محققان بریتانیایی موفق به طراحی مولکولی شده‌اند که می‌تواند روی یک مسیر مولکولی راه برود. این پروژه می‌تواند منجر به ساخت نوعی از موتورهای مولکولی مصنوعی شود که قادر به جابه‌جایی بار در یک مسیر مستقیم هستند، درست شبیه به کاری که ماشین‌های مولکولی موجود در طبیعت انجام می‌دهند.
طراحی مولکولی که قادر است راه برود
محققان بریتانیایی موفق به طراحی مولکولی شده‌اند که می‌تواند روی یک مسیر مولکولی راه برود. این پروژه می‌تواند منجر به ساخت نوعی از موتورهای مولکولی مصنوعی شود که قادر به جابه‌جایی بار در یک مسیر مستقیم هستند، درست شبیه به کاری که ماشین‌های مولکولی موجود در طبیعت انجام می‌دهند.
این مولکول طراحی‌‌شده دارای دو بخش اصلی است: بخش اول شامل ۲۱ اتم که تشکیل یک جفت پا را می‌دهد و بخش دوم شامل یک مسیر مولکولی است که دارای چهار گام از جنس اولیگومر است که به‌صورت انتخابی به پاها می‌‌چسبند.
پای اول دارای یک رشته‌ی هیدرزاید است، در حالی که پای دوم گروههای سولفور دارد. مسیر مولکولی نیز شامل گروههای دی‌‌سولفید و آلدهید است. در شرایط اسیدی پای دارای رشته‌ی هیدرزاید با بخش آلدهیدی مسیر مولکولی تشکیل پیوند کووالانسی هیدرازون می‌دهد، این در حالی است که پای دیگر در جای خود بدون تغییر قرار دارد. اگر در این حالت محیط قلیایی باشد، واکنش معکوس اتفاق می‌‌افتد؛ یعنی پای سولفوری از یک پل دی‌‌سولفید در مسیر مولکولی به پل دیگر می‌رود در حالی که پای دیگر (پای دارای رشته هیدرزاید) به‌صورت ثابت باقی می‌‌ماند؛ بنابراین با تغییر اسیدیته‌ی محیط به‌صورت متناوب می‌توان موجب حرکت این مولکول شد. مشکلی که در اینجا وجود دارد، حرکت تصادفی مولکول است؛ یعنی جهت حرکت مولکول انتخابی نیست و برای رفع آن دانشمندان از اعمال یک ولتاژ استفاده کرده‌اند که با این کار یکی از پاها تمایل به حرکت در یک جهت را بیشتر از جهت دیگر خواهد داشت.
برای نیل به این هدف به جای واکنش اسیدی- بازی از واکنش اکسیداسیون- احیا (ردوکس) استفاده شد. در شرایط احیا پیوند دی‌‌سولفید شکسته می‌شود و در شرایط اکسیداسیون این پیوند مجدداً تشکیل می‌شود. این سیستم تحت کنترل سینتیکی است؛ در حالی که سیستم اسید- باز تحت کنترل ترمودینامیکی است. در این شرایط با اعمال یک ولتاژ می‌توان حرکت را به یک سو انتخابی کرد.
نتایج حاصل از این مولکول در مقابل ماشین‌های مولکولی طبیعی تفاوت زیادی را نشان نمی‌‌دهد که این برای شروع نتیجه‌ی بدی نیست. محققان درصدد بهبود کارایی این مولکول هستند.
