नैनोकार: Difference between revisions
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नैनोकार 2005 में प्रोफेसर | '''नैनोकार''' एक प्रकार का [[अणु]] है जिसे 2005 में राइस विश्वविद्यालय में प्रोफेसर जेम्स टूर के नेतृत्व वाले एक समूह द्वारा डिजाइन किया गया था। नाम के विपरीत, मूल नैनोकार में [[आणविक मोटर]] नहीं है, इसलिए, यह वास्तव में कार नहीं है। बल्कि, इसे इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए डिजाइन किया गया था कि फुलरीन धातु की सतहों पर कैसे गति करता है; विशेष रूप से, चाहे वे लुढ़कें या फिसलें। | ||
अणु में पहियों के रूप में कार्य करने के लिए | अणु में एक एच (H)-आकार का 'चेसिस' होता है जिसमें पहियों के रूप में कार्य करने के लिए चारों कोनों पर [[:hi:फुलेरेन|फुलरीन]] समूह जुड़े होते हैं। | ||
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सतह को 200 | सतह को 200 तक गर्म करने पर °C जब अणु अपने फुलरीन "पहिए" पर लुढ़कते हैं तो वे आगे और पीछे चलते हैं। नैनोकार लुढ़कने में सक्षम है क्योंकि फुलरीन व्हील को कार्बन-कार्बन [[सिंगल बॉन्ड]] के माध्यम से [[एल्काइन]] "एक्सल" में फिट किया गया 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 लुढ़कती है। कभी-कभी गति की दिशा अणु पिवोट्स के रूप में बदल जाती है। [[:hi:अवलोकन टनलिंग सूक्ष्मदर्शी यंत्र|एसटीएम]] की नोक के साथ अणु को खींचकर रोलिंग कार्रवाई की पुष्टि चावल में प्रोफेसर केविन केली ने भी की थी। | ||
== स्वतंत्र प्रारंभिक वैचारिक योगदान == | == स्वतंत्र प्रारंभिक वैचारिक योगदान == | ||
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| Names | |
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| Preferred IUPAC name
74,165-Bis[(2,5-bis(decyloxy)-4-{[(C60-Ih)[5,6]fulleren-1(9H)-yl]ethynyl}phenyl)ethynyl]-42,45,102,105,132,135,192,195-octakis(decyloxy)-19H,229H-1,22(1)-di(C60-Ih)[5,6]fullerena-4,10,13,19(1,4),7,16(1,2)-hexabenzenadodecaphane-2,5,8,11,14,17,20-heptayne | |
| Identifiers | |
3D model (JSmol)
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| ChemSpider | |
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| Properties | |
| C430H274O12 | |
| Molar mass | 5632.769 |
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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नैनोकार एक प्रकार का अणु है जिसे 2005 में राइस विश्वविद्यालय में प्रोफेसर जेम्स टूर के नेतृत्व वाले एक समूह द्वारा डिजाइन किया गया था। नाम के विपरीत, मूल नैनोकार में आणविक मोटर नहीं है, इसलिए, यह वास्तव में कार नहीं है। बल्कि, इसे इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए डिजाइन किया गया था कि फुलरीन धातु की सतहों पर कैसे गति करता है; विशेष रूप से, चाहे वे लुढ़कें या फिसलें।
अणु में एक एच (H)-आकार का 'चेसिस' होता है जिसमें पहियों के रूप में कार्य करने के लिए चारों कोनों पर फुलरीन समूह जुड़े होते हैं।
