نانوموتور
یک صفحهٔ ابهامزدایی در ویکیمدیا / From Wikipedia, the free encyclopedia
نانوموتور وسیلهای مولکولی یا نانومقیاس است که میتواند انرژی را به حرکت تبدیل کند و معمولاً نیروهایی در مقیاس پیکونیوتون تولید میکند.[1][2][3][4]
نانوذرات قرنها توسط هنرمندان مورد استفاده قرار گرفتهاند، از جمله استفاده در طراحی جام معروف لیکورگوس. ولی تا همین اواخر نیز تحقیقات علمی زیادی در زمینه فناوری نانو انجام نشده بود. در سال ۱۹۵۹، ریچارد فاینمن در کنفرانس انجمن فیزیک آمریکا که در کلتک برگزار شد، سخنرانی معروفی با عنوان " آن پایین فضای بسیار زیادی وجود دارد " ارائه کرد. او در ادامه شرط علمی گذاشت که آیا کسی میتواند موتوری کوچکتر از ۴۰۰ میکرومتر طراحی کند؟[6] هدف او از شرطبندی (مانند اکثر شرطبندیهای علمی) الهام بخشیدن به دانشمندان برای توسعه فناوریهای جدید بود و هر کسی که میتوانست یک نانوموتور توسعه دهد، جایزه ۱۰۰۰ دلاری را دریافت میکرد.[6] در نهایت، شرط را ویلیام مکللان، که نانوموتوری را بدون توسعه روشهای جدید ساخت، برنده شد. با این وجود، سخنرانی ریچارد فاینمن الهام بخش نسل جدیدی از دانشمندان شد تا تحقیقاتشان در زمینه نانوتکنولوژی را با انگیزه بیشتری دنبال کنند.
نانوموتورها به دلیل توانایی در غلبه بر دینامیک میکروسیال موجود در اعداد رینولدز پایین، مورد توجه تحقیقات زیادی هستند. طبق نظریه اسکالوپ، نانوموتورها باید تقارن موجود در میکروسیال را بشکنند تا حرکتی با اعداد رینولدز پایین ایجاد کنند. علاوه بر این، در هنگام طراحی نانوموتورها حرکت براونی نیز باید در نظر گرفته شود، زیرا برهمکنش ذره و حلال میتواند بهطور چشمگیری بر توانایی نانوموتور برای عبور از یک مایع تأثیر بگذارد. این برهمکنش میتواند طراحی نانوموتورهای جدید را با مشکلات مهمی روبهرو کند.
تاکنون تحقیقات زیادی برای غلبه بر دینامیک میکروسیال در اعداد رینولدز پایین انجام شدهاست. در حال حاضر، چالش اصلی تحقیقات غلبه بر مسائلی همچون زیست سازگاری، کنترل جهتپذیری و در دسترس بودن سوخت، قبل از قرارگیری نانوموتورها در بدن برای کاربردهای ترانوستیک، میباشد.[7]