नैनोकार

नैनोकार एक प्रकार का अणु है जिसे वर्ष 2005 में राइस विश्वविद्यालय में प्रोफेसर जेम्स टूर के नेतृत्व वाले एक समूह द्वारा डिजाइन किया गया था। नाम के विपरीत, मूल नैनोकार में आणविक मोटर नहीं है, इसलिए, यह वास्तव में कार नहीं है। बल्कि, इसे इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए डिजाइन किया गया था कि फुलरीन धातु की सतहों पर कैसे गति करता है; विशेष रूप से, चाहे वे लुढ़कें या फिसलें।

अणु में एक एच (H)-आकार का 'चेसिस' होता है जिसमें पहियों के रूप में कार्य करने के लिए चारों कोनों पर फुलरीन समूह जुड़े होते हैं।

जब इसे सोने की सतह पर फैलाया जाता है, तो अणु अपने फुलरीन समूहों के माध्यम से खुद को सतह से जोड़ लेते हैं और टनलिंग माइक्रोस्कोपी को स्कैन करके पता लगाया जाता है। कोई उनके अभिविन्यास को कम कर सकता है क्योंकि फ्रेम की लंबाई इसकी चौड़ाई से थोड़ी कम होती है।

सतह को 200 °C तक गर्म करने पर जब अणु अपने फुलरीन "पहिए" पर लुढ़कते हैं तो वे आगे और पीछे चलते हैं। नैनोकार लुढ़कने में सक्षम है क्योंकि फुलरीन व्हील को कार्बन-कार्बन सिंगल बॉन्ड के माध्यम से एल्काइन "एक्सल" में फिट किया गया है। पड़ोसी कार्बन पर हाइड्रोजन मुक्त घूर्णन के लिए कोई बड़ी बाधा नहीं है। जब तापमान काफी अधिक होता है, तो चार कार्बन-कार्बन बंधन घूमते हैं और कार लुढ़कती है। कभी-कभी गति की दिशा अणु पिवोट्स के रूप में बदल जाती है। एसटीएम की नोक के साथ अणु को खींचकर रोलिंग कार्रवाई की पुष्टि चावल में प्रोफेसर केविन केली ने भी की थी।

स्वतंत्र प्रारंभिक वैचारिक योगदान
आणविक "टिंकर्टॉयज़" से निर्मित नैनोकार की अवधारणा को पहली बार आणविक नैनो प्रौद्योगिकी (नवंबर 1997) पर पांचवें दूरदर्शिता सम्मेलन में परिकल्पित किया गया था। इसके बाद, एनल्स ऑफ इम्प्रोबेबल रिसर्च में एक विस्तारित संस्करण प्रकाशित किया गया था। एरिक ड्रेक्सलर द्वारा उन्नत मैकेनिस्टिक अनुरूपताओं को नीचे-ऊपर ड्रेक्सलेरियन नैनो टेक्नोलॉजी की सीमाओं और अवधारणात्मक सीमाओं पर मौलिक बहस में इन पत्रों को एक गंभीर योगदान नहीं माना जाता था। इस नैनोकार अवधारणा की महत्वपूर्ण विशेषता यह तथ्य थी कि सभी आणविक घटक टिंकरटॉय ज्ञात और संश्लेषित अणु थे (अफसोस, कुछ बहुत ही विदेशी और केवल हाल ही में खोजे गए, उदाहरण के लिए स्टाफेंस, और विशेष रूप से - फेरिक व्हील, 1995), कुछ ड्रेक्सलेरियन डायमंडॉइड संरचनाओं के विपरीत जो केवल अभिगृहीत थे और कभी संश्लेषित नहीं हुए थे; और ड्राइव सिस्टम जो एक फेरिक व्हील में एम्बेडेड था और सब्सट्रेट के अमानवीय या समय-निर्भर चुंबकीय क्षेत्र द्वारा संचालित था - "इंजन इन ए व्हील" अवधारणा।

नैनोड्रैग्स्टर
नैनोड्रैग्स्टर, जिसे दुनिया की सबसे छोटी हॉट रॉड (गर्म छड़) कहा जाता है, एक आणविक नैनोकार है। डिजाइन पिछले नैनोकार डिजाइनों में सुधार करता है और आणविक मशीन बनाने की दिशा में एक कदम है। नाम नैनोकार के समानता से एक ड्रैगस्टर के रूप में आता है, क्योंकि इसके कंपित पहिया फिटमेंट में छोटे पहियों के साथ एक छोटा धुरा होता है और पीछे बड़े पहियों के साथ एक बड़ा धुरा होता है।

