El Motor Más Pequeño Del Mundo

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Los científicos descubrieron recientemente el motor eléctrico más pequeño jamás construido. Podrías meter cientos de ellos en el período al final de esta oración. Un día, un motor similar podría alimentar a un pequeño médico mecánico que viajaría a través de su cuerpo en la última visita a domicilio. El motor funciona mezclando átomos entre dos gotitas de metal fundido en un nanotubo de carbono [verlo correr].

Los científicos descubrieron recientemente el motor eléctrico más pequeño jamás construido. Podrías meter cientos de ellos en el período al final de esta oración.

Un día, un motor similar podría alimentar a un pequeño médico mecánico que viajaría a través de su cuerpo en la última visita a domicilio.

El motor funciona mezclando átomos entre dos gotitas de metal fundido en un nanotubo de carbono [verlo correr].

¡Varoom!


Escenas de un video del motor actual.

Crédito: Zettl Research Group, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y Universidad de California en Berkeley

Una gota es incluso más pequeña que la otra. Cuando se aplica una pequeña corriente eléctrica a las gotas, los átomos extraen lentamente la gota más grande y se unen a la más pequeña. La gota pequeña crece, pero nunca llega a ser tan grande como la otra gota, y eventualmente se topa con la gota grande. A medida que se tocan, la gran gota absorbe rápidamente los átomos que previamente había desprendido. Este rápido cambio de energía produce un golpe de potencia.

La técnica explota el hecho de que la tensión superficial, la tendencia de los átomos o moléculas a resistir la separación, se vuelve más importante a pequeña escala. La tensión superficial es lo mismo que permite que algunos insectos caminen sobre el agua.

El motor, un oscilador de relajación nanoelectromecánico accionado por tensión superficial, fue construido por un equipo de investigadores dirigido por Alex Zettl en la Universidad de California, Berkeley.

Aunque la cantidad de energía producida es pequeña (20 microwatts), es bastante impresionante en relación con la pequeña escala del motor. Toda la configuración es de menos de 200 nanómetros por lado, o cientos de veces más pequeña que el ancho de un cabello humano. Según los investigadores, si pudiera ampliarse al tamaño de un motor de automóvil, sería 100 millones de veces más potente que un motor V6 de Toyota Camry de 225 caballos de fuerza.

En 1988, el profesor de ingeniería eléctrica de Berkeley, Richard Muller, y sus colegas crearon el primer micromotor operativo, que tenía 100 micrones de ancho, o aproximadamente el grosor de un cabello humano. En 2003, el grupo de Zettl creó el primer motor a nanoescala. El año pasado construyeron un nanocontrolador, que mueve pequeñas partículas a lo largo como los automóviles en una fábrica.

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Máquinas minúsculas

En el número del 21 de marzo de Letras de Física Aplicada.

Los ingenieros de nanotecnología intentan imitar la naturaleza, construyendo cosas átomo por átomo. Entre otras cosas, los nanomotores podrían usarse en circuitos ópticos para redirigir la luz, un proceso llamado conmutación óptica. Los futuristas imaginan un día en que las nanomáquinas, impulsadas por nanomotores, deambulan dentro de su cuerpo para encontrar enfermedades y reparar células dañadas.

"Este oscilador es ideal para aplicaciones de locomotoras, ya que es tan poderoso para su tamaño", dijo Chris Regan, investigador del grupo Zettl, WordsSideKick.com. "Por ejemplo, en un nanobot se podría usar como el motor que conduce a gatear, caminar, nadar, saltar o volar".

Más inmediatamente, el nuevo motor podría usarse dentro de dos años en la tecnología existente de Sistemas Microelectromecánicos (MEMS), dijo Regan.

Los MEMS son componentes diminutos fabricados al grabar partes de una oblea de silicio o agregar capas pequeñas. Tan pequeño como un grano de polen, los MEMS son más grandes que el nanomundo. Se emplean en cosas tales como los microacelerómetros, los dispositivos que activan los airbags automotrices. Los MEMS ópticos se utilizan en muchos sistemas de cine en casa.

Regan dijo que el cambio a NEMS, el nano-equivalente de MEMS, "llevará más tiempo".

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Suplemento De Vídeo: Motor de combustión mas pequeño del mundo.




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