Nanodragstere kommer på gaden:Forskere ruller adræt hot rod ud af mikrogarage (Opdatering)

(PhysOrg.com) -- Kemikere bliver bedre til at bygge nanomaskiner, men risforskere fortsætter med at køre foran flokken.

Det seneste arbejde i en serie af molekylære maskiner, der begyndte med 2005's nanobil, har produceret, hvad Rice University-forskerne James Tour og Kevin Kelly kalder en nanodragster for dens karakteristiske hot-rod-form, med små hjul på en kort aksel foran og store hjul på en lang aksel bag.

Deres forskning, rapporteret i tidsskriftet American Chemical Society Økologiske bogstaver , er endnu et skridt mod funktionelle nanomaskiner, der kan specialbygges og indstilles til at fungere i mikroelektronik og andre applikationer. Guillaume Vives, en postdoktoral forskningsmedarbejder i Tours laboratorium, og JungHo Kang, en kandidatstuderende ved Institut for Elektro- og Computerteknik, var medforfatter til avisen.

Hvad disse hjul er lavet af betyder mest. Tidlige nanobiler rullede på simple kulstof 60-molekyler, aka buckyballs. Men de var et træk, bogstaveligt talt, da de kun ville vende på en guldoverflade ved høj varme, omkring 200 grader celsius.

Tur, Rice's T.T. og W.F. Chao Chair i kemi og professor i maskinteknik og materialevidenskab og i datalogi, og hans team fandt i tidligere forskning, at hjul lavet af p-carboran, en klynge af carbon- og boratomer, fungerer ved meget lavere temperaturer. Men de er sværere at afbilde med et scanningstunnelmikroskop på grund af deres meget svagere interaktion med metalliske overflader.

Nøglen til at lave nanodragstere, Tour sagde, satte p-carboran hjul foran og buckyballs bagpå, at få fordelene ved begge dele. Forhjulene ruller lettere, mens buckyballs griber guldvejen godt nok til at blive fotograferet af Kelly, en lektor ved Institut for Elektro- og Computerteknik på Rice. Og køretøjet kører ved en meget lavere temperatur end tidligere nanovehicles.

"Tricket til at lave disse nanobiler var at fastgøre de mindre hjul først, Deaktiver derefter deres reaktive ender gennem carbongruppevedhæftninger, som vi kaldte 'scythes', ' meget ligesom klinger på midten af ​​klassiske vognhjul, " sagde Tour. "Så kunne vi sætte de større C60 hjul på bagakslen."

Den lille varme stang, 1/25, 000. bredden af ​​et menneskehår, har et chassis, der roterer frit og lader bilen dreje, når det ene forhjul eller det andet løftes, en adfærd, der ikke er set i tidligere nanobiler. Til stor morskab for forskerne, på flere af billederne ser nanodragterne ud til at være "popping wheelies" med begge forhjul løftet fra overfladen, ligesom rigtige dragsters i starten af ​​et løb.

Billeddannelse ved forskellige temperaturer for bedre at forstå de energibarrierer, der er forbundet med bevægelige nanovehicles, er ikke diskuteret i dette papir, men forskerne er i gang med et sådant arbejde både på de originale guldoverflader og på glas og andre substrater. At opnå større kontrol over deres bevægelse er også genstand for igangværende forskning.