RU2312250C2 - Molecular motor - Google Patents
Molecular motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312250C2 RU2312250C2 RU2005136044/06A RU2005136044A RU2312250C2 RU 2312250 C2 RU2312250 C2 RU 2312250C2 RU 2005136044/06 A RU2005136044/06 A RU 2005136044/06A RU 2005136044 A RU2005136044 A RU 2005136044A RU 2312250 C2 RU2312250 C2 RU 2312250C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spiral
- rotor
- stator
- carbon nanotubes
- carbon nanotube
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкциям двигателей нанометрового размера, основанных на одной из транспортных систем живой клетки, и может быть использовано в наномашинах.The invention relates to designs of nanometer-sized engines based on one of the living cell transport systems, and can be used in nanomachines.
Аналогом является молекулярный двигатель [Патент на изобретение: Molecular motors. US 2002/0083710, A1, Schneider, Thomas D.; Lyakhov, Ilya Gennaddiyevich; заявлено 04.07.2002.], содержащий внутренний статор с закрепленными на его поверхности миозинами и внешний ротор с закрепленными на его внутренней поверхности актинами, а также он содержит каналы в стенке ротора для подвода аденозинтрифосфорной кислоты - АТФ как биологического топлива для взаимодействия протеиновой пары - актина и миозина.An analog is a molecular engine [Patent for invention: Molecular motors. US 2002/0083710, A1, Schneider, Thomas D .; Lyakhov, Ilya Gennaddiyevich; claimed 04.07.2002.], containing an internal stator with myosins fixed on its surface and an external rotor with actin fixed on its internal surface, and it also contains channels in the rotor wall for supplying adenosine triphosphoric acid - ATP as a biological fuel for the interaction of a protein pair - actin and myosin.
Недостатком указанного двигателя является неравномерность подачи топлива и низкая удельная мощность.The disadvantage of this engine is the unevenness of the fuel supply and low specific power.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является молекулярный двигатель [Заявка на изобретение: «Молекулярный двигатель», №2004134864 (037919), Шестаков Игорь Александрович, Вахрушев Александр Васильевич, приоритет 29.11.2004], содержащий корпус, статор, внешний ротор, резервуар для аденозинтрифосфорной кислоты - АТФ, регулятор давления и концентрации АТФ, где в качестве биологической рабочей пары применяются кинезин и микротрубочка, при этом кинезины - биологические линейные двигатели - закреплены на наружной поверхности статора по окружности в ряд, а микротрубочки, состоящие из мономерных глобул - α-тубулин и β-тубулин, закреплены в пазу на внутренней поверхности ротора. Статор - цилиндр, закрытый с двух сторон полусферическими оболочками, имеет отверстия в стенке для выхода АТФ, расположенные вблизи кинезинов. Внутри статора установлен золотник, обеспечивающий при поворотах вокруг продольной оси статора открытие и закрытие отверстий для выхода АТФ к кинезинам. В торцевой части золотника закреплен трубопровод подачи АТФ.The closest technical solution adopted for the prototype is a molecular engine [Application for invention: “Molecular engine”, No. 2004134864 (037919), Igor Shestakov, Alexander Vakhrushev, priority 29.11.2004], comprising a housing, a stator, an external rotor, reservoir for adenosine triphosphoric acid - ATP, pressure and ATP concentration regulator, where kinesin and microtubule are used as a biological working pair, while kinesins - biological linear motors - are mounted on the outer surface of the stato and circumferentially in a row, and microtubules consisting of monomer globules - α-tubulin and β-tubulin, fastened in a groove on the inner surface of the rotor. The stator is a cylinder, closed on both sides with hemispherical shells, has holes in the wall for the exit of ATP, located near kinesins. A spool is installed inside the stator, which, when turning around the longitudinal axis of the stator, provides the opening and closing of the holes for the exit of ATP to kinesins. ATP feed pipe is fixed at the end of the spool.
Недостатком указанного двигателя является низкая удельная мощность. Это связано, прежде всего, с большой массой деталей молекулярного двигателя.The disadvantage of this engine is its low power density. This is primarily due to the large mass of parts of the molecular engine.
