化學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在圓偏振紅外光照射下，奇特的硼原子簇就會(huì)旋轉(zhuǎn)，就像轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)一樣。
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' Q4 T/ F2 x* D/ O 生物學(xué)的一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，就是生命的發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是分子馬達(dá)，這種微型機(jī)器制造，傳輸和組合各種生物。
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這引起不少嫉妒，物理學(xué)家和工程師都希望有一些分子機(jī)器，任由他們使喚。所以都有不少興趣，想開發(fā)一些分子器件，很容易用來做好這項(xiàng)工作。 . q, k' p' D% {9 p5 s
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如今，加州大學(xué)洛杉磯分校（University of California Los Angeles）的張進(jìn)（Jin Zhang）在和幾個(gè)好友說，他們已經(jīng)確定，有一種機(jī)器符合這個(gè)要求。 2 B9 @5 w- S4 P; }1 S
. }7 W8 o2 T( y8 c- z3 L$ I 幾年前，化學(xué)家發(fā)現(xiàn)，成簇的13或19個(gè)硼（boron）分子會(huì)形成同心圓，而且可以獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，就像旋轉(zhuǎn)的汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)（Wankel engine）的活塞。正因?yàn)槿绱耍麄兒芸炀推鹆藗€(gè)綽號(hào)，就是“分子汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)”。唯一的問題是如何驅(qū)動(dòng)它們。
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. g8 g( k, @2 _0 y 現(xiàn)在，張進(jìn)和好友們計(jì)算，這應(yīng)該是非常容易，只需要用圓偏振紅外光（circularly polarised infrared light）照射它們。他們?cè)O(shè)置，相對(duì)于外圈，內(nèi)圈反向旋轉(zhuǎn)，就像汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)。 . b' j+ P x; y8 J# r
& L9 \4 K$ g. _* l 當(dāng)然，納米技術(shù)已經(jīng)確定了許多分子馬達(dá)，甚至有一些旋轉(zhuǎn)的版本，這使人突然想到三磷酸腺苷（ATP：Adenosine Triphosphate）。
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/ f8 `* }- M4 \ 使這種發(fā)動(dòng)機(jī)特別的，是偏振光會(huì)不激發(fā)分子的電子基態(tài)，這就使它不受影響，仍然具有化學(xué)活性。
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相比之下，其他形式的分子發(fā)電，如化學(xué)或電流，都可以產(chǎn)生熱量，這會(huì)極大地影響系統(tǒng)。 2 S0 a& h7 b9 [3 ?8 b a8 H; h
- B$ \4 _+ E0 F# y2 F9 h! x ^ 現(xiàn)在，光子驅(qū)動(dòng)的分子汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅是一個(gè)想法，源自詳細(xì)的化學(xué)建模。 : x0 S6 p9 ~4 ?
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張進(jìn)和合作者把它留給別人，希望有人樂意親手試試，確實(shí)使這些分子旋轉(zhuǎn)起來。
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y, {2 e( S# F/ Z" N% Q2 K. Z 如果他們已得到適當(dāng)?shù)馁Y金，這應(yīng)該是宜早不宜遲。 & b( u! ~$ b0 `# X6 X/ x
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更多信息：《光驅(qū)動(dòng)的分子汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)》（Photo-driven Molecular Wankel Engine ），發(fā)表在美國康奈爾大學(xué)arxiv.org物理學(xué)網(wǎng)站。 |
發(fā)表于 2012-4-19 20:09:15
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