Самую крошечную химическую батарейку и электромотор в одном лице изобрели американские исследователи. Авторы работы полагают, что в будущем такие устройства смогут приводить в действие наномашины.
Химики из университета Пенсильвании изготовили биметаллические наностержни длиной 3,6 микрометра и толщиной порядка 200 нанометров. При этом 3 микрометра в них составляет медь, а оставшиеся 0,6 мкм – платина.
Когда исследователи помещали такой стержень в разбавленный водный раствор окислителя (брома или йода), медь начинала работать как анод и окисляться, в то время как платина выступала в качестве катода. Жидкость играла роль проводника, в котором, в результате химической реакции, возникал поток ионов. Рождавшееся при этом электрическое поле толкало стержень в одну сторону (медным концом вперёд).
В зависимости от формы стержня авторы опыта получили линейное перемещение или вращение этого своеобразного нанодвигателя. Направление движения отмечено зелёными стрелками. Другие стрелки показывают перемещение электронов и ионов в ходе окислительно-восстановительных реакций.
Получившийся эффект учёные называют самоэлектрофорезом. Взвешенные в растворе наностержни самостоятельно передвигаются за счёт явления, сходного с обычным электрофорезом, но без приложения внешнего поля.
Глядя на копошение наностержней, трудно отделаться от ощущения, что это живые существа. Кстати, учёные добились от своих изделий скорости более 10 микрометров в секунду. Для стержней длиной 3,6 мкм это очень солидная величина.
Время работы батарейки-мотора зависит от концентрации окислителя и длины медного фрагмента, сообщает PhysOrg.com. В своих опытах учёные варьировали эти параметры, получая от 40 секунд до минуты движения стержней. Оно прекращалось, когда вся медь окислялась, превращаясь, к примеру, в иодид меди.
Главная 
