(PhysOrg.com) -- Chemici worden steeds beter in het bouwen van nanomachines, maar Rice-onderzoekers blijven vooroplopen.

Het laatste werk in een reeks moleculaire machines die begon met de nanocar uit 2005, heeft geleid tot wat de wetenschappers van Rice University, James Tour en Kevin Kelly, een nanodragster noemen vanwege zijn karakteristieke hot-rod-vorm, met kleine wielen op een korte as voor en grote wielen op een lange as achter.

Hun onderzoek, gerapporteerd in het tijdschrift American Chemical Society Organische brieven , is een volgende stap in de richting van functionele nanomachines die op maat kunnen worden gebouwd en aan het werk kunnen worden gezet in micro-elektronica en andere toepassingen. Guillaume Vives, een postdoctoraal onderzoeksmedewerker in het lab van Tour, en JungHo Kang, een afgestudeerde student aan de afdeling Electrical and Computer Engineering, co-auteur van het artikel.

Waar die wielen van gemaakt zijn, is het belangrijkst. Vroege nanocars rolden op eenvoudige koolstof 60-moleculen, oftewel buckyballs. Maar ze waren een sleur, letterlijk, omdat ze alleen bij hoog vuur op een gouden oppervlak zouden draaien, ongeveer 200 graden Celsius.

Tour, Rice's TT en W.F. Chao Chair in Chemistry en hoogleraar werktuigbouwkunde en materiaalkunde en informatica, en zijn team vonden in eerder onderzoek dat wielen gemaakt van p-carboraan, een cluster van koolstof- en booratomen, werken bij veel lagere temperaturen. Maar ze zijn moeilijker in beeld te brengen met een scanning tunneling microscoop vanwege hun veel zwakkere interactie met metalen oppervlakken.

De sleutel tot het maken van nanodragsters, toer zei, zette p-carborane wielen voor en buckyballs achter, profiteren van beide. De voorwielen rollen gemakkelijker, terwijl de buckyballs de gouden rijbaan goed genoeg vastgrijpen om door Kelly te worden afgebeeld, een universitair hoofddocent bij de afdeling Electrical and Computer Engineering bij Rice. En het voertuig werkt bij een veel lagere temperatuur dan eerdere nanovoertuigen.

"De truc om deze nanocars te maken was om eerst de kleinere wielen te bevestigen, deactiveren dan hun reactieve uiteinden door middel van koolstofgroepaanhechtingen die we 'zeessen' noemden, ' net als bladen op de centra van klassieke wagenwielen, "Zei Tour. "Dan zouden we de grotere C60-wielen op de achteras kunnen bevestigen."

De kleine hete staaf, 1/25, 000ste van de breedte van een mensenhaar, heeft een chassis dat vrij ronddraait en de auto laat draaien wanneer het ene voorwiel of het andere wordt opgetild, een gedrag dat niet werd gezien in eerdere nanocars. Tot grote hilariteit van de onderzoekers, in verschillende van de afbeeldingen lijken de nanodragsters "knallende wheelies" met beide voorwielen van het oppervlak geheven, net als echte dragsters aan het begin van een race.

Beeldvorming bij verschillende temperaturen om de energiebarrières die samenhangen met bewegende nanovoertuigen beter te begrijpen, wordt in dit artikel niet besproken, maar de onderzoekers doen dergelijk werk zowel op de originele gouden oppervlakken als op glas en andere substraten. Het verkrijgen van meer controle over hun beweging is ook het onderwerp van lopend onderzoek.