Nanocar
நானோகார் என்பது 2005 ஆம் ஆண்டில் ரைஸ் பல்கலைக்கழகத்தில் பேராசிரியர் ஜேம்ஸ் டூர் தலைமையிலான குழுவால் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு மூலக்கூறு ஆகும். பெயர் இருந்தபோதிலும், அசல் நானோகாரில் மூலக்கூறு மோட்டார் இல்லை, எனவே, இது உண்மையில் ஒரு கார் அல்ல. மாறாக, உலோக மேற்பரப்புகளில் ஃபுல்லரீன்கள் எவ்வாறு நகர்கின்றன என்ற கேள்விக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் இது வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது; குறிப்பாக, அவை உருண்டு செல்கின்றனவா அல்லது சறுக்குகின்றனவா (அவை உருண்டு செல்கின்றன). இந்த மூலக்கூறு ஒரு எச்-வடிவ 'சேஸ்' ஐக் கொண்டுள்ளது, நான்கு மூலைகளிலும் ஃபுலரீன் குழுக்கள் இணைக்கப்பட்டு சக்கரங்களாக செயல்படுகின்றன. தங்க மேற்பரப்பில் சிதறடிக்கப்படும்போது, மூலக்கூறுகள் அவற்றின் ஃபுல்லிரீன் குழுக்கள் வழியாக மேற்பரப்பில் தங்களை இணைத்துக் கொள்கின்றன, மேலும் ஸ்கேனிங் டன்னலிங் நுண்ணோக்கி மூலம் கண்டறியப்படுகின்றன. சட்டகத்தின் நீளம் அதன் அகலத்தை விட சற்று குறைவாக இருப்பதால் அவற்றின் நோக்குநிலையைக் கண்டறியலாம். மேற்பரப்பை 200 டிகிரி செல்சியஸுக்கு சூடாக்கும்போது மூலக்கூறுகள் அவற்றின் ஃபுல்லிரீன் "சக்கரங்களில்" உருண்டு செல்லும்போது முன்னும் பின்னும் நகர்கின்றன. கார்பன்-கார்பன் ஒற்றைப் பிணைப்பு மூலம் அல்கைன் "அச்சில்" ஃபுல்ரீன் சக்கரம் பொருத்தப்பட்டிருப்பதால் நானோகாரால் உருண்டு செல்ல முடியும். அண்டை கார்பனில் உள்ள ஹைட்ரஜன் இலவச சுழற்சிக்கு பெரிய தடையாக இல்லை. வெப்பநிலை போதுமான அளவு அதிகமாக இருக்கும்போது, நான்கு கார்பன்-கார்பன் பிணைப்புகள் சுழல்கின்றன மற்றும் கார் சுழல்கிறது. எப்போதாவது மூலக்கூறு மையங்களாக இயக்கத்தின் திசை மாறுகிறது. ரைஸில் உள்ள பேராசிரியர் கெவின் கெல்லி, மூலக்கூறை எஸ். டி. எம் முனையுடன் இழுத்துச் செல்வதன் மூலம் உருளும் செயலை உறுதிப்படுத்தினார். சுயாதீனமான ஆரம்பகால கருத்தியல் பங்களிப்பு மூலக்கூறு "டிங்கர்டாக்களால்" கட்டப்பட்ட ஒரு நானோகாரின் கருத்து முதலில் எம். டி. மூலக்கூறு நானோ தொழில்நுட்பம் குறித்த ஐந்தாவது தொலைநோக்கு மாநாட்டில் மைக்கலேவிக்ஸ் (நவம்பர் 1997). அதைத் தொடர்ந்து, விரிவாக்கப்பட்ட பதிப்பு அன்னல்ஸ் ஆஃப் இம்ப்ரோபபிள் ரிசர்ச்சில் வெளியிடப்பட்டது. இந்த ஆவணங்கள் கீழ்நிலை டிரெக்ஸ்லேரியன் நானோ தொழில்நுட்பத்தின் வரம்புகள் மற்றும் எரிக் டிரெக்ஸ்லரால் முன்வைக்கப்பட்ட இயந்திரவியல் ஒப்புமைகளை எவ்வளவு தூரம் மேற்கொள்ள முடியும் என்பதற்கான கருத்தியல் வரம்புகள் பற்றிய அடிப்படை விவாதத்திற்கு அவ்வளவு தீவிரமான பங்களிப்பாக இருக்கக்கூடாது. இந்த நானோகார் கருத்தாக்கத்தின் முக்கிய அம்சம் என்னவென்றால், அனைத்து மூலக்கூறு கூறு டிங்கர்டாக்களும் அறியப்பட்டு ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மூலக்கூறுகள் (ஐயோ, சில மிகவும் கவர்ச்சியானவை மற்றும் சமீபத்தில் மட்டுமே கண்டுபிடிக்கப்பட்டன, எ. கா. ஸ்டாஃபேன்கள், மற்றும் குறிப்பாக-ஃபெரிக் சக்கரம், 1995), சில டிரெக்ஸ்லேரியன் டயமண்டாய்டு கட்டமைப்புகளுக்கு மாறாக, அவை மட்டுமே அனுமானிக்கப்பட்டன மற்றும் ஒருபோதும் ஒருங்கிணைக்கப்படவில்லை; மற்றும் ஒரு ஃபெரிக் சக்கரத்தில் உட்பொதிக்கப்பட்ட மற்றும் ஒரு அடி மூலக்கூறின் ஒரே மாதிரியான அல்லது நேரத்தை சார்ந்த காந்தப்புலத்தால் இயக்கப்படும் இயக்கி அமைப்பு-ஒரு சக்கரத்தில் இயந்திரம். உலகின் மிகச்சிறிய சூடான கம்பி என்று அழைக்கப்படும் நானோடிராக்ஸ்டர் ஒரு மூலக்கூறு நானோகாராகும். வடிவமைப்பு முந்தைய நானோகார் வடிவமைப்புகளை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் மூலக்கூறு இயந்திரங்களை உருவாக்குவதற்கான ஒரு படியாகும். நானோகார் ஒரு இழுவை இயந்திரத்துடன் ஒத்திருப்பதால் இந்த பெயர் வந்தது, ஏனெனில் அதன் தடுமாற்ற சக்கர பொருத்துதல் முன்புறத்தில் சிறிய சக்கரங்களுடன் ஒரு குறுகிய அச்சையும் பின்புறத்தில் பெரிய சக்கரங்களுடன் ஒரு பெரிய அச்சையும் கொண்டுள்ளது. ரைஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் ரிச்சர்ட் ஈ. ஸ்மாலி இன்ஸ்டிடியூட் நானோஸ்கேல் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் ஜேம்ஸ் டூர், கெவின் கெல்லி மற்றும் அதன் ஆராய்ச்சியில் ஈடுபட்டுள்ள பிற சகாக்களின் குழுவால் நானோகார்கள் உருவாக்கப்பட்டன. முந்தைய நானோகார் 3 முதல் 4 நானோமீட்டர்கள் வரை இருந்தது, இது அகலத்தை விட சற்று அதிகமாக இருந்தது. ஒரு மனித முடியை விட சுமார் 20,000 மடங்கு மெல்லிய டிஎன்ஏ இழையாகும். இந்த நானோ கார்கள் அவற்றின் நான்கு சக்கரங்களாக கார்பன் பக்பால்களைக் கொண்டு கட்டப்பட்டன, மேலும் அவை வைக்கப்பட்ட மேற்பரப்பு அதை நகர்த்துவதற்கு ஒரு வெப்பநிலை தேவைப்பட்டது. மறுபுறம், பி-கார்பரேன் சக்கரங்களைப் பயன்படுத்திய ஒரு நானோகார் உருண்டு செல்வதை விட பனியில் சறுக்குவது போல் நகர்கிறது. இத்தகைய அவதானிப்புகள் இரு சக்கர வடிவமைப்புகளைக் கொண்ட நானோ கார்களின் உற்பத்திக்கு வழிவகுத்தன. நானோ டிராக்ஸ்டர் மனித முடியை விட 50,000 மடங்கு மெல்லியது மற்றும் மணிக்கு 0.014 மில்லிமீட்டர்கள் (0.0006 in/h அல்லது 3.89 × 10−9 m/s) என்ற அதிகபட்ச வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது. பின்புற சக்கரங்கள் கோள முழு மூலக்கூறுகள் அல்லது பக்பால்கள் ஆகும், அவை ஒவ்வொன்றும் அறுபது கார்பன் அணுக்களால் ஆனவை, அவை மிகவும் நுண்ணிய தங்க அடுக்கால் ஆன இழுவைப் பட்டிக்கு ஈர்க்கப்படுகின்றன. இந்த வடிவமைப்பு டூர் குழுவிற்கு குறைந்த வெப்பநிலையில் சாதனத்தை இயக்க உதவியது. நானோ டிராக்ஸ்டர் மற்றும் பிற நானோ இயந்திரங்கள் பொருட்களை கொண்டு செல்வதில் பயன்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. கணினி சுற்றுகள் மற்றும் மின்னணு கூறுகளை உற்பத்தி செய்வதிலோ அல்லது மனித உடலுக்குள் மருந்துகளுடன் இணைந்து பயன்படுத்துவதிலோ இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம். நானோகார் ஆராய்ச்சியிலிருந்து பெறப்பட்ட அறிவு எதிர்காலத்தில் திறமையான வினையூக்கி அமைப்புகளை உருவாக்க உதவும் என்றும் டூர் ஊகித்தார். உலோக மேற்பரப்பில் நான்கு சக்கர மூலக்கூறின் மின்சாரத்தால் இயக்கப்படும் திசை இயக்கம் குடெர்னாக் மற்றும் பலர். நான்கு இயந்திரமயமாக்கப்பட்ட "சக்கரங்கள்" கொண்ட விசேஷமாக வடிவமைக்கப்பட்ட மூலக்கூறை விவரித்தார். ஒரு செம்பு மேற்பரப்பில் மூலக்கூறை டெபாசிட் செய்வதன் மூலமும், ஸ்கேனிங் டன்னலிங் நுண்ணோக்கியின் எலக்ட்ரான்களிலிருந்து போதுமான ஆற்றலை வழங்குவதன் மூலமும் அவர்களால் சில மூலக்கூறுகளை ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் ஓட்ட முடிந்தது, ஒரு காரைப் போலவே, ஒரு மேற்பரப்பில் ஒரே திசையில் தொடர்ந்து நகரும் திறன் கொண்ட முதல் ஒற்றை மூலக்கூறு ஆகும். நெகிழ்வான எலக்ட்ரான் சுரங்கப்பாதை சுழற்சிகளில் இணக்கமான மாற்றங்களைத் தூண்டுகிறது மற்றும் மூலக்கூறை செம்பு மேற்பரப்பில் செலுத்துகிறது. தனிப்பட்ட மோட்டார் அலகுகளின் சுழற்சி இயக்கத்தின் திசையை மாற்றுவதன் மூலம், சுய-உந்துதல் மூலக்கூறு 'நான்கு சக்கர' அமைப்பு சீரற்ற அல்லது முன்னுரிமை நேரியல் பாதைகளைப் பின்பற்றலாம். இந்த வடிவமைப்பு மிகவும் அதிநவீன மூலக்கூறு இயந்திர அமைப்புகளின் ஆய்வுக்கு ஒரு தொடக்க புள்ளியை வழங்குகிறது, ஒருவேளை அவற்றின் இயக்கத்தின் திசையில் முழுமையான கட்டுப்பாட்டுடன். இந்த மின்சாரத்தால் இயக்கப்படும் நானோகார், க்ரோனிங்கன் பல்கலைக்கழக வேதியியலாளர் பெர்னார்ட் எல். ஃபெரிங்காவின் மேற்பார்வையின் கீழ் கட்டப்பட்டது, அவருக்கு நானோமோட்டர்களில் தனது முன்னோடி பணிக்காக 2016 ஆம் ஆண்டில் வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது, ஜீன்-பியர் சாவேஜ் மற்றும் ஜே. ஃப்ரேசர் ஸ்டோடார்ட் ஆகியோருடன் இணைந்து. மோட்டார் நானோகார் செயற்கை மூலக்கூறு மோட்டருடன் கூடிய எதிர்கால நானோகார் ஜீன்-ஃபிராங்கோயிஸ் மோரின் மற்றும் பலர் உருவாக்கியுள்ளனர். இது கார்போரேன் சக்கரங்கள் மற்றும் ஒளி-இயங்கும் ஹெலிசின் செயற்கை மூலக்கூறு மோட்டார் பொருத்தப்பட்டுள்ளது. மோட்டார் பகுதி கரைசலில் ஒரு திசை சுழற்சியைக் காட்டியிருந்தாலும், ஒரு மேற்பரப்பில் ஒளியால் இயக்கப்படும் இயக்கம் இன்னும் காணப்படவில்லை. நீர் மற்றும் பிற திரவங்களில் நகர்வதையும் எதிர்காலத்தில் ஒரு மூலக்கூறு உந்துசக்தியால் உணர முடியும். மேலும் காண்கஃ நானோ புட்டியன் நானோகார் இனம் குறிப்புகள் மூலக்கூறு இயந்திரங்கள் நானோ தொழில்நுட்பம்