محققان هلندی یک موتور مولکولی طراحی نموده‌اند که با استفاده از یک اسید قفل شده و با استفاده از یک قلیا، قفلش باز می‌شود. این تحقیق گام دیگری به سوی توسعه ماشین‌های مولکولی است که می‌توان همانند ماشین‌های روزمره، آنها را کنترل کرد.
قفل کردن موتورهای مولکولی
محققان هلندی یک موتور مولکولی طراحی نموده‌اند که با استفاده از یک اسید قفل شده و با استفاده از یک قلیا، قفلش باز می‌شود. این تحقیق گام دیگری به سوی توسعه ماشین‌های مولکولی است که می‌توان همانند ماشین‌های روزمره، آنها را کنترل کرد.
بن فرینگا و همکارانش در دانشگاه Groningen در چند سال اخیر یک سری موتورهای مولکولی مختلف را توسعه داده‌اند، اما این اولین موتوری است دارای مکانیسم قفل شدن است. این موتور یک سامانه تک‌مولکولی است که «بازوی چرخنده» آن همچنین به‌عنوان یک دوشاخه برای پریز متشکل از یک حلقه dibenzo[24]crown-8 عمل می‌کند. دو نیمه مولکول توسط یک پیوند دوگانه کربنی به هم وصل شده‌اند.
همانگونه که فرینگا توضیح می‌دهد، چرخش ۳۶۰ درجه‌ای بازو از طریق ایزومریزاسیونِ ایجاد شده توسط نور و حرارت انجام می‌شود، اما این ایزومریزاسیون تنها زمانی اتفاق می‌افتد که دوشاخه ذکر شده از پریز جدا شود. این امر نیاز به یک باز قوی دارد تا پروتون‌ها را از یک گروه NH2 که در محل دوشاخه قرا دارد، جدا کرده و پیوندهای هیدروژنی را که آن را در محل نگه می دارند، بشکند. فرینگا می‌گوید: «اگر شما زمانی که این موتور در حالت قفل شده قرار دارد، به آن نور بتابانید، اتفاقی نمی‌افتد، اما به محض اینکه پروتون‌ها را از آن جدا نمایید، قفل آن باز می‌شود».
دیوید لای که در دانشگاه ادینبرو در انگلیس روی موتورهای مولکولی کار می‌کند، از دیدن قدرت پیوند هیدروژنی که می‌تواند دو نیمه مولکول را کنار هم نگهدارد، شگفت‌زده است. او همچنین اشاره می‌کند که در مقاله منتشر شده توسط محققان هلندی، تفاوت میان مکانیسم عملکرد ماشین‌ها در مقیاس ماکرو و دنیای مولکولی توضیح داده شده است. قطعات متحرک در موتورهای ماکروسکوپی چرخشی، ممان زاویه‌ای معمولی دارند، در حالی که عمل پیچش در دنیای مولکولی از چندین مرحله تشکیل شده است که هر یک از آنها دارای انواع مختلفی از نیروهای پیشران هستند.
تفاوت قابل توجه دیگر این است که یک دور چرخش کامل موتور نانومقیاس این گروه، بیش از نیم ساعت طول می‌کشد، اما فرینگا می‌گوید که این سرعت را می‌توان تا حد میکرو و حتی نانوثانیه تنظیم کرد. او توضیح می‌دهد: «این یک فرایند نسبتاً کند است. باید در نظر داشت که ایزومریزاسیون حرارتی به سرعت ایزومریزاسیون فتوشیمیایی (که بسیار سریع است) نمی‌باشد، اما در این کار ما روی سرعت تمرکز نداشته‌ایم و روی اصول قفل شدن متمرکز بوده‌ایم».
این تیم قبلاً موتورهای دیگری توسعه داده است که با سرعت بیش از ۳ میلیون دور در ثانیه می‌چرخند و در حال حاضر روی ساخت یک «نانوخودرو» کار می‌کنند. آنها می‌خواهند حرکات چرخشی تولید شده توسط موتور قابل قفلشان را برای ایجاد حرکت در پیستون‌ها به سمت جلو و عقب استفاده کنند.
