Nanocar
नैनोकार एक अणु है जिसे 2005 में राइस विश्वविद्यालय में प्रोफेसर जेम्स टूर के नेतृत्व में एक समूह द्वारा डिजाइन किया गया था। नाम के बावजूद, मूल नैनोकार में आणविक मोटर नहीं होती है, इसलिए, यह वास्तव में एक कार नहीं है। बल्कि, इसे इस सवाल का जवाब देने के लिए डिज़ाइन किया गया था कि धातु की सतहों पर फुलरीन कैसे चलते हैं; विशेष रूप से, चाहे वे लुढ़कते हों या फिसलते हों (वे लुढ़कते हैं)। अणु में एक एच-आकार का 'चेसिस' होता है जिसमें चार कोनों पर फुलरीन समूह पहियों के रूप में कार्य करने के लिए जुड़े होते हैं। जब सोने की सतह पर फैलाया जाता है, तो अणु अपने फुलरीन समूहों के माध्यम से खुद को सतह से जोड़ते हैं और स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोपी के माध्यम से पता लगाया जाता है। कोई भी उनके अभिविन्यास का अनुमान लगा सकता है क्योंकि फ्रेम की लंबाई इसकी चौड़ाई से थोड़ी कम है। सतह को 200 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने पर अणु आगे और पीछे बढ़ते हैं क्योंकि वे अपने फुलरीन "पहियों" पर लुढ़कते हैं। नैनोकार लुढ़कने में सक्षम है क्योंकि फुलरीन चक्र कार्बन-कार्बन एकल बंधन के माध्यम से एल्काइन "एक्सल" में फिट किया जाता 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 घूमती है। कभी-कभी गति की दिशा अणु धुरी के रूप में बदलती है। राइस के प्रोफेसर केविन केली ने एस. टी. एम. की नोक से अणु को खींचकर रोलिंग क्रिया की पुष्टि की। स्वतंत्र प्रारंभिक वैचारिक योगदान आणविक "टिंकरटॉय" से निर्मित नैनोकार की अवधारणा की परिकल्पना सबसे पहले एम. टी. आणविक नैनोटेक्नोलॉजी (नवंबर 1997) पर पांचवें दूरदर्शिता सम्मेलन में माइकलविक्ज़। इसके बाद, एक विस्तारित संस्करण एनल्स ऑफ इम्प्रोबेबल रिसर्च में प्रकाशित किया गया था। इन शोधपत्रों को निचले स्तर की ड्रेक्सलरियन नैनो प्रौद्योगिकी की सीमाओं और इस बात की वैचारिक सीमाओं पर एक मौलिक बहस में एक गंभीर योगदान माना जाता था कि एरिक ड्रेक्सलर द्वारा विकसित यंत्रवादी समानताओं को कितना आगे बढ़ाया जा सकता है। इस नैनोकार अवधारणा की महत्वपूर्ण विशेषता यह थी कि सभी आणविक घटक टिंकरटॉय ज्ञात और संश्लेषित अणु थे (अफसोस, कुछ बहुत ही विदेशी और हाल ही में खोजे गए, जैसे। स्टैफेन, और विशेष रूप से-फेरिक व्हील, 1995), कुछ ड्रेक्सलरियन डायमंडॉइड संरचनाओं के विपरीत जो केवल अभिनिर्धारित थे और कभी संश्लेषित नहीं थे; और ड्राइव सिस्टम जो एक फेरिक व्हील में एम्बेडेड था और एक सब्सट्रेट के असमरूप या समय-निर्भर चुंबकीय क्षेत्र द्वारा संचालित था-एक "इंजन इन ए व्हील" अवधारणा। नैनोड्रैग्स्टर नैनोड्रैग्स्टर, जिसे दुनिया की सबसे छोटी गर्म छड़ कहा जाता है, एक आणविक नैनोकार है। डिजाइन पिछले नैनोकार डिजाइनों में सुधार करता है और आणविक मशीनों के निर्माण की दिशा में एक कदम है। यह नाम एक ड्रैगस्टर के लिए नैनोकार की समानता से आता है, क्योंकि इसके अस्थिर पहिया फिटमेंट में सामने में छोटे पहियों के साथ एक छोटा एक्सल और पीछे में बड़े पहियों के साथ एक बड़ा एक्सल होता है। नैनोकार को राइस विश्वविद्यालय के रिचर्ड ई. स्मैली इंस्टीट्यूट नैनोस्केल साइंस एंड टेक्नोलॉजी में जेम्स टूर, केविन केली और इसके शोध में शामिल अन्य सहयोगियों की टीम द्वारा विकसित किया गया था। पिछला विकसित नैनोकार 3 से 4 नैनोमीटर