پژوهشگرانی از انگلیس و بلژیک کاری را که توسط یک مولکول منفرد ساخت بشر انجام می‌شود، را اندازه‌گیری کرده‌اند. این نتیجه نشان می‌دهد که مولکول‌های ساخت بشر می‌توانند مشابه با ماشین‌های مولکولی طبیعی نیروهایی تولید کرده و به شیمیدان‌ها در طراحی ماشین‌های مولکول‌های مصنوعی برای انجام کارهای هدفمند کمک کنند.
ماشین مولکولی ساخت بشر کار انجام می‌دهد
پژوهشگرانی از انگلیس و بلژیک کاری را که توسط یک مولکول منفرد ساخت بشر انجام می‌شود،
را اندازه‌گیری کرده‌اند. این نتیجه نشان می‌دهد که مولکول‌های ساخت بشر می‌توانند
مشابه با ماشین‌های مولکولی طبیعی نیروهایی تولید کرده و به شیمیدان‌ها در طراحی
ماشین‌های مولکول‌های مصنوعی برای انجام کارهای هدفمند کمک کنند.
دانشمندان ماشین‌های مولکولی زیادی برای خودشان ساخته‌اند که کارهای مفیدی مانند
حرکت دادن قطرات مایع به سمت بالا یا چرخاندن اشیاء ریزمقیاس انجام می‌دهند. ولی
همه این ماشین‌های سنتزی مجبور هستند که به‌طور جمعی – حتی ممکن است در گروه‌های
چند میلیاردی یا بیشتر – کار کنند.
اکنون دیوید لی، از دانشگاه ادینبورگ، و آنه سوفیه دوونز، از دانشگاه لیژ، و
همکارنشان، برنامه‌ریزی کرده‌اند که بتوانند از مولکول‌های منفرد ساخت بشر، کار
استخراج کنند. این مولکول یک روتاکسن است که از یک حلقه مولکولی با محور بلندی که
حول آن می‌چرخد، تشکیل شده است. این حلقه می‌تواند در طول درازای محور حرکت کند ولی
ترجیح می‌دهد که در یک انتها که می‌تواند تشکیل چندین پیوند هیدرژنی با محور داشته
باشد، بایستد.
این گروه محور این ماشین مولکولی را به یک سطح طلا لنگراندازی کرده و یک زنجیره
پلیمری فرفری را به حلقه آن متصل نمود. آنها نوک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) را که
قادر به اندازه‌گیری نیروهای کوچک از طریق انحراف یک تیرک است، به انتهای دیگر این
زنجیره پلیمری وصل کردند. همینکه آنها نوک AFM را بکشند، ابتدا پلیمر باز می‌شود و
سپس حلقه را از پیوندهای هیدرژنی دور کرده به انتهای دیگر اهرم می‌کشد. با اینحال،
همینکه این پژوهشگران کشیدن نوک AFM را متوقف می‌کردند، حلقه می‌توانست به خاطر افت
و خیزهای گرمایی تصادفی حرکت کرده و بتدریج خودش را به سمت جایگاه ترجیحی حرکت دهد.
این گروه بعد از اندازه‌گیری تعدادی از چرخه‌های فشار – و – رها توانست یک تقریب از
نیروی تولید شده توسط مولکول روتاکسان بدست آورد: ۳۰ pN، که نشانگر یک کار مکانیکی
در حدود ۶ kcal mol-1 است. کینزین و میوسین نیروهایی در بازه ۵-۶۰ pN تولید می‌کنند.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را تحت عنوان “یک مولکول کوچک سنتزی
منفرد که نیرویی برای جابه‌جایی یک بار تولید می‌کند” در مجله‌ی Nature
Nanotechnology منتشر کرده‌اند.
