Створено першу молекулярну наномашину, що приводиться в дію лише світлом

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.

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.

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.

В ідеальних умовах нанокар, молекула, що складається з 112 атомів, зміг розігнатися до максимальної швидкості в 23 нанометра в годину.

 

admin

Останні статті

Резонанс: прояви і застосування

Резонанс - це фізичне явище, яке виникає тоді, коли частота зовнішнього періодичного впливу збігається або…

5 місяців тому назад

Як створити резервну копію у WhatsApp: покрокова інструкція

Резервне копіювання у WhatsApp є однією з найважливіших функцій, яка допомагає зберегти особисті повідомлення, файли,…

6 місяців тому назад

Як створити резервну копію у Viber: покрокова інструкція

Резервне копіювання у Viber дозволяє зберегти всі ваші чати, фото, відео та файли, щоб у…

6 місяців тому назад

Принцип дії акумуляторів: як хімія перетворюється на електроенергію

Акумулятори стали невід’ємною частиною сучасного життя. Вони живлять смартфони, автомобілі, бездротові інструменти, системи зберігання енергії…

6 місяців тому назад

Дослід Штерна: як магнітний момент атомів змінив уявлення про квантову фізику

Дослід Штерна (часто його згадують як «дослід Штерна–Герлаха») – один із тих експериментів, які буквально…

6 місяців тому назад

Алергія на людей: чому деякі люди дійсно можуть бути чутливими до людських рідин

Фраза «У мене алергія на тебе» зазвичай звучить як жарт або слоган для футболки, проте…

6 місяців тому назад