Задача изобретения - устранение указанного недостатка, то есть получение конструкции с более высоким значением удельной мощности.The objective of the invention is to remedy this drawback, that is, to obtain a structure with a higher value of specific power.
Задача решается тем, что предлагаемый молекулярный двигатель содержит ротор с закрепленными микротрубочками, статор с закрепленными молекулами кинезина, отличающийся от прототипа тем, что в первом исполнении ротор и статор выполнены из углеродных нанотрубок, которые в комплексе прочнее алмаза и имеют меньшую плотность, причем первая углеродная нанотрубка смотана в кольцо в виде жгута, а вторая, в виде спирали, обтягивает этот жгут. Следующее конструктивное исполнение отличается тем, что дополнительно введена третья углеродная нанотрубка, являющаяся внутренней спиралью, поддерживающей изнутри жгут первой углеродной нанотрубки. Для более надежной фиксации молекул кинезина поверх ротора выполнен желоб из углеродных нанотрубок, периодически обтянутых спиралью из углеродных нанотрубок. Спирали могут быть выполнены из нанонитей. Желоб и обтягивающая его спираль могут быть изготовлены из нанонитей.The problem is solved in that the proposed molecular engine contains a rotor with fixed microtubules, a stator with fixed kinesin molecules, which differs from the prototype in that in the first embodiment, the rotor and stator are made of carbon nanotubes, which in the complex are stronger than diamond and have a lower density, the first carbon the nanotube is wound into a ring in the form of a bundle, and the second, in the form of a spiral, fits this bundle. The following design is characterized in that an additional third carbon nanotube is introduced, which is an internal spiral supporting the bundle of the first carbon nanotube from the inside. For more reliable fixation of kinesin molecules, a gutter made of carbon nanotubes, periodically wrapped in a spiral of carbon nanotubes, is made on top of the rotor. Spirals can be made of nanowires. The gutter and its tight spiral can be made of nanowires.
Такое выполнение позволяет обеспечить меньшую массу молекулярного двигателя по сравнению с прототипом и, следовательно, более высокое значение удельной мощности.This embodiment allows to provide a smaller mass of the molecular engine compared with the prototype and, therefore, a higher value of specific power.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 - поперечный разрез двигателя, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1 (первое конструктивное исполнение), на фиг.3 - разрез А-А фиг.1 (второе конструктивное исполнение), на фиг.4 - статор в продольном сечении двигателя, имеющий в своей конструкции желоб, периодически обтянутый углеродными нанотрубками, на фиг.5 - вид Б фиг.4, на фиг.6 - статор в продольном сечении двигателя, где в конструкции используется нанонить, на фиг.7 - статор в продольном сечении двигателя, имеющий в своей конструкции желоб из нанонити, периодически обтянутый нанонитью.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 is a transverse section of the engine, figure 2 is a section aa of figure 1 (first design), figure 3 is a section aa of figure 1 (second design), figure 4 - stator in the longitudinal section of the engine, having in its design a trough periodically covered with carbon nanotubes, Fig. 5 is a view B of Fig. 4, Fig. 6 is a stator in the longitudinal section of the engine, where nanowires are used in the construction, Fig. 7 - a stator in the longitudinal section of the engine, having in its design a trough of nanowires, periodically covered with nanowires.
