Rekordverdächtig

Kleinster E-Motor der Welt ist nur ein Molekül “groß”

(Bild: Tufts University/Charles Sykees)

Wissenschaftler an der Tufts University in Medford im US-Bundesstaat Massachusetts haben den bislang kleinsten Elektromotor der Welt konstruiert. Er besteht aus einem einzigen Molekül und hat einen Durchmesser von nur einem Millionstel Millimeter. Bislang funktioniert der Nano-Motor allerdings nur bei frostigen minus 268 Grad Celsius ideal.

Der winzige Motor besteht aus einemButylmethylsulfid-Molekül, das aus Kohlenstoff-, Schwefel- und Wasserstoffatomen zusammengesetzt ist und auf einer Strom leitenden Kupferoberfläche sitzt. Von einem zentralen Schwefelatom (im Bild gelb), das sich mit dem Kupfer (orange) verbindet, gehen dabei zwei unterschiedlich lange Arme aus Kohlenwasserstoff-Verbindungen (schwarz) aus, die um die Molekülmitte rotieren.

Gesteuert wird der Motor mithilfe eines Niedrigtemperatur-Rastertunnelmikroskops, bei dem über die Metallspitze (grau) eine elektrische Spannung an das Molekül angelegt wird. Diese bewirkt, dass das Molekül um die Bindung zwischen dem Schwefel und dem Kupfer rotiert. Es sei das erste Mal, dass ein Konstrukt dieser Größe mit elektrischem Strom angetrieben werde, schreiben die Forscher im Fachblatt "Nature Nanotechnology".

Geschwindigkeit temperaturabhängig
Allerdings lässt sich der Motor-Winzling derzeit nur bei extrem niedrigen Temperaturen von rund minus 268 Grad Celsius betreiben. Bei höheren Temperaturen drehe sich der Motor so schnell, dass es schwierig sei, ihn zu kontrollieren, so die Wissenschaftler um den Chemiker Charles Sykes.

Die derzeit niedrige Betriebstemperatur mache auch den praktischen Einsatz des Motors schwierig, geben die Entwickler zu. Anwendungsmöglichkeiten gebe es aber viele. "Sobald wir die für das Funktionieren dieser Motoren nötige Temperatur besser im Griff haben, könnte es Anwendungen in verschiedenen Mess- oder medizinischen Geräten mit kleinen Röhren geben", zeigt sich Sykes, der den Motor aber für einen Eintrag ins "Guinness-Buch der Rekorde" anmelden will, überzeugt.

Bild: Tufts University/Charles Sykes