Le Plus Petit Moteur Du Monde

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Regardez le courir!

Les scientifiques ont récemment dévoilé le plus petit moteur électrique jamais construit. Vous pouvez en insérer des centaines dans la période à la fin de cette phrase.

Un jour, un moteur similaire pourrait alimenter un minuscule docteur en mécanique qui voyagerait dans votre corps lors de l'appel ultime à domicile.

Le moteur fonctionne en brassant des atomes entre deux gouttelettes de métal en fusion dans un nanotube de carbone [regardez-le courir].

Varoom!

Le plus petit moteur du monde: moteur


Scènes d'une vidéo du moteur réel.

Crédit: Groupe de recherche Zettl, Laboratoire national Lawrence Berkeley et Université de Californie à Berkeley

Une gouttelette est encore plus petite que l'autre. Lorsqu'un faible courant électrique est appliqué aux gouttelettes, les atomes sortent lentement de la plus grosse et rejoignent la plus petite. La petite gouttelette grossit - sans jamais atteindre la taille d'une autre gouttelette - et finit par heurter la grosse gouttelette. Lorsqu'elles se touchent, la grosse goutte supprime rapidement les atomes précédemment éliminés. Ce rapide changement d'énergie produit un coup de force.

La technique exploite le fait que la tension superficielle - la tendance des atomes ou des molécules à résister à la séparation - devient plus importante à petite échelle. La tension de surface est la même chose qui permet à certains insectes de marcher sur l’eau.

Le moteur, un oscillateur de relaxation nanoélectromécanique commandé par la tension de surface, a été construit par une équipe de chercheurs dirigée par Alex Zettl de l'Université de Californie à Berkeley.

Bien que la quantité d'énergie produite soit faible (20 microwatts), elle est assez impressionnante par rapport à la petite taille du moteur. L'ensemble de la configuration est inférieure à 200 nanomètres sur un côté, soit des centaines de fois plus petite que la largeur d'un cheveu humain. Si on pouvait l'adapter à la taille d'un moteur automobile, il serait 100 millions de fois plus puissant qu'un moteur V6 de 225 chevaux de la Toyota Camry, ont indiqué les chercheurs.

En 1988, Richard Muller, professeur d’ingénierie électrique à Berkeley, a créé le premier micromoteur en service, d’une largeur de 100 microns, soit environ l’épaisseur d’un cheveu humain. En 2003, le groupe de Zettl a créé le premier moteur à l'échelle nanométrique. L'année dernière, ils ont construit un nanoconveyeur, qui transporte des particules minuscules comme des voitures dans une usine.

Galerie d'images

Le plus petit moteur du monde: petit


Petites machines

Un article traitant de la dernière invention a été publié dans le numéro du 21 mars de Lettres de physique appliquée.

Les ingénieurs en nanotechnologie tentent d'imiter la nature, construisant des objets atome par atome. Entre autres choses, les nanomoteurs pourraient être utilisés dans des circuits optiques pour rediriger la lumière, un processus appelé commutation optique. Les futuristes imaginent un jour où des nanomachines, alimentées par des nanomoteurs, erreront dans votre corps pour rechercher la maladie et réparer les cellules endommagées.

"Cet oscillateur est idéal pour les applications locomotives, car il est si puissant pour sa taille", a déclaré Chris Regan, chercheur au sein du groupe Zettl. WordsSideKick.com. "Par exemple, dans un nanobot, il pourrait être utilisé comme moteur qui conduit à ramper, marcher, nager, sauter ou voler."

Plus immédiatement, le nouveau moteur pourrait être utilisé d'ici deux ans dans la technologie des systèmes micro-électro-mécaniques (MEMS), a déclaré Regan.

Les MEMS sont de minuscules composants fabriqués en éliminant par gravure des parties d’une plaquette de silicium ou en ajoutant de minuscules couches. Aussi petits qu'un grain de pollen, les MEMS sont plus gros que le nanomonde. Ils sont utilisés dans des microaccéléromètres, des dispositifs qui activent les airbags automobiles. Les MEMS optiques sont utilisés dans de nombreux systèmes de cinéma maison.

Regan a déclaré que le passage à NEMS, le nano-équivalent de MEMS, "prendra plus de temps".

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