世界上最小的电动机

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世界上最小的电动机

科学家用碳纳米管造出了世界上最小的电动机，它的直径约为500纳米，比头发丝还要小300倍，能够在电压驱动下转动。

纳米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24日出版的英国《自然》杂志上报告说，电动机的旋转叶片是一片金叶，长度不到300纳米，叶片安装在一根由多层碳纳米管做成的转轴上。

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，周期性的电压则能使它以一定速度旋转。

此前也有科学家研制出多种微小的纳米电动机，但有的尺寸更大，有的需要激光或磁驱动，操作不如它灵活方便。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转，因此有着很大的应用潜力，例如以金叶片为反射镜操纵光信号，或通过叶片的共振转动速度来探测化学物质等。

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电动机 [motor;poweroperated;motor-driven;electromotive] 一种旋转式机器,它将电能转变为机械能,它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子,其导线中有电流通过并受磁场的作用而使转动,这些机器中有些类型可作电动机用,也可作发电机用。

电动机(Motors)是把电能转换成机械能的设备，它是利用通电线圈在磁场中受力转动的现象制成，分布于各个用户处，电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速)。电动机主要由定子与转子组成。通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。

它是将电能转变为机械能的一种机器。通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为转子电动机;也有作直线运动的，称为直线电动机。电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到万千瓦级。电动机的使用和控制非常方便，具有自起动 、加速、制动、反转、掣住等能力，能满足各种运行要求;电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一

系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。

各种电动机中应用最广的是交流异步电动机(又称感应电动机 )。它使用方便 、运行可靠 、价格低廉 、结构牢固，但功率因数较低，调速也较困难。大容量低转速的动力机常用同步电动机(见同步电机)。同步电动机不但功率因数高，而且其转速与负载大小无关，只决定于电网频率。工作较稳定。在要求宽范围调速的场合多用直流电动机。但它有换向器，结构复杂，价格昂贵，维护困难，不适于恶劣环境。20世纪70年代以后，随着电力电子技术的发展，交流电动机的调速技术渐趋成熟，设备价格日益降低，已开始得到应用 。电动机在规定工作制式(连续式、短时运行制、断续周期运行制)下所能承担而不至引起电机过热的最大输出机械功率称为它的额定功率，使用时需注意铭牌上的规定。电动机运行时需注意使其负载的特性与电机的特性相匹配，避免出现飞车或停转。电动机的调速方法很多，能适应不同生产机械速度变化的要求。一般电动机调速时其输出功率会随转速而变化。从能量消耗的角度看，调速大致可分两种 ：① 保持输入功率不变 。通过改变调速装置的能量消耗，调节输出功率以调节电动机的转速。②控制电动机输入功率以调节电动机的转速。