Размер имеет значение — кое-где это утверждение вполне оправдано. На нано-масштабном уровне, чем меньше созданный элемент, тем лучше. Команда из Кембриджского университета нынче претендует на звание создателей самого маленького двигателя в мире.
Новейший нано-мотор собран из микроскопических заряженных частиц золота, которые удерживаются в геле с помощью термочувствительных полимеров. При нагревании с помощью лазера нано-двигатель почти сразу же принимает и сохраняет огромное количество энергии и передает ее в механическую энергию заставляя нано-частицы двигаться. Когда же машину охлаждают, то гель поглощает воду из окружающей среды и стремительно расширяется раздвигая нано-частицы золота с выделением накопленной энергии.
«Это как взрыв,» — говорит доктор Тао Дин из Кавендишской лаборатории Кембриджа: «У нас есть сотни золотых шаров разлетающихся в миллионную долю секунды, когда молекулы воды надувают полимеры вокруг них».
Команда утверждает, что сила действующая внутри данного двигателя в разы сильнее чем в аналогичных устройствах. Подобный заряженный атомами двигатель JGU имеет КПД всего 33 процента, а нано-золотой двигатель из Кембриджа подсчитывает свои мощности и затраты на единицу веса, потому довольно трудно сравнивать их мощности. Тем не менее команда разработчиков утверждает, что воздействие на один фунт в сто раз больше, чем у кого бы то ни было, беря в пример даже мышечную ткань.
«Мы используем Ван-дер-ваальсовое притяжение частиц тяжелых металлов для установки пружин (полимеров) и освобождения молекул воды, процесс обратим и воспроизводим», — говорит профессор Джереми Бумберг из Кавендишской лаборатории.
Кембриджский нано-движок уже окрестили «муравьями», за то что в эксплуатации они перебегают из одной формы в другую и сам двигатель выглядит как некий муравейник.
«Как настоящие муравьи, они производят большую силу для их веса», — говорит профессор Бумберг: «Задача стоит так: как контролировать эти силы для приложения нано-машин».
Ученые считают, что однажды такой вот мини-двигатель сможет быть ядром безопасной электростанции, выдавая энергии столько же сколько атомные станции, только абсолютно безопасно. Также у этих нано-двигателей есть масса возможностей которые можно испытать уже сейчас, например, использовать их в робототехнике.
Дальнейшая работа и коммерциализация изобретения стартует уже очень скоро, в дальнейших планах Кембриджской команды — разработка технологии микро-пневматики био-приложений.
