Створено першу молекулярну наномашину, що приводиться в дію лише світлом

молекулярної наномашини

Дослідники з університету Райс і з університету Граца, Австрія, створили свій варіант молекулярної наномашини, двигуни якого черпають енергію з променя лазерного світла, що висвітлює молекулу.

Нагадаємо нашим читачам, що перший нанокар молекула була синтезована кілька років тому в лабораторії університету Райс групою, очолюваною Джеймсом Туром (James Tour). А зараз, за сприяння вчених з Австрії їм вдалося змусити не тільки рухатися крихітну молекулярну машину, але і управляти напрямком її руху. Ключовим моментом конструкції нової молекулярної машини є молекулярні двигуни, що обертають задні колеса. Ці двигуни, в свою чергу, є трохи модифікованим варіантом двигуна, розробленого голландським вченим Бернардом Ферінг (Bernard Feringa), який за це удостоївся Нобелівської премії в галузі хімії цього року.

молекулярної наномашини

Дистанційне керування нанокаром є основним моментом, який в майбутньому визначить можливість їх практичного використання. “Нам тепер не потрібно тягнути нанокар до джерела енергії, такого, як електронний промінь” – розповідає Джеймс Тур, – “Це у багато разів розширює функціональні можливості молекулярних машин, які можуть працювати скрізь, куди можна спрямувати промінь світла”.

Другою перевагою використання світла є можливість одночасного управління великими групами молекулярних машин. “Це в перспективі дасть нам можливість використання наномашин як мурах, які, працюючи разом, займаються будівництвом і виконують іншу роботу, яка не по силам однієї окремо взятої особи” – розповідає Джеймс Тур.

молекулярної наномашини
Швидкість руху молекулярних нанокарів залежить від довжини хвилі висвітлює їх світла. Ультрафіолетове світло з довжиною хвилі 266 нанометрів дозволив нанокару розігнатися в два рази швидше нанокаров, що приводяться в рух іншими способами. А світло з довжиною хвилі 355 нанометрів, вже забезпечив триразове перевагу за швидкістю. Поверхня, по якій рухаються нанокари, повинна бути охолоджена до температури в 161 градус Кельвіна, при більш низькій температурі колеса примерзають до поверхні, а при більш високій температурі нанокари починають переміщатися мимовільно за рахунок енергії теплових коливань і без допомоги молекулярного двигуна.
молекулярної наномашини
В ідеальних умовах нанокар, молекула, що складається з 112 атомів, зміг розігнатися до максимальної швидкості в 23 нанометра в годину.

 

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*