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本文系轉自央視網，央視網信息：據物理學家組織網16日報道，來自瑞士聯(lián)邦國家實驗室（Empa）和洛桑聯(lián)邦理工學院（EPFL）的科學家開發(fā)出了世界上最小的分子馬達，其由16個原子組成，并且可以在同一個方向穩(wěn)定旋轉，有望將能量收集推升至原子級。此外，該馬達恰好在經典運動與量子隧穿間的邊界移動，也可以供科學家研究量子隧穿過程及其中能量耗散的原因。

Empa功能表面研究小組負責人奧利弗·格洛寧說：“這一最小馬達不足一納米，使我們接近分子馬達的極限尺寸。”

研究人員解釋說，一臺分子機器的功能與其在宏觀世界中的對應物體相似：將能量轉換為定向運動。自然界中也存在這樣的分子馬達，如肌球蛋白。肌球蛋白是運動蛋白，在生物體的肌肉收縮和在細胞間輸送其他分子方面起重要作用。

與大型馬達類似，新分子馬達由一個定子（固定部分）和一個轉子（運動部分）組成，轉子在定子表面旋轉，可以占據6個不同的位置。格洛寧解釋說：“為使馬達真正發(fā)揮作用，至關重要的是定子必須使轉子只能沿一個方向移動。”

結果表明，該分子馬達具有99％的方向穩(wěn)定性，這使其與其他類似的分子馬達區(qū)別開來，為原子級能量收集開辟了一條途徑。

此外，量子物理學定律指出，粒子可以“隧穿”：即使轉子的動能在傳統(tǒng)意義上不足，轉子也可以克服屏障隧穿。這種運動通常在沒有任何能量損失的情況下發(fā)生。因此，從理論上講，在傳統(tǒng)物理學向量子力學過渡的區(qū)域，轉子朝兩個方向旋轉的幾率一樣，但該分子馬達朝同一方向旋轉的幾率為99％，表明隧穿過程中存在能量損失。

研究人員總結道：“這一迄今最小分子馬達不僅為分子科學家開發(fā)了探索微觀世界的工具，也可以供科學家研究量子隧穿過程及其間能量耗散的原因。”小型馬達減速機

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