जब इसे सोने की सतह पर फैलाया जाता है, तो अणु अपने फुलरीन समूहों के माध्यम से खुद को सतह से जोड़ लेते हैं और टनलिंग माइक्रोस्कोपी को स्कैन करके पता लगाया जाता है। कोई उनके अभिविन्यास को कम कर सकता है क्योंकि फ्रेम की लंबाई इसकी चौड़ाई से थोड़ी कम है।
सतह को 200 तक गर्म करने पर °C जब अणु अपने फुलरीन "पहिए" पर लुढ़कते हैं तो वे आगे और पीछे चलते हैं। नैनोकार लुढ़कने में सक्षम है क्योंकि फुलरीन व्हील को कार्बन-कार्बन सिंगल बॉन्ड के माध्यम से एल्काइन "एक्सल" में फिट किया गया 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 लुढ़कती है। कभी-कभी गति की दिशा अणु पिवोट्स के रूप में बदल जाती है। एसटीएम की नोक के साथ अणु को खींचकर रोलिंग कार्रवाई की पुष्टि चावल में प्रोफेसर केविन केली ने भी की थी।
स्वतंत्र प्रारंभिक वैचारिक योगदान
आण्विक टिंकरटॉय से बने नैनोकार की अवधारणा को पहली बार आण्विक नैनो प्रौद्योगिकी (नवंबर 1997) पर पांचवें दूरदर्शिता सम्मेलन में परिकल्पित किया गया था।[2] इसके बाद, एनल्स ऑफ इम्प्रूवेबल रिसर्च में एक विस्तारित संस्करण प्रकाशित किया गया था।[3] एरिक ड्रेक्सलर द्वारा उन्नत मैकेनिस्टिक अनुरूपताओं को नीचे-ऊपर ड्रेक्सलेरियन नैनो टेक्नोलॉजी की सीमाओं और अवधारणात्मक सीमाओं पर मौलिक बहस में इन पत्रों को एक गंभीर योगदान नहीं माना जाता था। इस नैनोकार अवधारणा की महत्वपूर्ण विशेषता यह तथ्य थी कि सभी आणविक घटक टिंकरटॉय ज्ञात और संश्लेषित अणु थे (अफसोस, कुछ बहुत ही विदेशी और केवल हाल ही में खोजे गए, उदाहरण के लिए Staffane, और विशेष रूप से - फेरिक व्हील, 1995), कुछ ड्रेक्सलेरियन डायमंडॉइड संरचनाओं के विपरीत जो केवल अभिगृहीत थे और कभी संश्लेषित नहीं हुए थे; और ड्राइव सिस्टम जो एक फेरिक व्हील में एम्बेडेड था और एक सब्सट्रेट के अमानवीय या समय-निर्भर चुंबकीय क्षेत्र द्वारा संचालित था - एक पहिया अवधारणा में एक इंजन।
नैनोड्रैग्स्टर
नैनोड्रैग्स्टर, जिसे दुनिया की सबसे छोटी गर्म छड़ कहा जाता है, एक आणविक नैनोकार है।[1][4] डिजाइन पिछले नैनोकार डिजाइनों में सुधार करता है और आणविक मशीन बनाने की दिशा में एक कदम है। नाम नैनोकार के समानता से दौड़कर खींच के लिए आता है, क्योंकि इसके व्हील साइजिंग#स्टैगर्ड व्हील फिटमेंट में सामने छोटे पहियों के साथ एक छोटा एक्सल और पीछे बड़े पहियों के साथ एक बड़ा एक्सल है।
नैनोकार को राइस यूनिवर्सिटी में विकसित किया गया| राइस यूनिवर्सिटी के रिचर्ड ई. स्माले इंस्टीट्यूट नेनोस्केल साइंस एंड टेक्नोलॉजी को जेम्स टूर, केविन केली और इसके शोध में शामिल अन्य सहयोगियों की टीम ने तैयार किया है।[5][6] पिछली विकसित नैनोकार 3 से 4 नैनोमीटर की थी जो थोड़ी थी ऊपर[की चौड़ाई?] डीएनए का एक किनारा और मानव बाल की तुलना में लगभग 20,000 गुना पतला था।[7] इन नैनोकारों को कार्बन बकीबॉल (अणु) के साथ उनके चार पहियों के रूप में बनाया गया था, और जिस सतह पर उन्हें रखा गया था, उसके तापमान की आवश्यकता थी 400 °F (200 °C) इसे स्थानांतरित करने के लिए। दूसरी ओर, एक नैनोकार जो पी-कार्बोरेन पहियों का उपयोग करती है, लुढ़कने के बजाय बर्फ पर फिसलने जैसी चलती है।[8] इस तरह के अवलोकनों से नैनोकार का उत्पादन हुआ, जिसमें दोनों पहिए डिजाइन थे।
