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 微觀世界新科技-鑄強奈米學園 首頁 / 交流討論 / 奈米管單軌貨車趴趴走
| 奈米管單軌貨車趴趴走 |
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歐洲科學家利用碳奈米管製造出可以傳送金屬微粒的奈米單軌列車，傳輸距離可達800奈米。金屬"貨物"被置於5 nm長的奈米管套上，管套環繞一個更長的奈米管軌道，軌道延伸橫跨矽晶片上的溝槽。研究團隊意外地發現奈米管套是由晶格震動(即聲子(phonon))所驅動，而非原本認定的電子交互作用。
由巴塞隆納Autonomous大學、維也納大學和瑞士聯邦理工學院合組的研究團隊，利用多壁式碳奈米管製造出上述元件。他們首先將橫跨於矽晶片溝槽上的奈米管連接電極，接著使用電子剝離技術(electrical-breakdown technique)去除外層管壁，最後剩下短的奈米管套可以自由地沿著內層軌道旋轉及前後移動。
研究團隊沿著軌道傳送電流，使軌道溫度升高。由於電極具有吸熱作用，軌道中間部分的溫度會比兩端還高，因此若將奈米管套與所載物體(此例為金微粒)放在溝槽中央，它們會往溝槽的一端移動，速度可達1 μm/s。
研究團隊原本希望藉由在電極間施加偏壓促進軌道與管套間的原子交互作用，使管套朝單一方向移動；逆轉偏壓則朝反方向移動。然而他們卻發現管套總是由溝槽中間開始移動，他們也觀察到金微粒因局部融化而改變形狀，最後是透過電腦模擬確定熱才是造成運動的主因。在碳奈米管中，熱是藉由聲子來傳遞的。通電流在軌道中央產生大量的聲子，驅動外層的奈米管套並使其朝著電極移動。
目前該團隊希望利用這個效應做出更實用的馬達。他們正嘗試只將軌道的一端加熱，使奈米管套從較熱端移動到較冷端，而改變加熱端則可逆轉移動方向。他們相信這類馬達將可用來驅動奈米尺寸的機械，例如人體內的投藥系統或是其他醫療應用。詳見Science DOI: 10.1126/science.1155559。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/33753 |
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劉志彥 |
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