2011 高考物理新题材:分子发动机现代化技术的发展,各种微型产品越来越多,产品 的小型化要求其配件也进一步的 改进。于是,作为能源核心的发动机得到了极大的关注。最近,詹姆士建立了一种分 子发动机,它能够在 1 秒钟内旋转1 亿转。 分子中包括碳氢环,碳氢环从苯环中心突出,像是发动机的 螺旋桨“刀片”。当詹姆士在沉积于铜片上的一层薄薄的分子上做实验时,通过扫描隧道显微镜发现一些分子开始了自发的旋转。显微镜通过拖动一个细针获得图象,计算机从细针的移动中得到分子地貌图。 当分子静止时,从显微镜中可以看到分子呈多节丛样。当分子旋转时,因为转速太快,显微镜无法逐个分解图象,因此这些球形物融合在一起成为圆环状。 分子旋转的原因是什么呢?詹姆士推想发动机 的螺旋桨“刀片”通过化学力与 相邻的“刀片”结合,但这种化学力结合非常弱,只需极微小的热量就可以把相邻的“刀 片”撞开,使它们就旋转到其他位置。 詹姆士认为,在将 来的某一天,这种发动机可能为微型机器提供能源。因为与现有的微型装置相比,它们太小了。