En kemisk drevet autonom molekylær nanomotor

(Phys.org) – En gruppe videnskabsmænd ved University of Manchester i Storbritannien har udviklet den første kemisk drevne autonome molekylære nanomotor – motormekanismen er i sig selv et transportmedium, der er i stand til at bevæge sig mellem brændstofstop. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , holdet skitserer processen involveret i udviklingen af ​​motoren, hvor godt det virker, applikationer, som det kunne anvendes på, og deres planer om at ændre det, så det bliver mere effektivt.

I løbet af de sidste mange år, som forskerne bemærker, forskellige forskningsgrupper har udviklet et udvalg af ekstremt små molekylære motorer, som er blevet brugt til formål som at drive små vandrere, pumpe væsker eller endda syntetisere materialer. Men en ting, de alle har haft til fælles, er, at de havde brug for en konstant fødekilde for at producere strøm. I denne nye indsats, forskerne har bygget en motor, der kan fyldes op og derefter sendes på vej - den vil køre, indtil den løber tør for brændstof, som en bil. Dermed, det repræsenterer den første autonome nanomotor.

For at bygge sådan en motor søgte forskerne at efterligne den måde, naturen bygger motorer på, såsom dem, der er involveret i iontransport eller mere specifikt, måden proteiner er involveret i at accelerere reaktionen i hydrolysen af ​​ATP. I deres opsætning, deres lille motor er baseret på kemisk syntese - en enhed blev skabt ved at samle en bøjle af benzylamid-makrocyklus, en almindelig komponent i en bred klasse af mekanisk sammenkoblede molekyler - det blev forårsaget til at bevæge sig langs et molekylært spor ved reaktioner af Fmoc-Cl. I opsætningen ringpositionen på banen etablerede hastighedshastigheden af ​​mekanismen på grund af tilføjelser af pyridingruppen til anordningen. Det forhindrede også enheden i at bevæge sig baglæns.

Teamet erkender let, at deres oprindelige design er ineffektivt, ret langsom og er ikke i en form, der kunne bruges til nogen applikationer fra den virkelige verden. Men de tror, ​​at efter mere arbejde, deres design vil vise sig at være nyttigt til applikationer lige så vidt som nanorobotik, kunstige muskler, pumpesystemer eller transportører. De ser det endda gå tilbage til sine rødder ved muligvis at tjene som en transportpakke til at transportere brændstof til andre motorer.

© 2016 Phys.org