據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)9月5日（北京時(shí)間）報(bào)道，美國塔夫斯大學(xué)文理學(xué)院化學(xué)家用單個(gè)丁基甲基硫醚分子，制造出世界上第一個(gè)電動分子馬達(dá)，其旋轉(zhuǎn)方向和速率都能實(shí)時(shí)監(jiān)控，有望為醫(yī)療、工程等領(lǐng)域的微型器械提供動力。研究論文發(fā)表在9月4日的《自然?納米技術(shù)》上。

      該電動分子馬達(dá)僅1納米寬，打破了現(xiàn)有最小馬達(dá)200納米的世界紀(jì)錄，研究人員正為該馬達(dá)申請吉尼斯世界紀(jì)錄。馬達(dá)的主要部件是丁基甲基硫醚分子，它的硫基能吸附在銅板表面，剩下5個(gè)烴基就像硫基的兩條不對稱手臂，一邊有4個(gè)而另一邊有1個(gè)，用低溫掃描隧道顯微鏡上面的金屬針給它提供一個(gè)電荷，兩條碳鏈就能圍繞硫銅連接點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn)。顯微鏡的金屬針作為一個(gè)電極，負(fù)責(zé)向分子輸送電流，引導(dǎo)分子旋轉(zhuǎn)方向。

      論文作者之一、塔夫斯大學(xué)化學(xué)副教授E?查爾斯?H?塞克斯介紹說，要把單個(gè)分子作為一個(gè)分子機(jī)器的組成部分，必須給單個(gè)分子接上外加電源，讓它按照規(guī)定的方向運(yùn)動。目前盡管已有一些理論方案，但真正的電動分子馬達(dá)一直未能制造出來。“我們造出了第一個(gè)由光和化學(xué)反應(yīng)來供電的分子馬達(dá)，讓它有目的而不是隨機(jī)地做些事情。”

      研究小組還能通過溫度控制，直接影響分子的旋轉(zhuǎn)速度，分子的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速率可以實(shí)時(shí)監(jiān)控。他們發(fā)現(xiàn)，5開氏度（約-268攝氏度）是馬達(dá)運(yùn)動的最理想溫度。在高溫下馬達(dá)旋轉(zhuǎn)太快，難以測量和控制它的轉(zhuǎn)速。

      研究人員還指出，盡管電動分子馬達(dá)有很多實(shí)際應(yīng)用，但還要解決溫度方面的難題才能更好地控制它的轉(zhuǎn)動。塞克斯說：“如果能更好地控制溫度，讓馬達(dá)在合適溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)，它就能在傳感器、微管設(shè)備等醫(yī)療器械中發(fā)揮實(shí)際作用。在微觀領(lǐng)域，液體對管壁的摩擦力會變得很明顯，如果管壁裝上馬達(dá)，就能促進(jìn)液體順暢流通。如果把分子運(yùn)動和電信號連接在一起，還能在納米電路中產(chǎn)生微小的傳動作用，這種傳動可用于手機(jī)等產(chǎn)品的微型延遲線中。”

    總編輯圈點(diǎn)

      藝人在一顆牙齒上雕出幾百個(gè)字，就讓人嘆為觀止。然而，納米技術(shù)早就讓微雕相形見絀了。瞧！一個(gè)分子就是一臺引擎，可謂小到極致了。無獨(dú)有偶，之前科學(xué)家曾制造出一種特殊分子，能在光的照射下轉(zhuǎn)動。不僅如此，幾年前華人科學(xué)家還用氧化鋅做出一種分子發(fā)電機(jī)，可以把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。本次問世的超小電動旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，若和納米發(fā)電機(jī)結(jié)合，就可構(gòu)成無需外接能量的推進(jìn)器，其應(yīng)用范圍非常廣闊。隨舉一例，醫(yī)療納米機(jī)器人就有望在人體內(nèi)長時(shí)間巡游和工作，壽命甚至可以超過細(xì)菌。