Исследователям удалось создать из единственной сложной молекулы крошечный электродвигатель, вращающийся ротор которого сидит на шарикоподшипнике, в роли которого выступает единственный атом рутения, пишет dailytechinfo.org.

Основой молекулы являются атомы бора, которые формируют три кольцевидные структуры, которые по химическому составу весьма подобны некоторым основаниям молекул ДНК. Атомы азота, располагающиеся в углах кольцевидных структур, связаны с атомом рутения, что придает всей структуре ротора вид трехгранной пирамиды.

Ученые специальным образом подготовили золотую поверхность и после этого установили на нее полученную пирамиду молекулы. В результате у них получилось нечто вроде ветряной мельницы с пятью лопастями. По центру структуры находятся кольца из пяти атомов, а дополнительные кольца формируют структуру лопастей ветряной мельницы.

Молекула одной из лопастей была преднамеренно оставлена без одного атома железа, а сделано это было с целью обеспечения возможности наблюдения за движением этой чрезвычайно сложной молекулы.

Центральное кольцо из пяти атомов углерода "сидело", опираясь на единственный атом рутения. Этот атом рутения выступал в роли шарикоподшипника, позволяющего беспрепятственно всей конструкции вращаться вокруг своей оси.

Для того, что бы заставить это все вращаться ученые использовали электронный туннельный микроскоп для того, что бы ввести в систему лишние электроны. Электрический заряд, обеспеченный излишком электронов, обеспечивал электрическое и магнитное взаимодействие отдельных частей молекулы, что приводило к передвижению молекулы на один шаг, на одну пятую полного круга.

Используя некоторые уловки, ученые смогли даже управлять направлением вращения всей наноконструции. "Накачка" электронами лопасти с атомами железа приводила к вращению в одну сторону, а "накачка" электронами лопасти без атома железа обеспечивала вращение в обратную сторону.

Такие двигатели-молекулы вряд ли смогут найти практическое применение в ближайшем будущем. Но их создание является внушительной демонстрацией контроля над создаваемыми на молекулярном уровне структурами.