Ultimate magazine theme for WordPress.

دانشمندانی که روی نانو اتومبیل های نسل بعدی کار می کنند

0

دانشمندانی که روی نانو اتومبیل های نسل بعدی کار می کنند

 

دانشمندانی که روی نانو اتومبیل های نسل بعدی کار می کنند
دانشگاه رایس با یک وسیله نقلیه جدید برای دومین مسابقه بین المللی نانوکار شرکت می کند. ماشین تک مولکولی دو قطبی دائمی دارد که کنترل آن را آسان می کند. اعتبار: الکسیس ون ورووی / دانشگاه رایس

دانشمندانی که روی نانو اتومبیل های نسل بعدی کار می کنند نانومکانیک در دانشگاه رایس و دانشگاه هوستون در حال آماده شدن برای چرخاندن موتورهای خود برای دومین مسابقه بین المللی نانوکار هستند.

دانشکده ها : در حالی که آنها مجبورند کمی بیشتر از حد انتظار ترمز بکشند ، زیرا مسابقه یک سال تا سال ۲۰۲۲ آغاز شده است ، تیم مستقر در Rice با طرح های جدیدی که در مواد شیمیایی آمریکا ارائه می شود ، پیش می روند مجله شیمی آلی جامعه .

کاری که توسط شیمی دانان جیمز تور از رایس و آنتون دوبرووسکی از دانشگاه هوستون-کلیار دریاچه انجام می شود ، اتومبیل های دارای چرخ ترت بوتیل را ارتقا می دهد که باید به آنها کمک کند مسیر را روی یک سطح طلا با ستون های متشکل حرکت دهند. از چند اتم خوب قرار گرفته است.

مانند این مسابقه بین المللی نانو اتومبیل ، در مسابقات جهانی ۲۰۱۷ ، این نانو ماشین ها دارای دو قطب دائمی هستند تا سرعت و سرعت حرکت خود را در سطح افزایش دهند. تور گفت: “دو قطبی های دائمی باعث می شوند ماشین ها تحت تأثیر شیب های میدان الکتریکی ، که برای پیشران و مانور آنها استفاده می شود ، تحت تأثیر قرار گیرند.” “این یک ویژگی است که ما برای اولین مسابقه معرفی کردیم ، و من مطمئن هستم که در بسیاری از آثار ورودی این عنصر طراحی پیشرفته در نانو اتومبیل هایشان تعبیه شده است.”

مدل های امسال نیز سبک ترند ، کمی بیشتر از حداقل ۱۰۰ اتم مورد نیاز مقررات جدید. تور گفت: “ماشینی که در مسابقه اول استفاده کردیم فقط ۵۰ اتم داشت.” “بنابراین این یک افزایش قابل توجه در وزن مولکولی است ، همانطور که مورد نیاز است استانداردهای به روز شده. “وی گفت: به احتمال زیاد سازمان دهندگان مسابقه می خواستند از آخرین باری که ما مسابقه ۳۰ ساعته را فقط در ۱٫۵ ساعت به پایان رساندیم ، سرعت ما را کاهش دهند.

برای دستیابی به بیش از ۱۰۰ اتم اتومبیل ضمن ساده سازی سنتز آنها ، محققان از روشی مدولار برای ساخت پنج اتومبیل جدید با تمام بوتیل ترتیم ، تمام چرخ های آدامانتیل (مانند نانو اتومبیل های قبلی) یا ترکیبی از این دو استفاده کردند.

در ۹۰ اتم ، اتومبیل هایی که فقط چرخ های بوتیل دارند ، که تعاملات با پیست و شاسی کوتاه تر را به حداقل می رسانند بسیار کوچک بودند. با استفاده از ترکیب چرخ ها ، آزمایشگاه رایس نانو اتومبیل با ۱۱۴ اتم ساخت. تور گفت: “این در حالی که شرایط مسابقه را برآورده می کند وزن را به حداقل می رساند.”

