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

В NASA выяснили причину остановки теста мегарокеты

Проблема с гидравлическими системами привела к преждевременному прекращению основных испытаний новой «мегарокеты» NASA. Официальные лица заявили, что способ, которым компоненты были настроены для ответа...

Планете нужна помощь в сборе данных о гибели деревьев

Мертвые деревья — не новость в австралийском пейзаже, но прошедшее лето стало особенно суровым. После нескольких недель оранжевого тумана и густого черного дыма, вызванного лесными...

УрФУ: Специалисты из РФ и Германии разработали метод лечения больных с расстройствами сознания

Метод учёных, прошедший апробацию, способен восстановить больных, находящихся в бессознательном состоянии, так как с его помощью можно определить способность запоминать слова без физической реакции...

Пандемия сказывается на позднем выявлении раковых клеток

После того, как в марте Всемирная организация здравоохранения объявила COVID-19 пандемией, сканирование, на которое Джош Мэйлман полагается, чтобы следить за своими нейроэндокринными опухолями поджелудочной...

Ученые доказали, что вороны не глупее обезьян

Исследования показали, что вороны - неглупые птицы, а очень даже наоборот. Совсем недавно ученые показали, что молодые вороны, которым нет еще полугода, по уму...

Учёные Екатеринбурга создали съедобную плёнку

Технология екатеринбургских учёных может быть использована производителями пищевой промышленности, так как для неё не требуется специального оборудования. Создан такой упаковочный материал на основе полимера из...

Палеонтологи подсчитали, сколько тираннозавров проживало на Земле

Сегодня американским палеонтологам известно, что один из самых больших хищных динозавров на Земле, известный как Тираннозавр Рекс, существовал около шестидесяти шести миллионов лет назад....

Eurekalert: Найдены причины появления зубной боли при употреблении холодных продуктов

Группа учёных из Соединённых Штатов Америки и Германии установила причину болевых ощущений в зубах у некоторых людей, когда они едят холодные продукты. Целью исследования было...

На Урале созданы ёмкости для хранения радиационных отходов

Коллективу учёных из филиала Южноуральского государственного университета в Златоусте выдан патент на новый способ получения трубной заготовки из стали, обладающей повышенной радиационной стойкостью. Данное изобретение...