इज़राइल, डेनमार्क और जर्मनी के शोधकर्ताओं ने एकल-अणु मोटर की जानकारी दी है, जो धारा बहने पर घूमती है और वोल्टेज के साथ दिशा बदलती है, जबकि उसका घूमना चालकता को दो गुना-परिमाण तक बढ़ा देता है।
एक शोध सहयोग ने ऐसी आणविक मोटर की जानकारी दी है जो विद्युत धारा गुज़रने पर घूमती है और वोल्टेज की ध्रुवीयता बदलने पर अपनी दिशा उलट देती है। इसकी बनावट आर्किमिडीज़ के पेंच से प्रेरित है, जो पानी ऊपर उठाने के लिए इस्तेमाल होने वाला प्राचीन सर्पिल उपकरण है: बताया गया है कि सर्पिल आकार के अणु से गुज़रने वाले इलेक्ट्रॉन उसे कोणीय संवेग देते हैं और उसे घुमा देते हैं। मात्र कुछ दस-लाखवें मिलीमीटर लंबे इस अणु को कोपेनहेगन विश्वविद्यालय में प्रो. माइकल पिटेलकोव के समूह ने बनाया, और यह सल्फर परमाणुओं के ज़रिए सोने से जुड़ता है। इज़राइल के वाइज़मैन इंस्टीट्यूट ऑफ़ साइंस में प्रो. ओरेन ताल और डॉ. अनिल कुमार सिंह के नेतृत्व वाली टीम ने परमाणु आयामों तक नुकीली की गई सोने की दो नोकों के बीच अलग-अलग अणुओं को थामा और दिखाया कि वोल्टेज एक सीमा पार करते ही घूर्णन लगातार हो जाता है। बिजली से चलने वाली आणविक मोटरें 2011 से मौजूद हैं, पर वे सतहों पर काम करती थीं और स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप की नोक पर निर्भर थीं; नए काम को ऐसी पहली मिसाल बताया गया है जिसमें धारा से चलने वाली मोटर दो इलेक्ट्रोडों से मज़बूती से जुड़ी है और उसकी घूर्णन दिशा नियंत्रित की जा सकती है।
प्रयोगों में एक अप्रत्याशित प्रभाव भी सामने आया: घूमता हुआ अणु स्थिर अणु की तुलना में धारा को कहीं बेहतर ढंग से प्रवाहित करता था। इसे समझाने के लिए ऑग्सबर्ग विश्वविद्यालय में प्रो. फैबियन पाउली के नेतृत्व वाली टीम ने सुपरकंप्यूटर पर क्वांटम-यांत्रिक सिमुलेशन चलाए और पाया कि चालकता अणु के कोण पर बहुत निर्भर करती है और घूर्णन के दौरान दो गुना-परिमाण, यानी लगभग 100 गुना तक बढ़ जाती है। शोधकर्ताओं के अनुसार, बिजली को सबसे अच्छी तरह प्रवाहित करने वाले कुछ अभिविन्यास ऐसे हैं जिनसे अणु विराम की अवस्था में स्वाभाविक रूप से बचता है, और केवल घूर्णन उन्हें सुलभ बनाता है। इसके बाद नील्स बोर इंस्टीट्यूट के सैद्धांतिक वैज्ञानिक पेर हेडेगार्ड और हुआझोंग यूनिवर्सिटी ऑफ़ साइंस एंड टेक्नोलॉजी के जिंग-ताओ लू ने एक सरलीकृत मॉडल बनाया, जिसने मापे गए घूर्णन और धारा में वृद्धि, दोनों को दोहराया। शोधकर्ताओं के शब्दों में, यह काम दिखाता है कि विद्युत धारा निर्देशित घूर्णन पैदा कर सकती है और वह घूर्णन बदले में धारा को नियंत्रित करता है।
टीम का सुझाव है कि यह परिणाम आगे चलकर आणविक इलेक्ट्रॉनिक घटकों, स्पिनट्रॉनिक्स (जो आवेश के अलावा इलेक्ट्रॉन के अन्य गुणों का उपयोग करती है) और अत्यंत सूक्ष्म मात्रा के तरल संभालने वाले माइक्रोफ्लुइडिक तंत्रों में काम आ सकता है, और यह वैज्ञानिकों को परमाणु स्तर की भौतिक प्रक्रियाओं के अध्ययन का नया तरीका देता है। ये संभावनाएँ हैं, उत्पाद नहीं: यह प्रदर्शन प्रयोगशाला के इलेक्ट्रोडों के बीच थामे गए एकल अणुओं पर है और किसी उपकरण में अनुप्रयोग नहीं दिखाया गया है। यह विवरण ScienceDaily द्वारा पुनः प्रकाशित विश्वविद्यालय की प्रेस विज्ञप्ति पर आधारित है; हमारे पढ़े पाठ में पत्रिका का नाम नहीं है, और हमने निष्कर्षों की स्वतंत्र पुष्टि नहीं की है न ही मूल शोधपत्र देखा है, इसलिए ब्योरों को सावधानी से लें। इस शोध को जर्मन रिसर्च फ़ाउंडेशन, यूरोपीय रिसर्च काउंसिल और इज़राइल साइंस फ़ाउंडेशन जैसी संस्थाओं से धन मिला।
