دانشمندان هلندی موفق شده‌اند به پیشرفت بزرگی در زمینه موتورهای مولکولی برسند. موتور مولکولی ساخته شده بوسیله آنها با کمک یک تکنیک ساده شیمیایی می‌تواند دنده عقب حرکت کند.
موتورهای مولکولی می‌توانند دنده عقب حرکت کنند
دانشمندان هلندی موفق شده‌اند به پیشرفت
بزرگی در زمینه موتورهای مولکولی برسند. موتور مولکولی ساخته شده بوسیله
آنها با کمک یک تکنیک ساده شیمیایی می‌تواند دنده عقب حرکت کند.
بن فرینگا و همکارانش در دانشگاه گرونینگن
در هلند، برای سال‌ها است که در زمینه موتورهای مولکولی کار می‌کنند. آنها
مولکول‌های معدنی کوچکی ساخته‌اند که هنگام قرار گرفتن در معرض نور می‌چرخند،
اگرچه تاکنون این موتورها فقط به جلو حرکت می‌کردند. اکنون این محققان از
یک واکنش اپیمریزاسیون (epimerisation) استفاده کرده و موتور مولکولی خود
را متوقف کرده و با افزودن یک باز جهت چرخش آن را تغییر داده‌اند.
چرخش این موتورهای مولکولی که بوسیله نور کار می‌کنند، بدین صورت است که
ابتدا تابش نور منجر به یک تغییر کنفورماسیونی (conformational) موتور
مولکولی می‌شود و آن را در یک موقعیت نیمه‌پایدار وارونه می‌کند، سپس
رهاسازی گرما دوباره کنفورماسیون را تغییر داده و به حالت اولیه بازمی‌گرداند.
با تابش مکرر نور به این مولکول و سپس گرم کردن آن، این موتور از
کنفورماسیون پایدار به کنفورماسیون نیمه‌پایدار برده شده و برمی‌گردد. در
واقع این موتور مولکولی با تغییر از یک ایزومر به ایزومر دیگر حول یک محور
می‌چرخد.
دنده عقب این موتور با واکنش دادن ایزومرهای نیمه‌پایدار این موتور مولکولی
با یک باز، کار می‌کند. این واکنش شیمی فضایی (stereochemistry) مرکز
کایرال را معکوس می‌کند و بنابراین هنگام شروع چرخه تابش نور و گرم کردن،
این موتور در جهت معکوس رانده می‌شود.
علی‌رغم اینکه موتورهای مولکولی زیستی مانند فلاژل‌های (flagella) باکتری‌ها
یا ATPase، بسته به کاری که می‌خواهند انجام دهند، می‌توانند جهت خود را
تغییر دهند؛ موتورهای مولکولی سنتزی همیشه فقط در یک جهت حرکت می‌کردند.
فرینگا می‌گوید که آنها از طبیعت الهام گرفتند و برای موتورشان یک دنده عقب
طراحی کردند. در حقیقت این محققان برای چالشی که مدت زمان زیادی در این
زمینه وجود داشت، راه‌حلی ارائه کردند.
فرینگا همچنین باور دارد که این کار می‌تواند بابی جدید در زمینه موتورهای
مولکولی باز کند. او می‌گوید که تغییر جهت چرخش موتور می‌تواند منجر به
حرکت از سیستم‌های تعادلی به سمت سیستم‌های پویا شود.
این محققان جزئیات نتایج تحقیق خود را در مجله‌ی Nature Chemistry منتشر
کرده‌اند.
