你知道世界上最小的电动机有多大吗?说出来也许你不会相信,它的直径只有500纳米左右,比头发丝还要细300倍.
这种分子电动机是美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家设计的.这所学校的亚历克斯·蔡特勒等研究人员在英国《自然》杂志上报告说,电动机的旋转叶片是一片金叶,其长度为300纳米,叶片安装在一根由多层碳纳米管做成的转轴上,如下图所示.多层碳纳米管由多根口径不同的空心圆管套在一起,两端装有二氧化硅制的电极,将它固定在一块硅片上,碳纳米管的周围还安置了另外3个电极.在碳纳米管与其中一个电极之间施加电压,就能使它带动金叶片转动.如果电压更大,碳纳米管最外面一层管子就会与内层脱离,使金叶片旋转得更灵活.恒定的电压能使叶片保持在固定的位置,以一定的速度旋转.此前也有科学家研制出多种微小的分子电动机,但有的尺寸比较大,有的需要激光或磁驱动,操作不如它灵活方便.自然分子做成的电动机能在细胞水平面上进行类似的运动,但只有在特殊条件下才可能.与之相比,这种纳米电动机容易驱动、运动灵活,对温度和化学条件要求宽松,甚至在真空里也能运作,因此有着很大的应用潜力.
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(1) |
纳米是长度的单位,已知1纳米=10-9米,则美国科学家研制的纳米电动机的直径约为500纳米,合________米.
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(2) |
世界最小的电动机的叶片长度约为300纳米,安装在一根由多层碳纳米管做成的转轴上.在碳纳米管与一个电极之间施加电压,就能使它带动叶片转动.在这个过程中,消耗了________能,获得了________能.
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(3) |
对于一般的电动机来说,要想加快转子的转速,你认为下面方法中能达到预定效果的是
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A. |
增大磁场的强度
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B. |
减小通过线圈的电流
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C. |
改变线圈中电流的方向
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D. |
将两个磁极位置对调
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(4) |
通过阅读短文,请你说出这种纳米电动机与其他的微型电动机相比,具有什么优点.
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