ساخت اولین نانوموتور خورشیدی

گروهی از محققان بین‌المللی موفق به ساخت اولین موتور مولکولی خورشیدی شدند. Vincenzo Balzani از شیمیدانان دانشگاه Bologna ایتالیا می‌گوید: از این موتور که همانند پیستون حرکاتی به جلو و عقب دارد، می‌توان در خواندن اطلاعاتی که به صورت صفر و یک می‌باشند، کمک گرفت.به عنوان مثال می‌توان از این موتور در الکترونیک و فوتونیک مولکولی که به سرعت روبه رشد می باشند، برای ساخت کامپیوترهای شیمیایی بهره برد.

گروهی از محققان دانشگاه بولوگنا در ایتالیا و دانشگاه کالیفرنیا در آمریکا، موفق به ساخت اولین موتور مولکولی خورشیدی شدند، که همانند پیستون حرکاتی به جلو و عقب دارد. از این موتور می‌توان در خواندن اطلاعاتی که به صورت صفر و یک می‌باشند، کمک گرفت. به عنوان مثال می‌توان از این موتور در الکترونیک و فوتونیک مولکولی برای ساخت کامپیوترهای شیمیایی بهره برد.
همچنین این موتورها می‌توانند به عنوان نانوشیرهایی که سطوح نانوذرات متخلخل سیلیسیومی را می‌پوشانند، عمل نمایند. بدین ترتیب که با استفاده از نور، این تخلخل‌ها را از نانوذرات مولکول‌های مختلفی همچون داروهای ضدسرطان خالی و یا پرکنند. پس از هدفگیری غدد سرطانی با این نانوذرات کافیست شیر نانومقیاس با استفاده از نور، باز شده و دارو در محل مورد نظر رها شود.
این موتور که طی شش سال طراحی و ساخته شده است، شبیه دمبلی به طول تقریبی ۶ نانومتر است که حلقه‌ای به پنهای ۱٫۳ نانومتر در اطراف میله آن قرار گرفته است. این حلقه می‌تواند در طول میله حرکت کند؛ ولی نمی‌تواند از متوقف کننده‌های توده‌ای دو انتهای آن رد شود. دو نقطه روی این شکل دمبلی وجود دارد که حلقه بیشتر در آن نقاط قرار می‌گیرد. وقتی یکی از دو انتهای دمبل نور خورشید را جذب می‌کند الکترونی را به یکی از این دو نقطه انتقال می‌دهد و حلقه را به آن نقطه می‌کشد و سپس با یک چرخش به وضعیت دیگر برمی‌گردد. پس از آن که الکترون دوباره به سر دمبل برگردد، حلقه نیز به محل سابق خود باز می‌گردد و چرخه مجدداً تکرار می‌شود.
حرکات انجام شده توسط این نانوموتور کاملاً سریع است و یک چرخه کامل آن در کمتر از یک هزارم ثانیه صورت می‌گیرد که تقریباً معادل ۶۰ هزار دور در دقیقه موتور یک خودرو است.
جالب آن که این نانوموتور به هیچ سوخت شیمیایی نیاز ندارد و ماده زائدی تولید نمی کند، در حالی که موتورهای مشابه قبلی، از جمله موتورهای بیولوژیکی، به سوخت نیاز داشتند. درست همان نسبتی که بین یک خودروی خورشیدی با یک موتور بنزین سوز وجود دارد، در اینجا نیز هست و این گامی مهم و رو به جلو در تلاش‌های شیمیدانان برای ساخت ماشین‌های مولکولی به شمار می‌آید؛ به طوری که دیگر دانشمندان هم تحت تأثیر پیچیدگی ساختار ترکیبی آن قرار گرفته‌اند.
در حال حاضر این نانوموتورها می‌توانند در محیط محلول به طور تصادفی و نسبتاً مستقل از هم، و بدون آن که به هم بچسبند، حرکت کنند. لذا فعلاً نمی‌توان کاری از این سیستم انتظار داشت. دانشمندان به دنبال آن هستند که بتوانند این نانوماشین‌ها را دنبال هم و روی یک سطح و حتی داخل غشای سلول‌ها قرار دهند به طوری که بتوانند در کنار هم کاری انجام داده، در نهایت یک کار مکانیکی در مقیاس ماکروسکوپیک به ثمر رسد. یادآوری می‌شود یافته‌های دانشمندان در این باره در شماره ۲۳ ژانویه مجله National Academy of Sciences منتشر شده است.