नैनोड्रैग्स्टर मानव बाल की तुलना में 50,000 गुना पतला है और इसकी अधिकतम गति 0.014 मिलीमीटर प्रति घंटा (0.0006 in/h या 3.89×10) है।-9 मी/से)।[4][9][10] पिछले पहिए गोलाकार फुलरीन अणु, या बकीबॉल हैं, जो साठ कार्बन परमाणुओं से बने होते हैं, जो एक ड्रैगस्ट्रिप की ओर आकर्षित होते हैं जो सोने की बहुत महीन परत से बना होता है। इस डिज़ाइन ने टूर की टीम को डिवाइस को कम तापमान पर संचालित करने में भी सक्षम बनाया।
नैनोड्रैग्स्टर और अन्य नैनो-मशीनों को वस्तुओं के परिवहन में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रौद्योगिकी का उपयोग कंप्यूटर सर्किट और इलेक्ट्रॉनिक घटकों के निर्माण में या मानव शरीर के अंदर फार्मास्यूटिकल्स के संयोजन में किया जा सकता है।[11] टूर ने यह भी अनुमान लगाया कि नैनोकार अनुसंधान से प्राप्त ज्ञान भविष्य में कुशल उत्प्रेरक परिवर्तक बनाने में मदद करेगा।
धातु की सतह पर चार पहिया अणु की विद्युत चालित दिशात्मक गति
कुडेर्नैक एट अल। एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए अणु का वर्णन किया जिसमें चार मोटर चालित पहिए हैं। एक तांबे की सतह पर अणु जमा करके और उन्हें एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप के इलेक्ट्रॉनों से पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करके, वे कुछ अणुओं को एक विशिष्ट दिशा में ड्राइव करने में सक्षम थे, एक कार की तरह, पहला एकल अणु होने के नाते जो अंदर जाने में सक्षम था। एक सतह पर एक ही दिशा। बेलोचदार इलेक्ट्रॉन टनलिंग रोटरों में गठनात्मक परिवर्तन लाती है और तांबे की सतह पर अणु को आगे बढ़ाती है। व्यक्तिगत मोटर इकाइयों की रोटरी गति की दिशा बदलकर, स्व-चालित आणविक 'फोर-व्हीलर' संरचना यादृच्छिक या अधिमानतः रैखिक प्रक्षेपवक्र का अनुसरण कर सकती है। यह डिज़ाइन अधिक परिष्कृत आणविक यांत्रिक प्रणालियों की खोज के लिए एक प्रारंभिक बिंदु प्रदान करता है, शायद उनकी गति की दिशा पर पूर्ण नियंत्रण के साथ।[12] यह विद्युत चालित नैनोकार ग्रोनिंगन विश्वविद्यालय केमिस्ट बर्नार्ड एल फेरिंगा की देखरेख में बनाया गया था, जिन्हें जीन पियरे सॉवेज और फ्रेजर स्टोडार्ट|जे के साथ नैनोमोटर्स पर अपने अग्रणी काम के लिए 2016 में रसायन विज्ञान के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। फ्रेजर स्टोडार्ट।[13]
मोटर नैनोकार
जीन-फ्रेंकोइस मोरिन एट अल द्वारा एक सिंथेटिक आणविक मोटर के साथ एक भविष्य की नैनोकार विकसित की गई है।[14] यह कार्बोरन पहियों और एक प्रकाश-संचालित हेलीसीन सिंथेटिक आणविक मोटर से सुसज्जित है। यद्यपि मोटर मोएटिटी (रसायन विज्ञान) ने समाधान में यूनिडायरेक्शनल रोटेशन प्रदर्शित किया, सतह पर प्रकाश-संचालित गति अभी तक देखी जा सकती है। भविष्य में आणविक प्रोपेलर द्वारा पानी और अन्य तरल पदार्थों में गतिशीलता भी महसूस की जा सकती है।
यह भी देखें
इस पेज में लापता आंतरिक लिंक की सूची
- सोना
- आणविक मशीनें
- मोइटी (रसायन विज्ञान)
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 Shirai, Y.; et al. (2005). "Directional Control in Thermally Driven Single-Molecule Nanocars". Nano Lett. 5 (11): 2330–34. Bibcode:2005NanoL...5.2330S. doi:10.1021/nl051915k. PMID 16277478.
