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当所讨论的结构只有 500 纳米宽时——如此之小,以至于需要 300 个才能达到人头发的宽度——“让你的马达运转起来”这句话有了全新的含义。但是研究人员今天在《自然》杂志上描述了这样一种装置。这种电动转子最终可能会用于各种用途,从光学开关到微流体。
加州大学伯克利分校的亚历克斯·泽特尔和他的同事们制造了这种马达,方法是将多壁碳纳米管固定在硅晶片上,并将一个大约 200 纳米宽的金方块连接到碳纳米管上。然后,研究小组选择性地蚀刻晶片的各个部分,使金属叶片可以自由旋转。通过改变施加到晶片不同部分的电压,科学家们可以控制金属板的移动方式。(上面显示的是扫描电子显微镜拍摄的转子静止图像的合成图。)泽特尔指出:“这是有史以来制造的最小的合成马达。” “大自然仍然领先我们一步——存在尺寸相等或略小的生物马达——但我们正在赶上。”
作者指出,与目前的一些微型马达不同,他们的模型“旨在在广泛的频率、温度和环境条件下运行,包括高真空和恶劣的化学环境”。研究人员还希望将马达进一步小型化,也许可以缩小五倍。“我们正在努力回答许多非常基本的问题,”泽特尔说。“另一方面是,我们有了这个非常精巧的小马达,它比任何其他电动马达都小——让我们尝试将其集成到一些更大的架构中,在这些架构中,人们正在制造微机电装置或纳米机电装置。”