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世界上最小的电动机

科普小知识2022-04-02 21:15:57
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最近,科学家宣布了可用的最小的电动机。即使在这句话的结尾,你也可以插入数百个这样的马达。最近,科学家宣布了可用的最小的电动机。即使在这句话的结尾,你也可以插入数百个这样的马达。有一天,一个类似的引擎可能会为一个微型机械医生提供动力,让他在人体内*活动并治疗疾病。

该引擎通过在两滴金属溶液之间来回移动碳纳米管中的原子来工作。一滴比另一滴更小。当微弱的电流通过时,较大的金和锂溶液液滴中的原子会慢慢地逃逸到较小的液滴中。通过这种方式,后者的体积不断增大——但它永远不会像前者那么大——并最终与更大的金属溶液液滴碰撞。当它们接触时,大液滴会夺回失去的原子。这种能量的快速往复运动产生了动力冲程。

这项技术利用表面张力原理——原子或分子往往不会分离——这在纳米水平上更为重要。表面张力也能让一些昆虫在水上行走。

虽然以这种方式产生的能量非常小——只有20微瓦,但与小功率电机相比,功率相当可观。整个装置的一边长度不到200纳米,比人类头发的宽度小几百倍。如果纳米发动机能够扩大到汽车发动机的大小,它的功率将是丰田佳美225马力V6发动机的1亿倍。

1988年,理查德·乌勒教授和他的同事们发明了第一台微型发动机,长100微米,厚如头发。2003年,塞尔特尔的团队制造了第一台纳米引擎。2006年,他们创造了一种纳米传送带,可以像工厂里的汽车一样移动微小颗粒。

纳米技术工程师尽力模拟自然,用原子制造物体。其中,纳米马达可以用于光学电路来改变光的方向,这一过程称为光学转换。未来学家预计有一天,由纳米引擎驱动的纳米机器将能够在人体内移动,发现疾病并修复受损细胞。