ابداع کوچکترین چرخ دنده جهان

در بسیاری از حوزه‌های فناوری، هرچه اندازه ابزاری کوچکتر باشد، بهتر است و اکنون ماشین‌هایی کوچک ابداع شده اند که به اندازه اتم هستند.

ماشین‌های مولکولی و نانوربات‌ها در دهه‌های آینده بسیار کارآمد هستند و در ساخت تجهیزات الکترونیک، انتقال دارو‌ها در بدن یا دستکاری سلول‌ها و مولکول‌ها بسیار کاربردی خواهند بود.

البته پیش از این محققان نسخه‌هایی از بسیاری قطعات ماشینی مانند موتورها، پیستون، پمپ، آچار و پروانه در مقیاس نانو ابداع کرده اند.

اکنون محققان دانشگاه FAU یک بخش مهم دیگر ماشین یعنی چرخ دنده‌هایی در مقیاس نانو ساخته اند. این ابزار از دو بخش به هم پیوسته تشکیل شده است. یک بخش شامل مولکول تریپتیسن با ساختاری مانند پروانه و بخش دیگر یک سطح صاف مولکول تیوایندیگو است که عمود بر بخش پروانه‌ای شکل قرار دارد و مانند یک صفحه عمل می‌کند.

دو بخش مذکور در کنار یکدیگر مانند یک جفت چرخ دنده عمل می‌و حرکت را انتقال می‌دهند و کند می‌کنند. شیوه عملکرد آن‌ها نیز به این صورت است که با چرخش ۱۸۰ درجه‌ای صفحه، پروانه ۱۲۰ درجه می‌چرخد.

کل دستگاه حاوی ۷۱ اتم و طول آن ۱.۶ نانومتر است که به گفته این تیم آن را به کوچکترین چرخ دنده‌های جهان تبدیل می‌کند.

این سیستم به سادگی و با کمک نور خاموش و روشن می‌شود و به همین دلیل «چرخ دنده نوری» نام گرفته است.

به گفته محققان این چرخ دنده جدید به ایجاد ماشین مولکولی کارآمدتر کمک می‌کند. همچنین این ابزار مسیر را برای ایجاد یک سیستم چرخ دنده‌ای مقیاس نانو هموار می‌کند که قادر است حرکت را در مسافت‌های طولانی تر، جهات مختلف و سرعت‌های متفاوت منتقل کند.