Danes zjutraj so trije pionirji na področju kemije - Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart in Bernard L. Feringa - prejeli Nobelovo nagrado za kemijo za svoje delo na molekularnih strojih. Namesto železa in jekla te drobne naprave uporabljajo molekularne komponente, predenje in črpanje podobno kot ročice in bati v velikosti. Nevidne s prostim očesom, bi lahko te nanomavince sčasoma uporabili v novih materialih, senzorjih ali celo ciljno usmerjeni dostavi zdravil.
Sorodne vsebine
- Kaj je potrebno za pridobitev Nobelove nagrade? Štirje zmagovalci z lastnimi besedami
Trio je ogromno prispeval k molekularnemu naboru orodij, ki je šele začetek teh pripomočkov z nano-obsegom. "Malo se počutim kot brata Wright, ki so prvič leteli pred 100 leti, in ljudje so si govorili, zakaj potrebujemo leteči stroj?" Feringa je med telefonskim klicem povedala Nobelovemu odboru, poročila Nicola Davis in Ian Sample pri The Guardian. "In zdaj imamo Boeing 747 in Airbus."
Obstaja že veliko materialov, ki jih je mogoče kemično izdelati. Toda zdaj z dodatkom teh drobnih gibanj "obstaja neskončna priložnost, " pravi. "Odpira popolnoma nov svet nanomavinov."
Leta 1983 Jean-Pierre Sauvage in njegova francoska raziskovalna skupina sta prvič napredovala pri ustvarjanju minutnih naprav, saj sta premagala izziv, ki je marsikoga zadržal pred njim. Z bakrovim ionom je s svojo ekipo privabil dve molekuli polmeseca, ki ju je zaklenil okoli obroča, da bi ustvaril tako imenovano mehansko vez in ustvaril tako, da je videti kot povezava v molekularni verigi, je zapisano v sporočilu za javnost.
Naslednji večji preboj je prišel leta 1991, ko je Stoddart ustvaril os nano velikosti z uporabo molekularnega obroča brez negativno nabitih elektronov in palice, bogate z elektroni. Ko sta se oba srečala v rešitvi, sta se drug drugemu privabila in palica je zdrsnila skozi obroč kot os. Dodatek toplote je sprožil gibanje. V preteklih letih je Stoddart to drobno gibanje celo vključil v računalniški čip.
Najpomembnejši prispevek Feringa na terenu je prišel leta 1999, ko je skupaj s svojo ekipo razvil prvi molekulski motor. Vrteči se molekuli so običajno naključni, vendar je Feringa lahko oblikoval molekulo, ki se vrti v eni kontrolirani smeri. Ta molekularna "kolesa" je dodal ogljiškemu podvozju, da bi ustvaril molekularni avtomobil, ki dobiva svojo oomfo iz svetlobnih impulzov.
Raziskovalci verjamejo, da lahko nanomavini spremenijo računalništvo, zdravstvo in znanost o materialih. Nekega dne so nanomavini lahko delali kot drobni molekularni roboti, popravljali organe ali čistili okolje.
Lahko bi celo spremenili mesta, pravi Mark Miodownik, profesor materialov in družbe na University College London, Hannah Devlin iz The Guardian . "Če želite, da infrastruktura skrbi zase - in mislim, da to tudi počnemo - sem prepričan, da se bomo premaknili k samozdravljevalnim sistemom, " pravi. "Imeli bomo plastične cevi, ki se lahko popravijo sami, ali most, ki ga imajo, ko se pokvari, ti stroji, ki most obnovijo v mikroskopskem merilu. Šele začenja se. Potencial je res ogromen."
Raziskovalci že delajo velike korake v smeri uporabe molekularnih strojev za uporabo, poroča Sarah Kaplan iz The Washington Posta . Lani so raziskovalci v Nemčiji z molekularnimi stroji izdelali spojino proti raku, ki jo svetloba izklopi in vklopi. To omogoča zdravnikom, da ciljajo na prizadeta območja, ne da bi pri tem poškodovali zdravo tkivo. Druga skupina je ustvarila molekularni "robot", ki je sposoben povezati aminokisline kot drobna gibljiva roka.
Toda tehnologija je še vedno v povojih in čaka še veliko. Kot poroča Nobelprize.org, je "molekularni motor v isti fazi, kot je bil elektromotor v 1830-ih, ko so znanstveniki prikazovali različne vrtljive ročice in kolesa, ki se niso zavedali, da bodo pripeljali do električnih vlakov, pralnih strojev, ventilatorjev in predelovalcev hrane."
