Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
Наши
каналы
MAX Telegram
INNER — производство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
INNER
Контакты
Наши каналы:

Молекула-винт крутится от тока и проводит его до 100 раз лучше

  • 07.11.2026
  • Лента новостей
Молекула-винт крутится от тока и проводит его до 100 раз лучше
Наука и технологии Исследование

Статья в Nature от 22 октября 2026 года: одиночная спиральная молекула между золотыми остриями вращается от тока, и ток растёт до 100 раз.

Международная группа заставила одиночную спиральную молекулу работать как мотор. Её подвесили между двумя золотыми остриями и подали напряжение. Выше некоторого порога молекула начинает непрерывно вращаться, а ток через неё подскакивает до 100 раз. Если поменять полярность, вращение идёт в обратную сторону. Статья вышла в Nature 22 октября.

×100во столько раз растёт ток, когда молекула вращается
13 колецбензольных колец в спирали молекулы-винта
−269 °Cтемпература опыта, 4,2 К
122 случаяс одной и той же последовательностью поворотов при одной полярности

Что произошло

Молекула — [13]гелицен: 13 бензольных колец, сросшихся в спираль, как ступени винтовой лестницы. Её синтезировала группа Михаэля Питтелкова в Копенгагенском университете. На концах — атомы серы, которыми молекула цепляется за золото. Длина — несколько нанометров.

Опыты провели в лаборатории Орена Таля в Институте Вейцмана (Израиль), экспериментальную часть вёл Анил Кумар Сингх, сейчас он работает в Индийском технологическом институте в Мадрасе. Молекулу растягивали между двумя атомно-острыми золотыми иглами. Расстояние между ними можно менять, растягивая или сжимая «пружину», — от этого сдвигается напряжение, при котором начинается рост тока. Всё происходило при криогенной температуре, около 4,2 К (−269 °C).

Стадия
  1. малое напряжение: молекула перескакивает между устойчивыми положениями
  2. выше порога: скачки сливаются в непрерывное вращение
  3. во время вращения: ток растёт до 100 раз
  4. смена полярности: вращение идёт в обратную сторону

Стадия: лабораторный опыт при −269 °C, доказательство принципа

Как это устроено

Обычно в молекулярной электронике движение атомов считают помехой: электроны «трясут» молекулу и греют её. Здесь эта тряска работает на пользу. Электроны, проходя сквозь спираль, раскачивают её, а винтовая форма превращает толчки в поворот в одну сторону — как поток воды вращает архимедов винт. При малом напряжении молекула лишь перескакивает между устойчивыми положениями, выше порога скачки сливаются во вращение.

Почему растёт ток? Расчёты группы Фабиана Паули из Аугсбургского университета показали неожиданное. «Лучше всего проводят как раз те положения, которых молекула в покое избегает», — говорит аспирант Леон Мартин. Неподвижная молекула сидит в «плохо проводящей» позе. Вращаясь, она проходит и через «хорошие», и ток вырастает на два порядка.

Направление задаёт полярность. В 122 случаях, где удалось определить направление переходов, последовательность положений была одной и той же, а при смене полярности шла в обратном порядке.

Контекст

Архимедов винт — устройство старше 2000 лет: вращающаяся спираль поднимает воду. В молекуле связь обратная: поток электронов вращает спираль, а вращение облегчает поток.

Молекулярные машины отметили Нобелевской премией по химии 2016 года. Моторы с электрическим приводом существуют с 2011 года, но они работали на поверхности, а ток к ним подводили иглой сканирующего туннельного микроскопа. Здесь молекула сама стала частью цепи, и её вращение помогает току.

Что это значит для практики

  • Это доказательство принципа, а не готовая технология, подчёркивает Анил Кумар Сингх: для практики нужна надёжная работа в обычных условиях, а опыт шёл при −269 °C.
  • Сама связка «движение — проводимость» интересна для наноэлектроники: если вращение меняет ток в сто раз, молекула ведёт себя как ключ, которым управляют напряжением.
  • Как механизмы превращают одно движение в другое, можно собрать своими руками в саду механизмов.

Источники

  1. Nature. Singh A.K., Martin L., Sršen M. et al. Current-Driven Molecular Machine with Rotation-Enhanced Conductance. Nature (2026). 22.10.2026. https://doi.org/10.1038/s41586-026-11312-x
  2. ScienceDaily (по материалам Аугсбургского университета). Archimedes' screw made from a single molecule. 01.11.2026. https://www.sciencedaily.com/releases/2026/10/261030002940.htm
  3. Xinhua (заявление Института Вейцмана). Israeli-led team builds molecular screw driven by electric current. 22.10.2026. https://english.news.cn/20261023/31220f7a15aa40a4922efd08fab1d6d5/c.html
  4. DT Next. IIT-Madras scientist part of team demonstrating electrically driven molecular rotation. 24.10.2026. https://www.dtnext.in/news/chennai/iit-madras-scientist-part-of-team-demonstrating-electrically-driven-molecular-rotation
  5. Interesting Engineering. Archimedes' screw inspires single-molecule motor. 24.10.2026. https://interestingengineering.com/science/archimedes-screw-inspires-motor

Материал носит информационный характер и подготовлен по открытым источникам, ссылки на них приведены в тексте. Он не является публичной офертой (ст. 437 ГК РФ) и профессиональной рекомендацией.

Сведения о продукции, проектах и показателях приведены по данным компаний и организаций, указанных в источниках. ООО «Иннер Инжиниринг» их не проверяло и не гарантирует их применимость к конкретным задачам.

Упомянутые товарные знаки принадлежат их правообладателям и приведены только для информирования. Упоминание не означает партнёрства, одобрения или сертификации.