Сделан шаг вперед для молекулярных машин

схожие новости

Антенна ближнего инфракрасного диапазона приводит в действие наноразмерный двигатель.

По информации международного портала «COSMOS», европейские химики достигли давней цели в области молекулярных машин, разработав наномасштабный двигатель, который эффективно работает от света, близкого к инфракрасному.

Эта миниатюрная управляемая машина является новейшей разработкой в ​​развивающейся области, которая охватывает химию и материаловедение, с приложениями в новых материалах, датчиках и системах хранения энергии.

Химики сначала решили проблему, пытаясь связать молекулы механическими связями вместо обычных ковалентных связей, и таким образом создать современные молекулы с множеством движущихся частей. Первые успехи были достигнуты в 1950-х и 60-х годах, но вскоре прекратились, и ученые изо всех сил пытались произвести достаточно молекул, чтобы оправдать все более и более сложные методы.

Вместо этого первая молекулярная машина возникла в результате другого подхода — фотохимии. Основываясь на ее принципах и годах новаторских фундаментальных исследований в области связывания молекул, голландский химик Бен Феринга провел первую успешную демонстрацию молекулярной машины в 1999 году.

Молекулярные машины сейчас находятся примерно на той же стадии, что и первые машины промышленной революции.

Ввод энергии был в центре внимания нового исследования, проводимого лабораторией Феринги в Университете Гронингена в Нидерландах. Ранние молекулярные машины, такие как лопасти молекулярного ротора Феринга, питались ультрафиолетовым светом более высокой энергии. Но чтобы использовать эти машины в биологических приложениях, они должны работать от света меньшей интенсивности, который не будет вредным для окружающих материалов.

Это исследование демонстрирует, что молекулярные двигатели могут работать от света, близкого к инфракрасному, путем присоединения к двигателю дополнительного компонента: миниатюрной «антенны». Антенна поглощает два фотона низкой энергии вместо одного фотона высокой энергии, а затем передает энергию на двигатель.

«Чтобы система работала, уровни энергии антенны и двигателя должны быть точно настроены. Также требовался линкер, который позволял бы прикрепить антенну, не мешая вращению двигателя», — говорит Лукас Пфайфер, доктор наук.

Эта область по-прежнему изобилует проблемами, которые нужно решить разработчикам молекул, но следующие десятилетия исследований могут вызвать взрыв новых технологий. Тем не менее, прямо сейчас у нас есть ответ на первоначальный вопрос ученых — насколько маленькими мы можем делать машины? По крайней мере, в тысячу раз тоньше, чем прядь волос.

Читать еще

Комментарий

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Популярные новости

У ученых появились сомнения о том, где же действительно возникли Юпитер и Сатурн

По информации международного научного интернет-портала «‎Science Daily»‎, новая работа под руководством Мэтта Клемента из Карнеги показывает возможные начальные местоположения Сатурна и Юпитера. А маленькие...

Чем должно пахнуть в тренажерном зале?

Ученые выдвинули несколько новых причин, по которым в спортзалах должно пахнуть немного иначе. Первая — это исследование, показывающее, что от 30 до 40 минут умеренной...

Беременные и кормящие женщины смогут решить, получать вакцину или нет

В своем экстренном разрешении на вакцину Pfizer-BioNTech  Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов предприняло неожиданный шаг, оставив открытой возможность того,...

Зубы можно будет лечить, не вставляя пломбы

В Китае создали препарат, который может восстанавливать зубную эмаль без пломбирования. Все благодаря искусственному слою, который идентичен с естественной эмалью. Возле кабинетов стоматологов никогда не...

Почему стоит надеяться на улучшение окружающей среды в 2021 году

В этом году намечен ряд процессов, чтобы помочь добиться в будущем низкого уровня выброса углерода. За 25 лет работы с сообщениями об обновлении окружающей...

NASA наконец готово к кампании по возврату проб с Марса

Во вторник NASA выпустило независимый обзорный отчет, в котором говорится, что агентство имеет хорошие возможности для своей кампании по возвращению образцов с Марса (MSR)...

Содержащаяся в 1250 продуктах пищевая добавка Е319 может ослабить иммунитет

В Международном журнале экологических исследований и общественного здравоохранения опубликованы научные данные Рабочей группы по охране окружающей среды о пищевой добавке, которая способна нанести вред...

Назван популярный в Японии продукт против рака

Как выяснилось, грибы шиитаки способствуют снижению риска онкологических заболеваний. Эти грибы очень активно используются в японской фармакологии для разработки антираковых лекарств. Эту информацию выдал...

Ученые моделируют астрофизическую турбулентность с наивысшим разрешением в мире

Квантовый физик Ричард Фейнман однажды назвал турбулентность «самой важной нерешенной проблемой классической физики». Даже после столетий исследований ученые все еще пытаются понять сложную и...