Winziger Tropfen-Motor
Forscher haben den bislang kleinsten Elektromotor der Welt gebaut - weniger als 0,2 tausendstel Millimeter ist eine Seite lang.
Winziger Tropfen-Motor
Berkeley (dpa) - Kalifornische Forscher haben den bislang kleinsten Elektromotor der Welt gebaut. Der Antrieb misst nicht mal 0,2 tausendstel Millimeter pro Seite. Er entfaltet - an seiner Größe gemessen - eine gewaltige Leistung von bis zu 20 millionstel Watt. Seine Leistungsdichte ist damit rund 100 Millionen Mal höher als die eines 225 PS starken Automotors, wie Chris Regan und Kollegen von der Universität von Kalifornien in Berkeley im Fachblatt «Applied Physics Letters» berichten. Der winzige Motor könnte Mikroroboter ähnlich kriechen lassen wie eine Raupe, meinen die Forscher.
Der neueentwickelte winzige Elektromotor besteht aus zwei Metalltropfen und einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen. (siehe Text). (Quelle: Zettl Research Group, Lawrence Berkeley National Laboratory and University of California at Berkeley)
Der Motor besteht aus zwei Metalltropfen, die auf der Außenfläche eines Nanoröhrchens aus Kohlenstoff kleben (Abb.). Wird ein Strom durch das ultrafeine Kohlenstoffröhrchen geleitet, wandern Metallatome vom größeren Tropfen (I) auf dem Röhrchen entlang in den kleineren (II). Dabei wird Energie in Form von Oberflächenspannung gespeichert. Diese Energie entlädt sich wieder, sobald der kleine Tropfen so stark angewachsen ist, dass er den großen berührt. Dann verschmelzen beide Tropfen vorübergehend, und durch diese Kontaktstelle fließen die Atome zurück in den großen Tropfen. Es bilden sich wieder zwei Tropfen, der Prozess beginnt erneut. Die Geschwindigkeit des Motors lässt sich durch die angelegte elektrische Spannung steuern.
Weitere Infos:
B. C. Regan, S. Aloni, K. Jensen, and A. Zettl, Surface-tension-driven nanoelectromechanical relaxation oscillator, Appl. Phys. Lett. 86, 123119 (2005).
http://dx.doi.org/10.1063/1.1887827 oder
http://physics.berkeley.edu/research/zettl/.../2005_APL_relaxation_oscillator.pdfBilder und Computeranimationen vom Mikromotor:
http://physics.berkeley.edu/research/zettl/projects/Relax_pics.htmlArbeitsgruppe Zettl:
http://physics.berkeley.edu/research/zettl/index.htmlSpezielle Dokumente und Informationen zum Thema Nanomotoren finden Sie ganz einfach mit der Findemaschine, z. B. in der Kategorie Festkörperphysik.
