استلهم فريق دولي من الباحثين فكرة لولب أرخميدس، المستخدم منذ القدم لنقل المياه، لتطوير آلة متناهية الصغر تعتمد على جزيء حلزوني يتحرك عند مرور تيار كهربائي، مع إمكانية التحكم في اتجاه دورانه.
وتقوم التجربة على تثبيت الجزيء بين طرفين دقيقين من الذهب. وبدلا من تحريك الماء عبر لولب كبير، تمر الإلكترونات عبر البنية الجزيئية الحلزونية، وتنقل إليها زخما يساعد على توليد الحركة.
وأظهرت القياسات أن تطبيق جهد كهربائي يؤدي إلى حركة دورية، وأن عكس قطبية الجهد يسمح بتغيير اتجاهها. كما تمكن الباحثون من تعديل سلوك النظام عبر شد الجزيء أو ضغطه بتغيير المسافة بين الطرفين المعدنيين.
ولم تقتصر النتيجة على الحركة، إذ رصد الفريق زيادة في مرور التيار عندما يدور الجزيء. وأوضحت الحسابات أن بعض الأوضاع التي يبلغها أثناء الدوران تسمح بتوصيل كهربائي أفضل بكثير من الأوضاع التي يفضلها عند السكون.
واستعان باحثون من جامعة أوغسبورغ بمحاكاة كمومية لفهم هذه الآلية، بالتعاون مع فرق دولية. وتشير حساباتهم إلى أن التوصيل قد يرتفع بما يصل إلى مائة ضعف تبعا لوضعية الجزيء أثناء الحركة.
وما يزال العمل نموذجا بحثيا على المستوى الجزيئي، ولم يتحول إلى محرك تجاري. وتشمل التطبيقات المحتملة التي يناقشها الباحثون مكونات إلكترونية جزيئية وأنظمة للتحكم في كميات دقيقة من السوائل، إلى جانب دراسة الحركة وانتقال الكهرباء على المستوى الذري.
بحجم جزيء واحد.. محرك كهربائي يستلهم اختراعا عمره أكثر من ألفي عام
أضف تعليقك
شارك رأيك بوضوح واحترام. تُراجع التعليقات قبل ظهورها للقراء.