नैनोकार को राइस यूनिवर्सिटी के रिचर्ड ई. स्माले इंस्टीट्यूट नैनोस्केल साइंस एंड टेक्नोलॉजी में जेम्स टूर, केविन केली और इसके शोध में सम्मिलित अन्य सहयोगियों की टीम द्वारा विकसित किया गया था। पिछला विकसित किया गया नैनोकार 3 से 4 नैनोमीटर का था जो डीएनए के एक स्ट्रैंड [की चौड़ाई?] से थोड़ा अधिक था और मानव बाल की तुलना में लगभग 20,000 गुना पतला था। इन नैनोकारों को चार पहियों के रूप में कार्बन बकीबॉल के साथ बनाया गया था, और जिस सतह पर उन्हें रखा गया था, उसके लिए 400 °F डिग्री सेल्सियस के तापमान की आवश्यकता थी। इसे आगे बढ़ने के लिए। दूसरी ओर, नैनोकार जो पी-कार्बोरेन पहियों का उपयोग करती है, लुढ़कने के बजाय बर्फ पर फिसलने जैसी चलती है। इस तरह के अवलोकनों से नैनोकार का उत्पादन हुआ, जिसमें दोनों पहिए डिजाइन थे।

नैनोड्रैग्स्टर मानव बाल की तुलना में 50,000 गुना पतला है और इसकी अधिकतम गति 0.014 मिलीमीटर प्रति घंटा (0.0006 in/h या 3.89×10) है।-9 मी/से)। पिछले पहिए गोलाकार फुलरीन अणु, या बकीबॉल हैं, जो साठ कार्बन परमाणुओं से बने होते हैं, जो ड्रैगस्ट्रिप की ओर आकर्षित होते हैं जो सोने की बहुत महीन परत से बना होता है। इस डिज़ाइन ने टूर की टीम को डिवाइस को कम तापमान पर संचालित करने में भी सक्षम बनाया।

नैनोड्रैग्स्टर और अन्य नैनो-मशीनों को वस्तुओं के परिवहन में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रौद्योगिकी का उपयोग कंप्यूटर सर्किट और इलेक्ट्रॉनिक घटकों के निर्माण में या मानव शरीर के अंदर फार्मास्यूटिकल्स के संयोजन में किया जा सकता है। टूर ने यह भी अनुमान लगाया कि नैनोकार शोध से प्राप्त ज्ञान भविष्य में कुशल उत्प्रेरक प्रणाली बनाने में मदद करेगा।

धातु की सतह पर चार पहिया अणु की विद्युत चालित दिशात्मक गति
कुडर्नैक एट अल. एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए अणु का वर्णन किया जिसमें चार मोटरयुक्त "पहिए" हैं। तांबे की सतह पर अणु जमा करके और उन्हें स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप के इलेक्ट्रॉनों से पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करके वे कुछ अणुओं को एक विशिष्ट दिशा में चलाने में सक्षम थे, बहुत कुछ एक कार की तरह, पहला एकल अणु होने के नाते जो आगे बढ़ना जारी रखने में सक्षम था। एक सतह पर एक ही दिशा। बेलोचदार इलेक्ट्रॉन टनलिंग रोटरों में गठनात्मक परिवर्तन लाती है और तांबे की सतह पर अणु को आगे बढ़ाती है। व्यक्तिगत मोटर इकाइयों की रोटरी गति की दिशा बदलकर, स्व-चालित आणविक 'फोर-व्हीलर' संरचना यादृच्छिक या अधिमानतः रैखिक प्रक्षेपवक्र का अनुसरण कर सकती है। यह डिज़ाइन अधिक परिष्कृत आणविक यांत्रिक प्रणालियों की खोज के लिए एक प्रारंभिक बिंदु प्रदान करता है, शायद उनकी गति की दिशा पर पूर्ण नियंत्रण के साथ। यह विद्युत चालित नैनोकार यूनिवर्सिटी ऑफ ग्रोनिंगन केमिस्ट बर्नार्ड एल फेरिंगा की देखरेख में बनाया गया था, जिन्हें जीन-पियरे सॉवेज और जे फ्रेजर स्टोडार्ट के साथ नैनोमोटर्स पर अपने अग्रणी काम के लिए 2016 में रसायन विज्ञान के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था

मोटर नैनोकार
जीन-फ्रेंकोइस मोरिन द्वारा सिंथेटिक आणविक मोटर के साथ भविष्य की नैनोकार विकसित की गई है। यह कार्बोरन पहियों और प्रकाश-संचालित हेलीसीन सिंथेटिक आणविक मोटर से सुसज्जित है। यद्यपि मोटर मोएटिटी (रसायन विज्ञान) ने समाधान में यूनिडायरेक्शनल रोटेशन प्रदर्शित किया, सतह पर प्रकाश-संचालित गति अभी तक देखी जा सकती है। भविष्य में आणविक प्रोपेलर द्वारा पानी और अन्य तरल पदार्थों में गतिशीलता भी महसूस की जा सकती है।

यह भी देखें

 * नैनो पु दिन
 * नैनोकार रेस

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 * सोना
 * आणविक मशीनें
 * मोइटी (रसायन विज्ञान)