था जो [की चौड़ाई] से थोड़ा अधिक था। डी. एन. ए. का एक स्ट्रैंड और मानव बाल की तुलना में लगभग 20,000 गुना पतला था। इन नैनोकारों को उनके चार पहियों के रूप में कार्बन बकीबॉल के साथ बनाया गया था, और जिस सतह पर उन्हें रखा गया था, उसे चलने के लिए तापमान की आवश्यकता थी। दूसरी ओर, पी-कार्बोरेन पहियों का उपयोग करने वाला एक नैनोकार लुढ़कने के बजाय बर्फ पर फिसलता हुआ चलता है। इस तरह के अवलोकनों ने नैनोकार्स का उत्पादन किया जिसमें दोनों पहियों के डिजाइन थे। नैनोड्रैग्स्टर मानव बाल की तुलना में 50,000 गुना पतला होता है और इसकी शीर्ष गति 0.014 मिलीमीटर प्रति घंटे (0.0006 इंच/घंटा या 3.89 × 10−9 मीटर/सेकंड) होती है। पीछे के पहिये गोलाकार फुलरीन अणु या बकीबॉल होते हैं, जो प्रत्येक साठ कार्बन परमाणुओं से बने होते हैं, जो सोने की एक बहुत ही महीन परत से बने ड्रैगस्ट्रिप की ओर आकर्षित होते हैं। इस डिजाइन ने टूर की टीम को कम तापमान पर उपकरण को संचालित करने में भी सक्षम बनाया। नैनोड्रैग्स्टर और अन्य नैनो-मशीनों को वस्तुओं के परिवहन में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। तकनीक 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 अनुसंधान से प्राप्त ज्ञान भविष्य में कुशल उत्प्रेरक प्रणालियों के निर्माण में मदद करेगा। धातु की सतह पर चार पहियों वाले अणु की विद्युत संचालित दिशात्मक गति कुडर्नैक आदि। एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए अणु का वर्णन किया जिसमें चार मोटर चालित "पहिये" हैं। एक तांबे की सतह पर अणु को जमा करके और उन्हें एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप के इलेक्ट्रॉनों से पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करके वे कुछ अणुओं को एक विशिष्ट दिशा में चलाने में सक्षम थे, बहुत हद तक एक कार की तरह, पहला एकल अणु जो एक सतह पर एक ही दिशा में आगे बढ़ने में सक्षम था। अस्थिर इलेक्ट्रॉन टनलिंग रोटरों में संरचनात्मक परिवर्तनों को प्रेरित करती है और अणु को तांबे की सतह पर आगे बढ़ाती है। अलग-अलग मोटर इकाइयों की घूर्णन गति की दिशा को बदलकर, स्व-चालित आणविक 'चार-पहिया' संरचना यादृच्छिक या अधिमानतः रैखिक प्रक्षेपवक्र का अनुसरण कर सकती है। यह डिजाइन अधिक परिष्कृत आणविक यांत्रिक प्रणालियों के अन्वेषण के लिए एक प्रारंभिक बिंदु प्रदान करता है, शायद उनकी गति की दिशा पर पूर्ण नियंत्रण के साथ। इस विद्युत संचालित नैनोकार का निर्माण ग्रोनिंगन विश्वविद्यालय के रसायनज्ञ बर्नार्ड एल. फिरिंगा की देखरेख में किया गया था, जिन्हें जीन-पियरे सॉवेज और जे. फ्रेजर स्टोडडार्ट के साथ मिलकर नैनोमोटर पर उनके अग्रणी काम के लिए 2016 में रसायन विज्ञान के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। मोटर नैनोकार एक सिंथेटिक आणविक मोटर के साथ एक भविष्य के नैनोकार को जीन-फ्रैंकोइस मोरिन एट अल द्वारा विकसित किया गया है। यह कार्बोरेन पहियों और एक प्रकाश-संचालित हेलिसिन सिंथेटिक आणविक मोटर से सुसज्जित है। यद्यपि मोटर भाग विलयन में एकदिशीय घूर्णन प्रदर्शित करता है, सतह पर प्रकाश-चालित गति अभी तक देखी नहीं गई है। पानी और अन्य तरल पदार्थों में गतिशीलता को भविष्य में एक आणविक प्रणोदक द्वारा भी महसूस किया जा सकता है। नैनोपुटियन नैनोकार रेस संदर्भ आणविक मशीन नैनोटेक्नोलॉजी भी देखें।