- ↑ M T Michalewicz Nano-cars: Feynman's dream fulfilled or the ultimate challenge to Automotive Industry. Publication abstract. The Fifth Foresight Conference on Molecular Nanotechnology, Palo Alto (1997 November 5–8)
- ↑ M.T. Michalewicz Nano-cars: Enabling Technology for building Buckyball Pyramids Archived 2018-06-19 at the Wayback Machine, Annals of Improbable Research, Vol. IV, No. 3 March/April 1998
- ↑ 4.0 4.1 Hadhazy, Adam (Jan 19, 2010). "दुनिया की सबसे नन्ही हॉट रॉड नैनो तकनीक को बढ़ावा देती है". NBC News. Retrieved 20 January 2010.
- ↑ "टेक्सास के वैज्ञानिकों ने 'नैनोड्रैग्स्टर' विकसित किया". Nano Tech Now. Retrieved 2010-01-19.
- ↑ Shirai, Y.; et al. (2005). "तापीय रूप से संचालित एकल-अणु नैनोकार में दिशात्मक नियंत्रण". Nano Lett. 5 (11): 2330–34. Bibcode:2005NanoL...5.2330S. doi:10.1021/nl051915k. PMID 16277478.
- ↑ "पिछला नैनोकार निर्दिष्टीकरण". The Future of Things. Archived from the original on 2007-07-14. Retrieved 2010-01-20.
- ↑ "नैनो तकनीक से बनी दुनिया की सबसे छोटी हॉट रॉड". Live Science.
- ↑ "आणविक मशीनों के भविष्य की ओर 'नैनोड्रैग्स्टर' दौड़". Science Daily. Retrieved 2010-01-19.
- ↑ "आणविक मशीनों के भविष्य की ओर 'नैनोड्रैग्स्टर' दौड़". Nano Techwire. Archived from the original on 2011-07-14. Retrieved 2010-01-20.
- ↑ "शोरूम के तल पर नया मॉडल नैनोकार". The Future of Things. Archived from the original on 2007-07-14. Retrieved 2010-01-20.
- ↑ Kudernac, Tibor; Ruangsupapichat, Nopporn; Parschau, Manfred; MacIá, Beatriz; Katsonis, Nathalie; Harutyunyan, Syuzanna R.; Ernst, Karl-Heinz; Feringa, Ben L. (2011). "धातु की सतह पर चार पहियों वाले अणु की विद्युत चालित दिशात्मक गति". Nature. 479 (7372): 208–11. Bibcode:2011Natur.479..208K. doi:10.1038/nature10587. PMID 22071765. S2CID 6175720.
- ↑ The Nobel Prize in Chemistry 2016 was awarded jointly to Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart and Bernard L. Feringa "for the design and synthesis of molecular machines".
- ↑ Morin, Jean-François; Shirai, Yasuhiro; Tour, James M. (2006). "एक मोटर चालित नैनोकार के रास्ते में". Org. Lett. 8 (8): 1713–16. doi:10.1021/ol060445d. PMID 16597148.
