Redigerer
Nanomotor
(avsnitt)
Hopp til navigering
Hopp til søk
Advarsel:
Du er ikke innlogget. IP-adressen din vil bli vist offentlig om du redigerer. Hvis du
logger inn
eller
oppretter en konto
vil redigeringene dine tilskrives brukernavnet ditt, og du vil få flere andre fordeler.
Antispamsjekk.
Ikke
fyll inn dette feltet!
=== Nanorør nanomotorer === Nanorør nanomotor er en type nanomotor med karbonnanorør<ref>Karbonnanorør er en sylinderformet allotrop av karbon, utviklet av et sammenrullet graf’en. </ref> som hovedkomponent, som kan generere lineær eller rotasjonell bevegelse. I motsetning til biologiske nanomotorer som er designet for å jobbe i bestemte miljøer, er de menneskeskapte nanorør nanomotorene langt mer motstandsdyktige og kan fungere i diverse miljøer med varierende temperatur, pH, etc.. Mye av dette er takket være [[karbonnanorør]], som med sine ulike fordelaktige egenskaper gjør seg til det meste attraktive materialet å basere slike motorer på.{{tr}} En nanorør nanomotor (NEMS<ref>NEMS: Engelsk forkortelse for NanoElectroMechanical System </ref>), slik det for første gang ble konstruert, består av en gullplate[[Rotor (maskindel)|rotor]]<ref>Rotor er den roterende delen på en elektrisk maskin </ref> som roterer rundt aksen til et flervegget karbonnanorør, MWNT.<ref>MWNT: Multi-Walled Nanotube </ref> Endene på MWNT hviler på en oksidert overflate av en [[silisium]]-brikke, som danner to elektroder i kontaktpunktene. Rotoren er omgitt av tre faste [[stator]]elektroder<ref>Stator er den stasjonære delen av en elektrisk motor </ref>; to av dem i samme plan som silisiumoksid overflaten, mens en av dem ligger begravd under overflaten. Fire uavhengige spenningssignaler, ett til rotoren og tre til statorene, brukes videre til å kontrollere posisjon, fart og rotasjonsretning på rotorplaten. Spenningssignalene som sendes til rotoren og statorene er forskjellige, der rotorsignalet er et [[likestrøm]]signal, mens de tre andre er [[vekselstrøm]]signaler som er [[Bølgefase|faseforskjøvet]]. Ved fortløpende påføring av asymmetriske statorspenninger kan platen da trekkes mot de forskjellige statorene og dermed utføre en fullstendig rotasjon. Hovedkomponenten i denne motoren er MWNT som fungerer som aksel for rotoren, i tillegg til å overføre de elektriske signalene. Aller viktigst er det likevel at den er kilden til rotasjonsfrihet på grunn av den lave friksjonen til MWNT.<ref name="Fennimore" /> Nanorør nanomotorer av denne typen, er på rundt 500 [[nanometer|nm]] tvers gjennom, der de roterende delene er mellom 100–300 nm lange. Karbonnanorøret som brukes som et slags aksel, er ikke mer enn 5-10 nm tykt. <ref> {{Kilde www |url = http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2003/07/23_motor.shtml |tittel = Physicists build world's smallest motor using nanotubes and etched silicon |forfatter = Robert Sanders |besøksdato = 2012-04-18 }} </ref> Andregenerasjons karbonnanorørbaserte nanomotorer, utnytter [[termisk gradient]]<ref>Termisk gradient beskriver frekvensen til temperatur endringer med avstanden. </ref> for å skape bevegelse. I slike motorer er to elektroder koblet sammen ved hjelp av et langt MWNT. En gullplate er koblet til et kortere og bredere mobilt nanorør og fungerer som last. Denne lasten kan da bevege seg fram og tilbake som følge av den termiske gradienten i det lengste karbonnanorøret, som igjen skapes av den strømmen som sendes gjennom den. På grunn av den termiske gradienten som eksisterer langs nanorøret vil det være en nettostrøm av fotoniske eksitasjoner som går fra varme regioner mot kjøligere områder. Disse eksitasjonene vil treffe og overføre bevegelsesmengde til det mobile elementet, og som konsekvens av det vil lasten bevege seg mot nærmeste elektrode. Denne prosessen kan sees på som det motsatte av varmetapet som oppstår i friksjon; når to objekter skyves mot hverandre vil noe av den kinetiske energien gå over til varme. I nanomotorer drevet av termisk gradient vil det derimot kollidere en netto strøm av fotoner med det mobile elementet i systemet, slik at noe av vibrasjonsenergien blir omdannet til kinetisk energi. Avhengig av karbonnanorørparet kan man skape en lineær bevegelse eller en rotasjonsbevegelse, eller en blanding av begge. Disse bevegelsene kontrolleres ved å sette forskjellige temperaturer på endene av det lange nanorøret, med en presisjon på mindre enn diameteren til et atom. Den høyeste hastigheten til en slik motor er målt til å være én [[mikrometer]]. <ref>{{Kilde artikkel | forfatter= Riccardo Rurali, Eduardo R. Hernandez, Joel Moser, Thomas Pichler, Laszlo Forro, Amelia Barreiro and Adrian Bachtold | tittel= Subnanometer Motion of Cargoes Driven by Thermal Gradients Along Carbon Nanotubes | publikasjon= Science | utgivelsesår=2008 | url=http://www.sciencemag.org/content/320/5877/775.full }}</ref> En annen type nanorør nanomotor er den såkalte karbonnanorørvindmøllen, drevet av «elektronvind». Disse motorene består av en dobbelveggede karbonnanorør, der det ytterste røret er koblet til to eksterne elektroder mens det innerste og korteste røret står fritt til å bevege seg og rotere. Navnet elektronvindmøller kommer av at enheten er drevet av en likestrømsspenning mellom elektrodene som produserer en «vind» av elektroner. Når det går strøm, vil elektronstrømmen få en [[dreiemoment|dreieimpuls]] som produserer en tangentiell kraft som gjør at det indre røret begynner å rotere. Kraften som produseres viser seg å være vesentlig høyere enn friksjonen mellom rørene, noen ganger med så mye som tre størrelsesordener. Avhengig av spenningen kan det roterende indre røret nå hastigheter på opptil 8000 meter per sekund.<ref name="Zygat" />
Redigeringsforklaring:
Merk at alle bidrag til Wikisida.no anses som frigitt under Creative Commons Navngivelse-DelPåSammeVilkår (se
Wikisida.no:Opphavsrett
for detaljer). Om du ikke vil at ditt materiale skal kunne redigeres og distribueres fritt må du ikke lagre det her.
Du lover oss også at du har skrevet teksten selv, eller kopiert den fra en kilde i offentlig eie eller en annen fri ressurs.
Ikke lagre opphavsrettsbeskyttet materiale uten tillatelse!
Avbryt
Redigeringshjelp
(åpnes i et nytt vindu)
Denne siden er medlem av 1 skjult kategori:
Kategori:Artikler som trenger referanser
Navigasjonsmeny
Personlige verktøy
Ikke logget inn
Brukerdiskusjon
Bidrag
Opprett konto
Logg inn
Navnerom
Side
Diskusjon
norsk bokmål
Visninger
Les
Rediger
Rediger kilde
Vis historikk
Mer
Navigasjon
Forside
Siste endringer
Tilfeldig side
Hjelp til MediaWiki
Verktøy
Lenker hit
Relaterte endringer
Spesialsider
Sideinformasjon