İsrail, Danimarka ve Almanya'dan araştırmacılar, akım geçtiğinde dönen ve voltajla yön değiştiren tek moleküllü bir motor bildirdi; dönüş, iletkenliği iki büyüklük mertebesine kadar artırıyor.

Bir araştırma işbirliği, içinden elektrik akımı geçtiğinde dönen ve voltajın kutbu değiştirildiğinde dönüş yönünü tersine çeviren bir moleküler motor bildirdi. Tasarım, suyu yükseltmek için kullanılan eski sarmal aygıt olan Arşimet vidasından esinleniyor: sarmal biçimli bir molekülden geçen elektronların ona açısal momentum aktardığı ve onu döndürdüğü belirtiliyor. Boyu yalnızca milimetrenin birkaç milyonda biri olan molekül, Kopenhag Üniversitesi'nde Prof. Michael Pittelkow'un grubu tarafından üretildi ve kükürt atomları aracılığıyla altına bağlanıyor. İsrail'deki Weizmann Bilim Enstitüsü'nde Prof. Oren Tal ve Dr. Anil Kumar Singh'in öncülüğündeki ekip, atomik boyutlara kadar sivriltilmiş iki altın uç arasında tek tek molekülleri tuttu ve voltaj bir eşiği aştığında dönüşün sürekli hale geldiğini gösterdi. Elektrikle çalışan moleküler motorlar 2011'den beri var, ancak bunlar yüzeyler üzerinde çalışıyor ve taramalı tünelleme mikroskobunun ucuna dayanıyordu; yeni çalışma, iki elektroda sıkıca bağlı, dönüş yönü kontrol edilebilen akımla çalışan bir motoru ilk kez gösteren çalışma olarak tanımlanıyor.

Deneyler beklenmedik bir etkiyi de ortaya çıkardı: dönen molekül, duran bir moleküle kıyasla akımı çok daha iyi iletti. Bunu açıklamak için Augsburg Üniversitesi'nde Prof. Fabian Pauly'nin öncülüğündeki bir ekip süper bilgisayarda kuantum mekaniksel simülasyonlar yürüttü ve iletkenliğin molekülün açısına güçlü biçimde bağlı olduğunu, dönüş sırasında iki büyüklük mertebesine, yani yaklaşık 100 katına kadar yükseldiğini buldu. Araştırmacılara göre elektriği en iyi ileten yönelimlerin bir kısmı, molekülün durağan haldeyken doğal olarak kaçındığı yönelimler ve bunlara ancak dönüş sayesinde erişilebiliyor. Ardından Niels Bohr Enstitüsü'nden Per Hedegård ve Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Jing-Tao Lü gibi kuramcılar, ölçülen hem dönüşü hem de akım artışını yeniden üreten basitleştirilmiş bir model kurdu. Araştırmacıların ifadesiyle çalışma, bir elektrik akımının yönlü bir dönüş üretebileceğini ve bu dönüşün de karşılığında akımı denetlediğini gösteriyor.

Ekip, sonucun zamanla moleküler elektronik bileşenlere, yükün ötesindeki elektron özelliklerinden yararlanan spintroniğe ve son derece küçük sıvı hacimleriyle çalışan mikroakışkan sistemlere katkı sağlayabileceğini düşünüyor ve bunun bilim insanlarına atomik ölçekteki fiziksel süreçleri incelemek için yeni bir yol sunduğunu söylüyor. Bunlar beklentidir, ürün değil: gösterim, laboratuvar elektrotları arasında tutulan tekil moleküllerle yapıldı ve cihaz uygulamaları gösterilmedi. Bu anlatım, ScienceDaily'nin yeniden yayımladığı bir üniversite basın bültenine dayanıyor; okuduğumuz metinde dergi adı geçmiyor, bulguları bağımsız olarak doğrulamadık ve esas makaleyi görmedik, bu nedenle ayrıntılara temkinli yaklaşılmalı. Araştırma, aralarında Alman Araştırma Vakfı, Avrupa Araştırma Konseyi ve İsrail Bilim Vakfı'nın da bulunduğu kuruluşlardan destek aldı.