نانو اتومبیل ها دوباره توسط تیمی از دانشگاه گراتس در اتریش به رهبری پروفسور لئونارد گریل هدایت می شوند. تور گفت ، این تیم در سال ۲۰۱۷ وسیله نقلیه Rice را از خط پایان عبور داده و مهارت زیادی در اسکن دستکاری های هدایت شده توسط میکروسکوپ تونل زنی دارد. گروه های گریل و تور برای مسابقه مجدداً در فرانسه دیدار می کنند.

هدف اصلی این مسابقه پیشبرد توسعه نانو ماشین هایی است که قادر به کار واقعی هستند مانند حمل بار در مقیاس مولکولی و تسهیل ساخت نانو.

“این مسابقه محدودیتهای طراحی و روشهای کنترل مولکولی nanocar را کنترل می کند. آنها گفت: “تور گفت. “بنابراین از طریق این فرآیند رقابتی ، تخصص در سطح جهانی بالا می رود و کل زمینه دستکاری نانو برای پیشرفت سریع تر تشویق می شود.”

این مسابقه ، که در ابتدا برای تابستان سال آینده برنامه ریزی شده بود ، با همه گیری به تعویق افتاد. دوچرخه سواران همچنان باید برای نظارت بر داوران در فرانسه جمع شوند ، اما همه تیم ها اتومبیل های خود را از طریق اینترنت در مسیرهای زیر میکروسکوپ های تونل زنی در آزمایشگاه های خانه خود کنترل می کنند.

تور گفت: “بنابراین رانندگان با هم خواهند بود و ماشین ها و ریل ها در سراسر جهان پراکنده می شوند.” “اما فاصله هر مسیر با چند نانومتر یکسان خواهد بود.”

مسابقه Rice-Graz در مسابقه ۲۰۱۷ با یک ستاره برنده شد ، زیرا ماشین آن چنان سریع روی سطح طلا حرکت کرد که گرفتن عکس برای قضاوت غیرممکن بود. سپس تیم مجاز به مسابقه بر روی یک سطح نقره ای بود که مقاومت کافی را نشان داد و به پایان رسید دوره ۱۵۰ نانومتری در ۹۰ دقیقه.

“تور گفت:” این دوره فقط ۱۰۰ نانومتر بود ، اما تیم اضافه شد که ۵۰ نانومتر دیگر اضافه کند. ” “در نهایت ، به هر حال مانعی نداشت.” جایزه اول پیست طلا به یک تیم سوئیسی تعلق گرفت که یک دوره ۱۰۰ نانومتری را در مدت شش ساعت و نیم به پایان رساند.

آزمایشگاه تور اولین اتومبیل تک مولکولی جهان را در سال ۲۰۰۵ ساخت و از آن زمان با توسعه موتورهای مولکولی که برای انتقال دارو در سلول ها سوراخ می شوند ، تکرارهای زیادی را تجربه کرده است.

الکسیس ون ونروی دانشجوی تحصیلات تکمیلی رایس نویسنده اصلی مقاله است. نویسندگان مشترک ، فارغ التحصیل رایس ، ویکتور گارسیا-لوپز و دانشجوی کارشناسی جان تیانچی لی هستند. Dubrovskiy استادیار شیمی در دانشگاه Houston-Clear Lake و یک بازدید کننده علمی در Rice است. تور T.T و W.F است. صندلی چائو در شیمی و همچنین استاد علوم کامپیوتر و علوم مواد و مهندسی نانو در رایس.


نانو اتومبیل هایی که برای یک سواری سخت گرفته شده اند

اطلاعات بیشتر: الکسیس ون ورووی و دیگران ، نانو اتومبیل هایی با دو قطب دائمی: آماده شدن برای دومین مسابقه بین المللی نانو اتومبیل ، DOI: 10.1021 / acs.joc.0c01811
تهیه شده توسط دانشگاه رایس
ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.