etmektedir. Termodinamiğin ikinci yasası, kapalı bir sistemdeki entropinin asla azalmayacağını belirtir. Başka bir deyişle: dönüş olayında hiç enerji kaybedilmezse, motorun yönü tamamen rastgele olmalıdır. Motorun %99 ihtimalle aynı yöne dönmesi kuantum tünelleme esnasında enerjinin kaybolduğunun bir göstergesi olarak görülebilir.

16 atomdan oluşan motor aynı zamanda oldukça verimli, laboratuvar çalışmalarında -256° derece sıcaklı ve minimum 30 millivolt enerji ile dönmeye devam ettiği saptandı.

Motorun hareketini aşağıdaki videodan izleyebilirsiniz:

Bu Motor Hangi Alanlarda Kullanılabilir?

Bu teknoloji ile nano ölçekli kinetik mekanizmaların üretimi mümkün olabilir. Ayrıca üretilen model yalnızca aldığı elektrik enerjisini harekete çevirmede değil elektrik üretiminde de kullanılabilecek şekilde çalışabiliyor.

Basit ancak ütopik bir örnek vermek gerekirse: Nano boyutlarda akıllı makineler yaparak bu makinelerin vücudunuzda olmaması gereken virüs ve bakterileri parçalamasını sağlamak mümkün olabilir. Tüm kanser türleri, bakteriyel ve viral enfeksiyonlar ve daha bir çok hastalık ortadan kalkabilir. Tabi bu tür teknolojinin gelişmi için 30 yıl veya daha fazla beklemek gerekebilir.

Kaynakça

  1. https://www.empa.ch/web/s604/molecular-motor

aunl

2002 yılında ilk webmaster deneyimini edinmiş olan aunl, çeşitli web sitelerinde yöneticilik yaptı. Uzmanlık alanı elektrik-elektronik, mekanik sistemler, robotlar, mikro işlemci ve arduino programlama, bilgisayar programlama ve web site yönetimi olan aunl, sitemizin kurulduğu günden bugüne bizimle.