Молекулярный двигатель содержит ротор 1 с закрепленными микротрубочками 2, статор 3 с закрепленными молекулами кинезина 4 (Фиг.1), отличающийся от прототипа тем, что в первом исполнении ротор и статор выполнены из углеродных нанотрубок, причем первая углеродная нанотрубка 5 смотана в кольцо в виде жгута 6, а вторая углеродная нанотрубка 7, в виде спирали 8, обтягивает этот жгут (Фиг.2). Следующее конструктивное исполнение отличается тем, что дополнительно введена третья углеродная нанотрубка 9, являющаяся внутренней спиралью 10, поддерживающей изнутри жгут 6 первой углеродной нанотрубки 5 (Фиг.3). Для более надежной фиксации молекул кинезина 4 поверх статора 3 из углеродных нанотрубок 11 выполнен желоб 12, периодически обтянутый углеродными нанотрубками 13 в виде спирали 14 (Фиг.4, Фиг.5). Спирали 8 и 10 в могут быть выполнены из нанонитей 15 и 16 (Фиг.6). Желоб 12 и обтягивающая его спираль 14 могут быть изготовлены из нанонитей 17 и 18 (Фиг.7).The molecular engine comprises a rotor 1 with fixed microtubules 2, a
Двигатель работает следующим образом. Пространство между статором и ротором заполняется аденозинтрифосфорной кислотой, которая используется в качестве топлива молекулами кинезина. Молекулы кинезина перемещают микротрубочки, связанные с ротором. Вращающий момент отводится от ротора.The engine operates as follows. The space between the stator and the rotor is filled with adenosine triphosphoric acid, which is used as fuel by kinesin molecules. Kinesin molecules move microtubules associated with the rotor. The torque is diverted from the rotor.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005136044/06A RU2312250C2 (en) | 2005-11-21 | 2005-11-21 | Molecular motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005136044/06A RU2312250C2 (en) | 2005-11-21 | 2005-11-21 | Molecular motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005136044A RU2005136044A (en) | 2007-05-27 |
RU2312250C2 true RU2312250C2 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=38310417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005136044/06A RU2312250C2 (en) | 2005-11-21 | 2005-11-21 | Molecular motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2312250C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012125070A1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | Urmatskikh Anatolii Vasilievich | Micro- and nanodrive |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104020298A (en) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 中国科学院化学研究所 | Self-powered microtubule-kinesin transport system and preparation method thereof |
-
2005
- 2005-11-21 RU RU2005136044/06A patent/RU2312250C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012125070A1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | Urmatskikh Anatolii Vasilievich | Micro- and nanodrive |
RU2468494C1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-11-27 | Анатолий Васильевич Урмацких | Miniature nanomotor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005136044A (en) | 2007-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2312250C2 (en) | Molecular motor | |
ES2420968T3 (en) | Compressor layout | |
CN1471620A (en) | Humidifier | |
EP1347529A3 (en) | Fuel cell battery with integrated heat exchanger | |
ES2923559T3 (en) | Fixed Bed Tubular Reactor | |
EP2903140A1 (en) | Generator | |
EP1783424A3 (en) | A biomass transport system and a bio fuel firing plant | |
CN1585853A (en) | Process and synthesizer for molecular engineering and synthesis of materials | |
US20120169058A1 (en) | Stator element for an electrical machine | |
EP1947344B1 (en) | Air supply system for a vehicle | |
EP3543496B1 (en) | Engine exhaust device | |
WO2020238822A1 (en) | Heat dissipation device and hydrogen generator having heat dissipation function | |
US20180142668A1 (en) | Hydroelectric apparatus | |
Munianti et al. | Penerapan pendidikan kesehatan melalui media audio visual untuk meningkatkan pengetahuan ibu tentang pemberian makanan pendamping ASI pada bayi usia 6-12 bulan | |
CN110307156A (en) | A kind of hydrogen gas circulating pump and motor assembly | |
CN103562554B (en) | rotor and vacuum pump | |
CN104919153B (en) | Catalytic converter | |
ES2364322T3 (en) | SELF-SUPPORT FASTENING SUPPORT FOR CATALYST SUPPORT BODIES. | |
JPH09256845A (en) | Gas exhausting method for internal combustion engine | |
US11248563B2 (en) | Catalyst chamber with a catalyst bed embedded therein for a monopropellant thruster of a rocket engine | |
US10835865B2 (en) | Engine exhaust device | |
RU136495U1 (en) | TURBINE (OPTIONS) | |
CN207974951U (en) | Auto pump washer, auto pump and the automobile with the auto pump | |
JP5960072B2 (en) | Fuel cell module and manufacturing method thereof | |
JP2017145962A (en) | High pressure tank and method of manufacturing high pressure tank |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071122 |