Cuál es el motor eléctrico más pequeño ?

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Este pequeñísimo motor es un ingenio que un grupo de profesores y estudiantes universitarios desarrollaron usando una molécula orgánica a base de átomos de carbono e hidrógeno, con un único átomo de azufre que sirve como eje de rotación. Me explico un poco mejor, en general un motor eléctrico funciona porque un electro-imán es colocado en un campo magnético generado a su vez por una corriente eléctrica. Con un pequeño movimiento se genera un campo magnético en el electro-imán debido al campo ya existente pero opuesto, de manera que uno repulsa al otro.

El electro-imán está en un eje que le permite girar pero el truco es que ambos campos se mantienen constates y el eje no deja de moverse hasta que cesa el flujo de corriente. Este es un motor de auto-inducción electromagnética y funciona de manera muy similar a nuestro motor de una molécula. La molécula se gobierna por las leyes de la mecánica cuántica y por tanto se comporta de manera un poco diferente a lo uno esperaría según la experiencia cotidiana pero tiene los elementos que se necesitan. El primer elemento es un eje de rotación, el átomo de azufre, a su lado se forman dos “ramas” de átomos de carbono e hidrógeno, una un poco más corta que la otra y que acumulan cierta cantidad de carga eléctrica (pero no es estable). La molécula se coloca sobre una superficie metálica (cobre) y se coloca una aguja con carga eléctrica que induce una carga opuesta en la placa de cobre, entonces la molécula empieza a girar usando como eje a su átomo de azufre, las ramas desiguales “quieren alcanzarse” la una a la otra porque se genera un campo magnético entre ambas debido al efecto del campo eléctrico que forman la placa y la aguja.

Al contrario de los motores eléctricos comunes, si este se enfría lo suficiente entonces la rapidez del giro disminuye y los científicos han tenido que “enfriarlo” hasta apenas unos 30 K, treinta grados por encima del cero absoluto, es decir por debajo de los -230ºC para estudiarlo. A mayores temperaturas el motor se mueve demasiado rápido para poder hacer un trabajo controlado o útil. Por cierto, hay una pregunta que pocos se hacen en este momento: ¿como observan una cosa tan pequeña? ¿cómo la manipulan? La respuesta es que la aguja que se mencionó genera la carga eléctrica, pertenece a un Microscopio Electrónico de Barrido de última generación, entonces a la vez funciona como fuente de energía y como dispositivo de observación.

La manipulación de estas moléculas ocurrió precisamente hace algunos años cuando por accidente un científico movió unos átomos precisamente con la aguja de uno de los primeros microscopios electrónicos de barrido, desde entonces se realizan experiencias y experimentos de nano-ingeniería con este tipo de manipulación como las que llevaron al motor eléctrico de menor tamaño o más pequeño conocido en el mundo a la fecha.

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