کنترل حرکت مولکول‌ها در مقیاس نانو

دانشمندان انگلیسی توانسته‌اند بر یکی از کلیدی‌ترین چالش‌های فناوری نانو غلبه کرده و گامی مهم در این عرصه به جلو بردارند: وادار ساختن مولکول‌ها به حرکت سریع در جهت مورد نظر بدون نیاز به نیروهای خارجی.

دانشمندان انگلیسی توانسته‌اند بر یکی از کلیدی‌ترین چالش‌های فناوری نانو غلبه کرده و گامی مهم در این عرصه رو به جلو بردارند: وادار ساختن مولکول‌ها به حرکت سریع در جهت مورد نظر بدون نیاز به نیروهای خارجی. بنابر گفته این دانشمندان یافته آنها می‌تواند کاربردهای بسیار وسیعی داشته باشد. امکان حرکت دادن سلول‌ها و رشد آنها در جهت خاص برای درمان بیماری‌ها یکی از این کاربردهاست.

این یافته همچنین می‌تواند توسعه برخی از نوآوری‌های نانو را که مدتهاست نیمه‌تمام مانده‌اند، تسریع نماید. از جمله این نوآوری‌ها می‌توان به ساختارهای خودتعمیری که به طور طبیعی گسستگی‌های سطحی خود را اصلاح می‌کنند و همچنین ابزارهایی که دارو را تنها به بافت‌های آسیب‌دیده می‌رسانند، اشاره کرد.

مارک گئوگگان و همکارانش به تلاش‌های وسیعی اشاره می‌کنند که برای ایجاد حرکت‌های کنترل‌شده مولکول‌های منفرد در دنیای نانو صورت گرفته‌اند. در این مقیاس اندازه اشیا حدود یک پنجاه هزارم قطر موی انسان است. اصلی‌ترین روش‌هایی که تاکنون مورد استفاده قرار گرفته‌اند، شامل استفاده از ماشین‌های گران و پیچیده برای حرکت دادن مولکول‌ها بوده و تنها تا حدی موفقیت‌آمیز بوده‌اند.

این دانشمندان از یک سطح خاص حاوی بخش‌های آبدوست و آبگریز بهره برده‌اند. در ناحیه میان این دو بخش یک به اصطلاح «گرادیان انرژی» ایجاد می‌شود که می‌تواند اشیای کوچک را همانند یک تسمه نقاله حرکت دهد. این پژوهشگران در سطح آزمایشگاهی نشان دادند که نانوذرات پلاستیکی (مولکول‌های پلیمری) به سرعت و در یک مسیر خاص روی این سطح حرکت می‌کنند. آنها می‌افزایند: «این یافته می‌تواند در فناوری‌های مختلفی همچون حرکت و رشد دادن سلول‌ها در یک جهت مشخص (که می‌تواند کاربردهای مهمی در درمان فلج داشته باشد)، به کار رود».

جزئیات کار این پژوهشگران در مجله ACS Nano منتشر شده است.