Американские исследователи создали двигатель, состоящий всего из одной молекулы.

Трехмерная структура молекулы бутилметилсульфида
«Просто удивительно, что, подав напряжение на одиночную молекулу, можно заставить ее делать нечто упорядоченное», — говорит Чарльз Сайкс
Оранжевым показана медная подложка, на которой находится «бутилметилсульфидный двигатель»: желтым отмечено основание из атома серы, от которого отходят углеводородные «ножки». Источником энергии в системе служит игла сканирующего туннельного микроскопа

Сегодня двигателями размером в 500 или даже 200 нм мало кого удивишь — мы рассказывали о подобных проектах не раз, скажем, в заметках «Крутись, колесо!» или «Сила градусов». Теперь же и они оказываются гигантскими в сравнении с новым рекордсменом — всего 1 нм диаметром. Для сравнения, человеческий волос в 60 тыс. раз толще. Настоящий «нанодвигатель» — это всего одна молекула.

Говоря точнее, это молекула бутилметилсульфида, размещенная на проводящей медной подложке. Условно бутилметилсульфид можно представить, как крупный атом серы с неравными углеводородными «ножками», присоединенными к нему с двух сторон: одна «ножка» длиной в один атом углерода, другая — в четыре. Атом серы обеспечивает связь молекулы с медью подложки, а «ножки» могут вращаться вокруг него.

Теперь остается взять сканирующий туннельный микроскоп и, приблизив его иглу к атому серы, подать на него слабое электричество. Дело сделано: «ножки» начинают вращаться. Двигатель работает. И более того, меняя температуру, можно добиться разной скорости вращения.

Чтобы обнаружить это вращение, авторы работы во главе с Чарльзом Сайксом (Charles Sykes) опускали температуру до 5 К, но, разумеется, повышение ее заставляет двигатель крутиться куда быстрее. Ученые уверены, что рано или поздно «бутилметилсульфидные двигатели» найдут применение в микротехнике — скажем, если покрыть тысячами их внутреннюю поверхность микротрубки, можно заметно ускорить течение жидкости в ней.

По пресс-релизу Tufts University