Ученые сообщают о молекулярных двигателях

Прочитано: 75 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


За последние несколько десятилетий исследователи построили крошечные молекулярные машины, которые вращают или перемещают другие молекулы. Однако трудно определить механическую работу и силы, которые производят эти крошечные приспособления, что важно при использовании их в качестве нанороботов или искусственных мышц. Теперь в Журнале Американского химического общества исследователи сообщают о молекулярных двигателях, которые крутятся и раскручиваются, как игрушки-вертушки, что позволяет измерять энергию и крутящий момент их вращения.

Природа уже создала множество молекулярных машин, будь то волосовидные жгутики, приводящие в движение бактерии, или вращающийся фермент, производящий энергоаккумулирующее соединение аденозинтрифосфат (АТФ). Исследователи создавали свои собственные версии с целью использования их в качестве транспортеров или насосов или для создания материалов, которые могут накапливать и высвобождать механическую энергию. Хотя в настоящее время существует множество конструкций, по-прежнему трудно спроектировать их для повторяющихся вращений и измерить, какую работу — или силу, приложенную на расстоянии, — они могут выполнять. Итак, Николас Джузеппоне и его коллеги решили построить молекулярные машины с обратимым циклическим движением, которые позволили бы им делать именно это.

Исследователи построили молекулярную машину в форме восьмерки с вращающимся двигателем в центре и полимерной цепью .в каждой из двух его петель. Ультрафиолетовый свет активировал вращение в месте пересечения восьмерки и заставлял петли перекручиваться друг вокруг друга один, два или три раза. Когда свет выключался, машины с более мелкими петлями постепенно разматывались, чтобы снять напряжение, точно так же, как раскручивается игрушка-вертушка. Затем исследователи провели эксперименты по скручиванию-раскручиванию при разных температурах, чтобы рассчитать работу, силу и крутящий момент. Вертушка создавала такой же крутящий момент, как и известный фермент, вырабатывающий АТФ, что давало многообещающий взгляд на механическую энергию, которая могла накапливаться и высвобождаться этими крошечными машинами.

Ученые сообщают о молекулярных двигателях



Новости партнеров